抗体标记主要有酶标记、荧光素标记、同位素标记、生物素标记等,还有一些其他的标记方法例如金标记,星戈瑞分享的是这些抗体标记的基本原理、操作步骤。
一、酶标记
1、碱性磷酸酶(AP)标记
碱性磷酸酶(AP)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。其程序如下:
(1)将5mg AP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。
(2)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。
(3)换用0.05mol/L PH8.0 Tris-HCl缓冲液透析,4℃过夜,换液三次。
(4)取出标记抗体,用含1%BSA的Tris-HCl缓冲液稀释至4ml,即为AP标记物原液。
(5)每毫升中加入0.4ml甘油,小量分装,保存备用。
2、PAP、APAAP的制备
PAP(过氧化物酶-抗过氧化物酶桥联酶标技术)、APAAP(碱性磷酸酶-抗碱性磷酸酶桥联酶标技术)的制备对于使用单抗的免疫细胞化学有重要意义。现在已有商品化的小鼠、大鼠、豚鼠、山羊、绵羊和兔PAP、APAAP试剂供应,只要配以相应的桥抗体,即可便利地应用单抗。因为PAP法和APAAP法不用任何化学交联剂处理酶和抗体,它们的活性均不受化学因素的影响,提高了敏感性和特异性。PAP和APAAP试剂的制备方法常采用先将HRP或AP加入抗HRP或AP的抗血清或单抗中而获得免疫沉淀物,再加入酶盐水,过量的酶有助于免疫沉淀物的解离反应,调PH至2.3,随后立即中和,除去不溶解的沉淀物后,加入半饱和硫酸铵,纯化PAP或APAAP。
根据需要还可将PAP和APAAP试剂先与相应桥抗体结合后,再与特定单抗组成完整的诊断试剂,这样,单抗即可一步法用于诊断或检测试验等。
二、荧光素标记
1、异硫氰酸荧光素(FITC)标记
FITC标记抗体的原理是在碱性条件下,FITC 的异硫氰基能与IgG的自由氨基结合,形成IgG与荧光素的结合物。FITC是较常用的荧光素,其次选用TRITC(四甲基异硫氰酸罗丹明)。FITC和TRITC是常用的双标记组合。其标记步骤如下:
(1)以碳酸盐缓冲液(PH9.3,Na2CO3 8.6g,NaHCO3 17.3g,蒸馏水1000ml)调整抗体浓度至10mg/ml。
(2)取5ml抗体溶液置于10ml小烧杯中。
(3)称取1mg FITC溶于0.2ml DMSO中,待溶解后立即缓慢滴加于抗体液内,边加边轻搅;其后室温避光作用2小时。
(4)将交联物经Sephadex G25或G50柱层析除去游离的荧光素;分管收集第一峰为标记的抗体。
(5)FITC的结合物质量鉴定
IgG量(mg/ml)=(OD280-OD495×0.35)/1.4
F/P=2.87×OD495/(OD280-OD495×0.35),一般说,FITC对抗体的摩尔比为3:1时适合于组织切片染色,为5-6:1时适合于细胞悬液染色。以标记抗体染色各种抗原,测定其特异性染色滴度和非特异染色的程度。
(6)标记抗体的保存:宜保存于4℃,加NaN3防腐。
2、异硫氰酸罗丹明(TRITC)标记:基本与FITC标记相同。
三、同位素标记
在使用同位素标记单抗或其他蛋白之前,应掌握同位素操作和防护知识。正常情况下应包括避免物理的接触和对γ-射线照射的保护,操作和使用同位素标记抗体时,应利用防护装置,并合理处置含放射性的废料。
1、碘标记
用碘标记抗体是一种有效的标记方法。125I衰变产生低能的γ和χ射线,很容易被检测出来,而其60天的半衰期有足够的使用期,且能很方便地处理放射废料。常用的碘标记方法是氯胺T法,即将氧化剂氯胺T加入到抗体和碘化物的溶液中,Na125I在氯胺T作用下I转化成I2,游离I2可与抗体分子中酪氨酸和一些组氨酸发生卤化反应,用还原剂和游离酪氨酸终止反应,经凝胶过滤将标记的抗体与碘化酪氨酸及还原剂分离开。其主要操作步骤如下:
(1)在进行标记之前,先选用截流分子量为20000-50000的凝胶,制备1ml凝胶柱,然后分别用10倍体积的1%BSA/PBS/0.02%叠氮钠和PBS洗涤柱体,封住柱下口,备用。
(2)加入10ug纯化单抗至含有25ul 2.5mol/L磷酸钠(PH7.5)的1.5ml指形管内。随后,加入500uCi Na125I混匀。
(3)加入25ul新配制的2mg/ml氯胺T。室温放置60秒。再加入50ul氯胺T终止液(含2.4mg/ml偏重亚硫酸钠,10mg/ml酪氨酸,10%甘油和0.1%环乙烷酰二甲苯的PBS)。
(4)将上述碘标记物上样在凝胶柱表面,小心放开柱体下口,用1.5ml指形管收集。当碘标记物全部进入柱体,加入0.3ml含0.03%叠氮钠的PBS,用另一指形管收集0.3ml,然后再加0.3ml 0.03% NaN3 PBS,下口收集0.3ml,重复进行,同时用同位素检测仪测定标记与未标记的单抗。标记抗体大约在第二至第四管出现。无害化处理柱子和非单抗标记部分。
(5)将标记单抗保存于4℃可使用6周时间。
2、生物合成法标记
将杂交瘤细胞培养在含有放射性前体的培养基中,随着抗体分子的合成、组装,同位素会标记在抗体分子的初级氨基酸链上,本方法不会导致抗体活性的丧失。其主要步骤是:
(1)离心收集处于对数生长期的杂交瘤细胞,约需2×106个细胞。以预热37℃不含甲硫氨酸的培养基洗涤上述细胞。
(2)用含2% PBS不含甲硫氨酸的培养基悬浮杂交瘤细胞至106个/ml,加入35S甲硫氨酸(每次加入100uCi可产生105-106cpm的抗体)。
(3)经C02培养箱中培养过夜,离心后,吸出培养上清,分别加入1/20体积的1mol/L Tris(PH8.0)及叠氮钠至浓度0.02%。该标记抗体可按纯化单抗方法进行。
四、生物素标记
生物素标记反应常用生物素琥珀酰亚胺酯进行。生物素是与抗体分子的游离赖氨酸等发生偶联反应而完成标记。其主要步骤是:
1、用二甲基亚砜配制10mg/ml的N-羟琥珀酰亚胺生物素(应根据需要选用不同大小和间臂长的生物素化琥珀酰酯)。
2、用硼酸钠缓冲液(0.1mol/L,PH8.0)稀释单抗溶液至1-3mg/ml。
3、每毫克抗体加入25-250ug的生物素酯,混匀后,室温作用4小时。
4、按每250ug生物素酯加入20ul 1mol/L NH4Cl终止反应,室温放置10分钟。
5、以PBS充分透析除去游离生物素,标记抗体冻存。
五、其他标记技术
适用于蛋白质的其他标记方法也可用于单抗,如金标记、化学发光标记、SPA标记、铁蛋白标记等。
免疫标记是一种操作简单、灵敏度高的技术,主要原理是级联方法效应。单抗已经用于疾病诊断等,主要是利用单抗标记的诊断试剂盒进行的。