抗體制備出來(lái)之后,需要進(jìn)一步純化得到純的多抗或單抗,既有利于保存也有利于排除雜蛋白對(duì)結(jié)果的影響。常規(guī)用于純化的材料是腹水和細(xì)胞培養(yǎng)上清,而通常經(jīng)過免疫制備的抗體大多數(shù)是IgG的各種亞型,以及少數(shù)是IgM,二者電泳條帶分步大致如下:
硫酸銨沉淀法
基本原理:高濃度的硫酸銨通過與球蛋白競(jìng)爭(zhēng)水分子破壞蛋白表明的水化膜,降低球蛋白的溶解性,是分離免疫球蛋白的常用方法,而且不同的免疫球蛋白適宜的硫酸銨濃度也稍有差別,一般用來(lái)分離抗體的硫酸銨飽和度在33~50%。
適用于:鼠抗所有亞類、其他種屬抗體、任何種屬的IgM、IgG、IgA
基本操作:
1.過濾、離心腹水或者培養(yǎng)上清得上清;
2.加入飽和硫酸銨至終濃度45%,靜置沉淀蛋白;
3.沉淀蛋白用最小體積PBS或硼酸鹽緩沖液溶解,用PBS或硼酸鹽緩沖液透析除鹽;
4.過聚丙烯酰胺葡聚糖凝膠柱,PBS或硼酸鹽(含0.02%疊氮鈉)緩沖液洗脫;
5.電泳檢測(cè)分子量大小,分光光度法測(cè)定抗體濃度;
6.抗體保存濃度在0.1-30 mg/mL適宜,-20 ℃保存不超過一個(gè)月,避免反復(fù)凍融。
親和層析法
基本原理:基因工程改造的protein A和protein G能特異性結(jié)合哺乳動(dòng)物IgG的Fc區(qū)段,將protein A和protein G結(jié)合到柱料上,通過親和層析的方式,可將IgG及其亞類與片段純化出來(lái)。
成員介紹:protein A分離自Staphylococcus aureus的細(xì)胞壁,分子量42 kDa,由spa基因編碼,具有五個(gè)同型的免疫球蛋白結(jié)合結(jié)構(gòu)域,每個(gè)結(jié)構(gòu)域由三個(gè)α螺旋構(gòu)成。
protein A可結(jié)合多數(shù)免疫球蛋白的Fc段(尤其是人的IgG1、IgG2、IgG4,豚鼠,獼猴,鼠類IgG2a、兔)以及人VH3家族的Fab段。基因工程改造的protein A通常使用大腸桿菌作為表達(dá)宿主,表達(dá)產(chǎn)物仍含有五個(gè)Fc結(jié)合結(jié)構(gòu)域。對(duì)其結(jié)構(gòu)上的改造主要是為了增加與多孔性材料的偶聯(lián)性能,也有的改造protein A含有四個(gè)或六個(gè)同型Fc結(jié)合結(jié)構(gòu)域,另外結(jié)構(gòu)域數(shù)目較少的protein A能得到更好的抗體純化效果。
protein G分離自G Streptococcus的細(xì)胞壁,分子量65 kDa,由spg基因編碼,可結(jié)合抗體的Fc段、Fab段以及血清中的白蛋白。基因工程改造的protein G去掉了與白蛋白的結(jié)合位點(diǎn)僅僅保留Fc結(jié)合結(jié)構(gòu)域,其結(jié)合力較protein A更強(qiáng)。
還有一種protein A/G蛋白,是基因工程改造產(chǎn)物,是將protein A的4個(gè)Fc結(jié)合結(jié)構(gòu)域與protein G的2個(gè)Fc結(jié)合結(jié)構(gòu)域融合表達(dá)得到的。protein A/G結(jié)合了二者的特性,能結(jié)合人和鼠的IgG所有亞型,不結(jié)合鼠的IgA、IgM。
①protein A親和層析
適用于:人(IgG3除外)、兔、豚鼠、豬的抗體;
基本操作:
1.過濾、離心腹水或者培養(yǎng)上清得上清;
