1.抗体的酶标记法 通过共价键经适当方法将酶联结在抗体上,制成酶标抗体,再借酶对底物的特异催化作用,生成有色的不溶性产物或具有一定电子密度的颗粒,这些有色产物可用肉眼、光学显微镜和电子显微镜观查,也可以用分光光度计测定,呈色反应显示了酶的存在,从而证明发生了相应的免疫反应。
实验中使用偶联剂使酶与抗体结合,即通过应用单、双或多功能试剂,分别与大分子的抗体所存在的功能性基团发生反应,生成酶—抗体偶联复合物。不同的酶—抗体复合物制备方法中,最广泛应用的戊二醛法,本法与其它偶联方法相比,具有操作简单、反应条件温和,及实用面广等长处。
酶标记抗体的质量主要取决于纯度好、活性强及亲和力高的酶和抗体,其次要有良好的制备方法。高质量的抗体则可通过提取纯化而获得。在制备方法上,宜选用产率高、不影响结合物的活性和不混杂干扰性物质且操作简便易行的方法。
1) 辣根过氧化物酶(HRP) 辣根过氧化物酶(HRP)标记单抗和多克隆抗体的常用方法是过碘酸钠法。其原理是HRP的糖基用过碘酸钠氧化成醛基,加入抗体IgG后该醛基与 IgG氨基结合,形成Schiff氏碱。为了防止HRP中糖的醛基与其自身蛋白氨基发生偶合,在用过碘酸钠氧化前先用二硝基氟苯阻断氨基。氧化反应末了,用硼氢化钠稳定Schiff氏碱。
操作步骤: 将5mg HRP溶于0.5ml 0.1mol/L NaHCO3溶液中;加0.5ml 10mmol/L NaIO4溶液,混匀,盖紧瓶塞,室温避光作用2小时。 加0.75ml 0.1mol/L Na2CO3混匀。 加入0.75ml小鼠已处理的腹水,或纯化单抗等(15mg/ml),混匀。 称取Sephadex G25干粉0.3g,加入一支下口垫玻璃棉的5ml注射器外筒内;随后将上述交联物移入注射器外套;盖紧,室温作用(避光)3小时或4℃过夜。 (用少许PBS将交联物全部洗出,收集洗出液,加1/20V体积新鲜配制的5mg/ml NaBH4溶液,混匀,室温作用30分钟;再加入3/20V NaBH4溶液,混匀,室温作用1小时(或4℃过夜)。 将交联物过Sephadex G200或Sepharose 6B(2.6×50cm)层析纯化,分管收集。 酶结合物质量鉴定: 克分子比值测定 酶量(mg/ml)=OD403×0.4 IgG量(mg/ml)=(OD280-OD403×0.3)×0.62 克分子比值(E/P)=酶量×4/IgG量,一般在1-2之间。酶结合率=酶量×体积/抗体,标记率一般为0.3-0.6,即1-2个HRP分子结合在一个抗体分子上,标记率可大于0.6,0.8,0.9;OD403/OD280等于0.4时,E/P约为1。 标记率=OD403/OD280 酶活性和抗体活性的测定可应用ELISA法、免疫扩散、DAB-H2O2显色反应测定酶结合物的酶活性,抗体活性及效价、特异性。 HRP抗体结合物的保存:加入等量甘油后,小量分装-20℃存放,防止反复冻融;或加入等量60%甘油4℃保存;不宜加NaN3或酚防腐,否则会影响酶活性。必要时冻干保存,以BSA或脱脂牛奶作保护剂。
2) 碱性磷酸酶(AKP) 碱性磷酸酶(AKP)用于标记抗体,常用戊二醛一步法,将酶和单抗混合,再加入适量戊二醛,使酶和抗体蛋白的NH2分别与两个醛基结合,制备成结合物。该法简便,但所得产物不均一,抗体活性损失大,酶标记率低。 操作步骤: 将5mg AKP加入1ml抗体溶液(2mg/ml)中溶解,装入透析袋,于4℃对0.01mol/L PH7.2 PBS透析18小时,换液三次。 加入2.5%戊二醛20ul,室温作用1-2小时,4℃对PBS透析过夜,其间换液三次。 换用0.05mol/L PH8.0 Tris-HCl缓冲液透析,4℃过夜,换液三次。 取出标记抗体,用含1%BSA的Tris-HCl缓冲液稀释至4ml,即为AKP标记物原液。 每毫升中加入0.4ml甘油,小量分装,保存备用。
