世界で最初のウェスタンブロット法：ウェスタンブロットを発明した人は誰？

ウエスタンブロッティングは生物系の研究においては非常にポピュラーな実験で、目的とするタンパク質が試料中に存在することを確認するものです。自分も大学院に入ってすぐにやった実験の一つです。ウェスタンは生物系の実験としては極めてありふれたものなのですが、だからといって簡単に誰もが上手くできるものではありません。実験が下手な人のウェスタンと実験が上手い人のウェスタンの結果には、雲泥の差があります。

ウエスタンブロッティングとは

ウエスタンブロッティング(Western blotting)(ウエスタンブロット法(Western blot analysis)とも呼ばれる）は、タンパク質のサンプルをSDSポリアクリルアミドゲルで電気泳動した後(SDS-PAGE;SDS Polyacrylamide gel electrophoresis)、ゲル内で分子量に応じて分けられたタンパク質をメンブレンにブロットし（電圧をかけてタンパク質をゲルから出てこさせて、ゲルに密着させたメンブレン上に吸着させる）、その後、メンブレン上のタンパク質を特定の抗体を用いて検出する解析手段です。試料の中に、目的とするタンパク質が存在するかどうかを調べる目的で行われます。ラボ内の会話では、ウエスタンブロット、あるいは単にウエスタンと呼ばれることが多いです。また、イムノブロット(immunoblot)と呼ばれることもあります。

 

ウエスタンの名前の由来・命名した人

ウエスタンブロットのウェスタンという名前はどこから来たのでしょうか。これは非常に有名な話なので、ラボに入った学生は先輩から最初に聞く小話だと思います。エドウィン・サザン（Sir Edwin Mellor Southern)という人が、DNAをゲル電気泳動で分離してからメンブレンにブロットし、特定のDNAを検出する実験法を考案して、それがサザンブロットと名付けられました。DNAが南なら、RNAは北で、タンパク質は西となったのです。

With due respect to Southern (l), the established tradition of “geographic” naming of trans-fer techniques (“Southern,” “Northern”) is continued; the method described in this manuscript is referred to as “Western” blotting.　(W.NealBurnette Analytical Biochemistry, April 1981;112(2):195-203)

東と西がまだ空いていたのになぜ西になったのかというと、ウェスタンブロット法を編み出したBurnetteが当時いたNowinski ラボはFred Hutchinson Cancer Research Center内にあり、その場所はワシントン州の都市シアトル、つまり西海岸にある都市だったからだそうです。

DNA blotting was called Southern blotting after its inventor, Edwin Southern at Oxford University. RNA blotting, developed in 1977, was called “Northern blotting” by James Alwine, David Kemp and George Stark at Stanford University as a play on Southern blotting. During a quick chat, Nowinski and Burnette decided to continue the directional joke. They dubbed Burnette’s method “Western blotting” simply because the laboratory was located on the West Coast. (The man behind the Western blot: W. Neal Burnette ASBMBTODAY)

東だけは対応する実験がありません。ないというよりも、いろいろな研究者が自分がコレと思う実験手法をEastern blottingと名付けたために混乱を招き、どれも一般には受け入れられないまま今日に至るのだと思います（ウィキペディア参照）。

  1. Eastern blot (Wikipedia)
  2. The Early Days of Blotting Edwin Southern

 

Western blottingのWは小文字にすべき？

サザンブロッティングのサザンは人の名前なのでSouthernとSは大文字ですが、他は方角の名前由来なので、文中では大文字にしないのが正しいという意見があります。


そうはいっても、自分もそんなことは今の今まで知りませんでした。聞いて忘れただけかもですが。


ランダムに文献を見てみると、

, and Western blotting also identifies HDAC3 as the preferred cellular target of the inhibitor. (Cell Chemical Biology10.1016/j.chembiol.2009.07.010)

as shown by Western blotting and immunoprecipitation using Xenopus anti-B-type cyclin antibodies. (Cell 10.1016/0092-8674(90)90599-A

was incubated with 10 μL RBD-beads overnight, followed by western blotting. (Cell10.1016/j.cell.2021.03.031)

followed by immunoprecipitation and western blot analyses. (PLOS Biology10.1371/journal.pbio.3001113)

確かにちゃんと小文字で書いている論文もあります。これに関してはツイッターでアンケート調査がありましたので紹介。


しかし研究者の中には大文字派と小文字派がいて、雑誌のエディターが気にしないのであれば、無理にどちらが正しいか決めないほうが平和だと思います。

There are people who strongly believe that we should always write Western blot, and there are also people who strongly believe that the term should be written as western blot except at the beginning of a sentence.

