概述
制備出效價高,特異性強,穩(wěn)定性好的抗體是免疫學實驗取得成功的基礎,抗體質(zhì)量的好壞直接影響著研究者研究的成敗,不同的免疫學實驗方法(如ELISA,IHC,IP,ICC,SDS-PAGE, WB等)對抗體的效價,濃度和純度有不同的要求。我們知道,一般免疫血清中含有特異性抗體和非特異性抗體,血清蛋白以及其他各種雜蛋白等,在制備特異性抗體過程中當抗體的效價達到實驗預期之后,我們所制備的抗體的純度關鍵取決于所選擇的純化方法。下面就一一介紹常用抗體純化方法及其相關原理。
免疫球蛋白主要有5種,輕鏈和重鏈的組成也有較大差異。其結構如下圖所示:
各類免疫球蛋白有不同的亞型,下圖展示人免疫球蛋白各亞型的理化性質(zhì):
沉淀法
硫酸銨/辛酸沉淀法是純化抗體最傳統(tǒng)的方法之一,被廣泛用于血清和腹水抗體的濃縮和粗純,此方法可大規(guī)模粗純抗體,但純化后純度不高,還需配合其它方法繼續(xù)純化。
通常是將飽和硫酸加入血清或腹水中,將抗體沉淀下來,然后在溶解沉淀繼續(xù)下一步的純化。
辛酸沉淀抗體通常要先將腹水或血清的pH調(diào)至4.8,然后緩慢的滴加辛酸,是蛋白沉淀,抗體在上清中,上清繼續(xù)下一步的純化。
離子交換層析
離子交換層析也常用于抗體的純化,通量大,工業(yè)上用離子交換層析成本低,主要用于除去非抗體蛋白,及用親和層析純化時混入的
Protein A/G等親和填料脫離的配基,內(nèi)毒素的去除等。
離子交換純化時,根據(jù)抗體的pI選擇合適的離子交換類型,在pI未知時可以分別用陰陽離子交換填料去試驗。
會用到的離子交換填料有:
DEAE/Q/CM/SP/MMA/MMC Focurose 6FF
MMA/MMC Focurose 6FF被廣泛用于聚體和單體及內(nèi)毒素的去除,MMA/MMC是復合型離子交換填料,層析過程洗脫時通常要用改變pH的方式洗脫。
Protein A/G親和層析
Protein A/G親和層析為從血清,腹水,細胞培養(yǎng)液中純化單克隆抗體最快捷的方法,一步層析后純度可以達到95%左右,不同來源不同亞型的抗體和Protein A/G的親和力不同。protein A和proteiin G 可以和抗體IgG分子的Fc段特異性結合。Protein A和proteinG 作為配基可以被偶聯(lián)到瓊脂糖凝膠上,當抗血清從中流過時,特異性的IgG就與配基結合,其他雜蛋白則穿流而過。因兩種蛋白純化抗體時對不同宿主的抗體的結合能力不同,我們需要具體情況具體對待,分別選擇protein A 或者protein G,或者是protein A/protein G組合。一般推薦小鼠單抗IgG2a,IgG2b,IgG3,兔,人,豬的多克隆抗體用protein A純化,而小鼠單抗IgG1, 大鼠單抗,小鼠,大鼠,山羊的多克隆抗體則選擇用protein G純化。
Protein G與Protein A均可結合抗體的Fc段,不同的是,Protein G還能結合Fab段,且Protein G可以更廣泛的結合更多類型的IgG分子,多克隆IgG分子,同時Protein G與血清蛋白結合水平低,產(chǎn)物純度高,且配基脫落更低。
種類 |
亞類 |
Protein A |
Protein G |
人 |
IgA |
可變 |
- |
IgD |
- |
- |
IgE |
- |
- |
IgG1 |
++++ |
++++ |
IgG2 |
++++ |
++++ |
IgG3 |
- |
++++ |
IgG4 |
++++ |
++++ |
IgM |
可變 |
- |
豚鼠 |
IgG1 |
++++ |
++ |
IgG2 |
++++ |
++ |
倉鼠 |
/ |
+ |
++ |
小鼠 |
IgG1 |
+ |
++++ |
IgG2a |
++++ |
++++ |
IgG2b |
+++ |
+++ |
IgG3 |
++ |
+++ |
IgM |
可變 |
- |
大鼠 |
IgG1 |
- |
+ |
IgG2a |
- |
++++ |
IgG2b |
- |
++ |
IgG3 |
+ |
++ |
兔 |
/ |
++++ |
+++ |
禽蛋黃 |
IgY |
- |
- |
狗 |
/ |
++ |
+ |
豬 |
/ |
+++ |
+++ |
馬 |
/ |
++ |
++++ |
牛 |
/ |
++ |
++++ |
綿羊 |
/ |
-/+ |
++ |
山羊 |
/ |
- |
++ |
猴子 |
/ |
++++ |
++++ |
駱駝 |
/ |
- |
+ |
熊 |
/ |
- |
+ |
“-”:不結合
“+”:弱結合
“++”:結合
“+++”:中等結合
“++++”:強結合 |
表:Protein A和 Protein G與不同種屬IgG的結合強度