2.抗体的生物素化标记 亲和素与生物素都可与蛋白质(包括抗原、抗体、酶等)、荧光素等分子结合而不影响后者的生物活性,是理想的标记剂。一个抗体分子可偶联数十个生物素或亲和素分子,而亲和素或生物素分子又可与酶或荧光素结合,从而组成一个生物放大系统,显著提高检测的灵敏度。常用的有亲和素–生物素标记法(Labeled avidin biotin,LAB)、亲和素-生物素桥法(bridged avidin biotin, BAB)和亲和素-生物素-过氧化物酶复合物法(avidin biotin peroxid ase complex,ABC)。本实验可使抗体或其它蛋白质的ε-氨基通过手臂与酰化的生物素共价结合。其后,生物素化的分子可应用酶标-亲和素或荧光染料-链霉亲和素复合物来检测。
操作步骤: 将待生物素化的蛋白质用0.1 mol/L碳酸氢钠缓冲液(pH 8.0)或0.5 mol/L硼酸缓冲液(pH 8.6)稀释到1mg/ml,一般实验室应用的生物素化体积为1-2.5ml; 交互用0.1 mol/L碳酸氢钠缓冲液(pH 8.0)或0.5 mol/L硼酸缓冲液(pH 8.6),对蛋白质充分透析; 用1ml DMSO溶解生物素琥珀酰亚胺酯(NHSB)1mg; 向1ml蛋白质溶液(即含蛋白质1mg)加入120μl NHSB溶液(即含NHSB 120 μg); 在室温下持续搅拌,保温2-4小时; 加入9.6μL1 mol/L NH4Cl (每25 μg NHSB 加1 μl),在室温下搅拌10分钟; 在4℃,对PBS充分透析,以除去游离的生物素; 将样品上1ml的分子筛柱,以PBS缓慢洗脱,收集1ml/管,蛋白质在1-3ml之间洗下; 最后,样品加入叠氮钠(终浓度0.5g/L)及1.0g/L BSA。将结合产物置4℃,避光保存,亦可加入50%重蒸甘油,置―20℃保存。
实验要点及说明 如在反应混合液中有叠氮钠或游离氨基存在,会抑制标记反应。因此,蛋白质在反应前要对0.1 mol/L碳酸氢钠缓冲液或0.5 mol/L硼酸缓冲液充分透析; 所用的NHSB及待生物素化蛋白质之间的分子比按蛋白质表面的ε-氨基的密度会有所不同,选择不当则影响标记的效率,应先用几个不同的分子比来筛选最适条件; 用NHSB量过量也是不利的,抗原的结合位点可能因此被封闭,导致抗体失活; 由于抗体的氨基不易接近可能造成生物素化不足,此时可加入去污剂如Triton X-100,Tween 20等。 当游离ε-氨基(赖氨酸残基的氨基)存在于抗体的抗原结合位点时,或位于酶的催化位点时,生物素化会降低或损伤抗体蛋白的结合力或活性。此时,应试用其它交联方法; 生物素还可能与不同的功能基团,如羰基、氨基、巯基、异咪唑基及苯酚基,也可与糖基共价结合; 交联反应后,应充分透析,否则,残余的生物素会对生物素化抗体与亲和素的结合产生竞争作用; 在细胞的荧光标记实验中,中和亲和素的本底低,但由于链霉亲和素含有少量正电荷,故对某些细胞可导致高本底。
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