Journals don’t specify how you should write this in their author guidelines. I browsed some recent papers in a few journals:Nature Communications,Scientific Reports,Science Advances, andPLOS Biology. They have all published papers where authors write Western blot and those where authors write western blot. So either way is allowed by journals.

(The funny thing about writing the term western blot letpub.com) *太字強調は当サイト

私は個人的には、ウェスタンやノーザンも大文字で書くことのほうが理にかなっているように思います。ウェスタンブロッティングのウェスタンに、実験内容を反映するような「西」の意味はないので、サザンに合わせるほうが一貫性があって良いと思うからです。下の意見に賛成。

Because Southern is capitalized, some people argue that western blot should follow the same convention, so western should always be capitalized. If not, the word western means a geographic direction, which would not make sense here. (The funny thing about writing the term western blot letpub.com)　＊太字強調は当サイト

命名した本人（W.NealBurnette）は、その論文( Analytical Biochemistry, April 1981;112(2):195-203)でどう表記しているかというと、

  • Compared to the electrophoretic transfer of proteins to DBM paper, Western blotting with unmodified nitrocellulose gives markedly better resolution, is significantly easier to perform, and does not re-quire preequilibration of the gel nor diazoti-zation of the nitrocellulose (R. Eisenman and W. Mason, personal communication).
  • It must be emphasized that sensitivity in Western blotting is primarily a function of the specific antibody titer of the immune serum being utilized.
  • A disadvantage of the Western blot from SDS-gels is the tendency of antigenically reactive sites (epitopes) on the fractionated molecules to be irreversibly denatured by the detergent (26,27).
  • Therefore, when selecting monoclonal antibodies for use in Western blotting analysis it is necessary to test the SDS sensitivity of the specific epi-topes.
  • Unlike blotting to diazotized paper (1,2,6), the radiolabeled probes of Western blotting are not readily removed from non-derivatized nitrocellulose for reuse of the replicas with different probes.
  • The technique of Western blotting should prove valuable for the analysis of proteins fractionated on the basis of molecular weight in SDS gel electrophoresis.
  • Coupled with antigen de-tection by antibody and IPA, the Western blot is a very sensitive method for visualizing specific proteins in complex antigenic mix-tures.

とあるように文中でも大文字で書いています。

参考

  1. Daniel J. Klionsky　Blame it on Southern, but it’s a western blot 　Autophagy. 2017; 13(1): 1–2. 2016 Nov 28. doi: 10.1080/15548627.2016.1255382
  2. Do I Capitalize Western Blot? November 25, 2013　advansta.com　Many science editing sites online also agree with not capitalizing western blot. However, the CDC page on writing style recommends Western blot, the online Oxford Dictionary gives the following example for use of the term, “The sample could not be confirmed positively by Western blot,” and the Merriam Webster Dictionary recognizes both Western and western blot.

 

世界最初のウエスタンブロット: ウエスタンブロット法の発明者は誰か

ウエスタンブロット法を発明したのは誰でしょうか？自分が編み出した実験手法をウエスタンブロッティングと名付けたのはW. Neal Burnetteでしたが、その論文はリジェクトを食らってしまい論文発表が遅れているうちに、スイスのHarry Towbinのグループおよびスタンフォード大（アメリカ）のGeorge Stark のグループが、同様の手法に関する報告を1979年に相次いで出しました。Burnetteが論文発表できたのは彼らよりも2年遅れの1981年です。

科学研究業界の掟として、最初に論文を出した人が最初の発見者とみなされます。そのルールに則ればBurnetteはウエスタンブロット法の発明者ではなくなってしまいますので、誰がウェスタンブロット法を発明したのかが第三者には少しわかりにくくなっています。しかし、Burnetteの論文がリジェクトされた理由は、査読者がジョークによる命名を気に入らなかっただけという不条理なものでした。また、Burnette は自分の方法が他の２つよりも簡便かつ優れていると考え、論文のプレプリントを知り合いの研究者に配布したところ、それが他の研究者にもコピーされて彼の手法が爆発的に広まりました。Burnetteは、Analytical Biochemistryに対して1979年のリジェクトの不条理さを訴えて結果的に1981年のアクセプトにこぎつけました。こういった事情から、W. Neal Burnetteがウェスタンブロットの発明者とみなされているようです。