2.調(diào)節(jié)pH到8.0:腹水以10倍體積pH8.0 PBS稀釋、培養(yǎng)上清用pH8.0 PBS透析或強(qiáng)氧化鈉調(diào)節(jié);
3.過protein A瓊脂糖凝膠柱,pH8.0 PBS洗雜;
4.檸檬酸緩沖液洗脫抗體(小鼠IgG1用pH6.5,IgG2a用pH4.5,IgG2b和IgG3用pH3.0),并注意收集管內(nèi)需加入Tris緩沖液中和滴下的抗體溶液;
5.用PBS透析;
6.電泳檢測(cè)分子量大小,分光光度法測(cè)定抗體濃度。
②protein G親和層析
與protein A相比,protein G通常情況下在低pH環(huán)境下與抗體結(jié)合力較強(qiáng),不過高pH環(huán)境下小鼠IgG1和兔、人的抗體在仍可以與protein G結(jié)合。
適用于:小鼠IgG1、大鼠抗體、猴抗體、兔抗體、牛抗體、山羊抗體、馬抗體、綿羊抗體;
基本操作:
1.過濾、離心腹水或者培養(yǎng)上清得上清;
2.調(diào)節(jié)pH到5.0:腹水以10倍體積0.1 M醋酸鈉(pH5.0)稀釋、培養(yǎng)上清以2倍體積0.1 M醋酸鈉(pH5.0)稀釋;
3.過protein G柱,0.1 M醋酸鈉(pH5.0)洗雜;
4.0.1 M甘氨酸(pH2.8)洗脫抗體,并注意收集管內(nèi)需加入Tris緩沖液中和滴下的抗體溶液
5.用PBS透析;
6.電泳檢測(cè)分子量大小,分光光度法測(cè)定抗體濃度。
③抗原親和層析法
抗原親和純化一般用在多抗的純化上,這種純化方式去掉了血清中那些非特異性結(jié)合的抗體分子,得到的抗體分子基本上都是能特異性與抗原結(jié)合的。抗原親和純化需要先將抗原偶聯(lián)到柱料上,然后通過親和層析的方式去除非特異性抗體及雜蛋白,得到特異性抗體。通常采用的柱料為溴化氫預(yù)處理和N-羥基琥珀酰亞胺預(yù)處理瓊脂糖凝膠柱料,前者適合偶聯(lián)大分子,后者適合偶聯(lián)小分子物質(zhì),在實(shí)際操作中還是需要根據(jù)情況進(jìn)行選擇。
適用于:多抗抗體的純化,對(duì)抗體亞型無(wú)限制
偶聯(lián)基本操作:
1.抗原用0.1 M NaHCO3偶聯(lián)緩沖液(含0.5 M NaCl,pH8.3)溶解;
2.用1 mM稀鹽酸洗滌柱料;
3.混合抗原和柱料,在室溫混懸1 h或者4 ℃混懸過夜;
4.用偶聯(lián)緩沖液洗滌偶聯(lián)的柱料去掉未偶聯(lián)抗原;
5.用0.1 M Tris(pH8.0)或1 M乙醇胺(pH8.0)處理偶聯(lián)柱料2 h以封閉未偶聯(lián)位點(diǎn);
6.依次用0.1 M醋酸鈉緩沖液(含0.5 M NaCl,pH4.0)和0.1 M Tris(含0.5 M NaCl,pH8.0)洗滌偶聯(lián)柱料五次,重復(fù)此操作三遍。
純化基本操作:
1.過濾、離心腹水或者培養(yǎng)上清得上清;
2.0.01 M PBS(pH7.4)平衡偶聯(lián)柱料;
3.抗體樣品過柱,0.01 M PBS(pH7.4)洗雜;
4.抗體洗脫液洗脫抗體;
5.用0.01 M PBS(pH7.4)透析;
6.電泳檢測(cè)分子量大小,分光光度法測(cè)定抗體濃度。
隨著技術(shù)的發(fā)展抗體的純化方法越來(lái)越多,例如分子篩層析、離子交換層析等技術(shù)也被用于抗體的純化,在實(shí)際運(yùn)用中需要根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康募捌渌蛩剡M(jìn)行方法的選擇。