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一、什么是TRAP法?
端粒酶重复扩增技术(Telomerase Repeat Amplification Protocol)TRAP法是一种高灵敏的检测方法,用于测定细胞和组织样本中的端粒酶活性。
二、TRAP法如何工作?
TRAP法的核心在于利用端粒酶的生物学特性,通过三步反应实现高灵敏度检测:
端粒酶的作用:端粒酶是一种核糖核蛋白酶,能在染色体末端添加端粒重复序列(如TTAGGG),从而维持端粒长度。在癌细胞中,端粒酶活性异常升高,导致细胞无限增殖。
TRAP法的三步设计:模拟端粒延伸→PCR放大→可视化检测
延伸步骤:端粒酶以非端粒寡核苷酸(TS引物)为底物,在25°C下添加端粒重复序列,形成延伸产物。
扩增步骤:通过PCR放大延伸产物,使用TS上游引物和ACX下游引物,确保特异性扩增。
检测步骤:电泳分析PCR产物,端粒酶活性表现为6-bp阶梯状条带,内部标准(TSNT)用于验证实验可靠性,避免假阴性。也有如ELISA,qPCR等优化方案检测。
三、主要实验步骤
TRAP法的实验流程可分为四个主要阶段,下面展示一个典型方案:
1.细胞裂解物制备
收集细胞,离心(3,000 × g,5分钟)后弃上清。
用预冷的NP-40裂解液(10 mM Tris-HCl (pH 8.0), 1 mM MgCl₂, 1 mM EDTA, 1% NP-40, 0.25 mM 脱氧胆酸钠, 10% 甘油, 150 mM NaCl, 5 mM 2-巯基乙醇, 0.1 mM AEBSF。裂解细胞并提取蛋白质,保持端粒酶活性)重悬细胞沉淀,浓度为2,500个细胞/μl(例如,100,000个细胞用40 μl裂解液)。
冰上孵育30分钟,或液氮速冻后保存于-80°C。
2.PCR反应准备
将样品置于冰上。
设置阳性对照(如H1299细胞)并制备系列稀释液(1:10)。
配制TRAP预混液(每50 μl反应体系):
水:40.2 μl
10x TRAP反应缓冲液(200 mM Tris-HCl (pH 8.3), 15 mM MgCl₂, 630 mM KCl, 0.5% Tween 20, 10 mM EGTA):5 μl
50x dNTP:1 μl
Cy5-TS引物:1 μl
引物混合物(包含下游引物ACX(100 ng/μl)、内部标准对照TSNT(0.01 attomol/μl)及其反向引物NT(100 ng/μl)。用于PCR扩增和内部标准对照):1 μl
BSA:0.4 μl
Taq DNA聚合酶:0.4 μl
向49 μl预混液中加入1 μl样品(阴性对照则加入1 μl NP-40裂解液)。
3.PCR扩增
延伸:25°C,40分钟。
端粒酶灭活:95°C,5分钟。
PCR循环(24-29个循环):
95°C,30秒
52°C,30秒
72°C,45秒
恒温:72°C,10分钟。
保存:4°C或-20°C。
4.凝胶电泳与检测
向每个样品中加入5 μl上样缓冲液。
配制10%聚丙烯酰胺凝胶。
使用0.5x TBE作为电泳缓冲液,200-220V电压下电泳约2.5小时。
每孔上样25 μl。
使用Typhoon荧光扫描仪(Cy5通道)检测信号。
中国食品药品检定研究院有专家指出,端粒酶活性可以作为判断成瘤性的优良指标。端粒酶活性评估方法主要有两种,直接检测法(TRAP法)与间接检测法(hTERT基因表达定量)。目前市面上已有大量相关试剂盒,大大方便了相关项目的开展。如果追求更简便快捷的检测方案,可选用间接法试剂盒如上海翼和生物端粒酶催化亚基TERT基因表达检测试剂盒,采用双色荧光TaqMan探针法,作为常规分子生物学实验,相较于TRAP法操作简便,快捷。
参考文献:
Mender I, Shay JW. Telomerase Repeated Amplification Protocol (TRAP). Bio Protoc. 2015 Nov 20;5(22):e1657. doi: 10.21769/bioprotoc.1657. PMID: 27182535; PMCID: PMC4863463.
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