When Burnette submitted his methodology to Analytical Biochemistry in 1979, it was not very well received and his manuscript was rejected. This was largely due to their distaste for the naming convention. (South, north, east and west-ern: the story of how the western blot came into being 18 JUL 2018 WRITTEN BY ABIGAIL SAWYER BioTechniques)

論文投稿は、投稿先の雑誌を変更してしまうとまたゼロからのやり直しですが（最初の投稿のタイミングが、認められない）、同じ雑誌社でのアクセプトを目指して再投稿する権利を確保しながら粘った場合には、投稿からアクセプトまでが途切れていないので、最初の投稿のタイミングが成果のクレジットを与える根拠として確保されます。

 

3グループによる初期のイムノブロット法の比較

論文化が2年おくれはしましたがNeal Burnetteは自分の方法が一番優れていると信じていたそうです。３つの論文で報告された手法は何が同じで何が異なるのでしょうか？比較してみます。

研究グループ W. Neal Burnetteら（アメリカ　シアトル） Harry Towbinら（スイス） George Starkら（アメリカ　スタンフォード大学）
論文発表年と雑誌 1981年　Analytical Biochemistry　ただし最初の投稿は1979年 1979年9月1日　PNAS

（communicated, June 12, 1979 ）

 1979年7月1日　PANS

(communicated, April 4,1979 )
論文名 “Western Blotting”: Electrophoretic transfer of proteins from sodium dodecyl sulfate-polyacrylamide gels to unmodified nitrocellulose and radiographic detection with antibody and radioiodinated protein A Electrophoretic transfer of proteins from polyacrylamide gels to nitrocellulose sheets: procedure and some applications. Transfer of proteins from gels to diazobenzyloxymethyl-paper and detection with antisera: a method for studying antibody specificity and antigen structure.
DOI 10.1016/0003-2697(81)90281-5 10.1073/pnas.76.9.4350 10.1073/pnas.76.7.3116
電気泳動 sodium dodecyl sulfate-polyacrylamide gel polyacrylamide/agarose composite gels, with or without sodium
dodecyl sulfate
タンパク質をメンブレンへ転写する方法 電圧をかける blotting overnight at room temperature, using 50mM sodium phosphate, pH 7.5, essentialy as described
for DNA transfers by Southern
メンブレンの種類 sheets of pure, unmodified nitrocellulose Diazobenzyloxymethyl (DBM)-paper
一次抗体 specific antiserum
一次抗体の検出方法 radioiodinated Staphylococcus protein A 125I-labeled
protein A
可視化の方法 autoradiographed, by
using Kodak XR-5 film and a Du Pont Cronex Lightning-plus
XL screen at -700C.

 

  1. Mukhopadhyay, R. W. Neal Burnette: the man behind the Western blot. ASBMB Today, January 2012:17 – 19.
  2. J Renart, J Reiser, and G R Stark. Transfer of proteins from gels to diazobenzyloxymethyl-paper and detection with antisera: a method for studying antibody specificity and antigen structure. Proc Natl Acad Sci U S A. 1979 Jul; 76(7): 3116–3120. doi: 10.1073/pnas.76.7.3116
  3. H Towbin, T Staehelin, and J Gordon. Electrophoretic transfer of proteins from polyacrylamide gels to nitrocellulose sheets: procedure and some applications. Proc Natl Acad Sci U S A. 1979 Sep; 76(9): 4350–4354. doi: 10.1073/pnas.76.9.4350
  4. WESTERN BLOTTING PAST, PRESENT AND FUTURE June 21, 2017　 azure biosystems:   One of the first Western blots. Adapted from Renart J, Reiser J, Stark GR. PNAS, 1979.
  5. The man behind the Western blot: W. Neal Burnette Burnette made his seminal contribution to molecular biology and biochemistry as a postdoc and went on to have an unusual career. Rajendrani Mukhopadhyay By Rajendrani Mukhopadhyay Dec. 29, 2011　ASBMBTODAY　https://www.asbmb.org/asbmb-today/people/122911/the-man-behind-the-western-blot-w-neal-burnette

 

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