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如何選擇二抗

來源:上海乾思生物科技有限公司   2023年10月28日 16:49  

1. 概述

二抗用于通過與熒光團(tuán)或酶的偶聯(lián)來可視化與靶標(biāo)結(jié)合的一抗的定位。在選擇哪種二抗*適合實(shí)驗(yàn)時(shí),需要考慮多種因素,包括:

  • 目標(biāo)和宿主物種

  • 靶標(biāo)抗體類別

  • 純化和/或交叉吸附

  • 結(jié)合

  • 用于的應(yīng)用程序

  • 可用的成像設(shè)備

  • 多路復(fù)用

  • 是否需要三級(jí)檢測(cè)系統(tǒng)


2. 選擇正確的目標(biāo)和物種

二抗總是針對(duì)特定物種的抗體提出。選擇二抗時(shí),應(yīng)確保:

  • 二抗針對(duì)與一抗宿主物種相同的物種進(jìn)行。

  • 二抗針對(duì)與一抗相同的免疫球蛋白類別(例如 IgG 或 IgM)進(jìn)行檢測(cè)。


3. 凈化

您應(yīng)確保二抗已以*認(rèn)的方式純化。最常見的純化方法之一是通過蛋白A或G親和色譜,其中蛋白A和G與色譜柱中的樹脂結(jié)合并與免疫球蛋白特異性結(jié)合,同時(shí)洗滌血清中的其他蛋白質(zhì)。

交叉吸附是指針對(duì)一系列非靶蛋白和免疫球蛋白篩選二抗。二抗通過含有固定化非靶蛋白的色譜柱,只有二抗沒有交叉反應(yīng)性通過色譜柱。此步驟減少了脫靶結(jié)合,從而減少了免疫化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的背景染色。


4. 如何選擇合適的偶聯(lián)物

4.1 蛋白質(zhì)印跡

首先要做的是讓自己了解可用的檢測(cè)設(shè)施,因?yàn)檫@將決定哪種偶聯(lián)物可能是*好的。三種主要的檢測(cè)系統(tǒng)包括:

  • 增強(qiáng)型化學(xué)發(fā)光(ECL):使用暗室和X射線膠片或使用基本的凝膠成像系統(tǒng)捕獲。

  • 顯色檢測(cè):使用標(biāo)準(zhǔn)掃描儀捕獲。

  • 熒光檢測(cè):使用**的凝膠成像系統(tǒng)捕獲。

有關(guān)不同檢測(cè)系統(tǒng)的概述,請(qǐng)參見1和表1。



圖1.可用于蛋白質(zhì)免疫印跡的檢測(cè)方法概述


檢測(cè)方法

二級(jí)偶聯(lián)物

基質(zhì)

考慮

增強(qiáng)型化學(xué)發(fā)光 (ECL)

辣根過氧化物酶

基于魯米諾的ECL檢測(cè)解決方案

基于 HRP 的系統(tǒng)通常更靈敏且更易于使用

堿性磷酸酶 (AP)

基于吖啶和1,2-二氧雜環(huán)丁烷的ECL檢測(cè)解決方案

顯 色

辣根過氧化物酶

3,3',5,5'-四甲基聯(lián)苯胺 (TMB)、氯-1-萘醇 (4CN) 或 3,3'-二氨基聯(lián)苯胺 (DAB)

通常靈敏度低于ECL,更難使用。允許多路復(fù)用。

堿性磷酸酶 (AP)

硝基藍(lán)四唑(NBT)或5-溴-4-氯吲哚磷酸酯(BCIP)

熒光

熒光基團(tuán)(例如Alexa Fluor 680)

多路復(fù)用和信號(hào)的持續(xù)時(shí)間可以比 ECL 更長(zhǎng)

表 1.蛋白質(zhì)免疫印跡檢測(cè)方法摘要


4.1.1 增強(qiáng)化學(xué)發(fā)光

增強(qiáng)型化學(xué)發(fā)光 (ECL) 利用辣根過氧化物酶 (HRP) 或堿性磷酸酶 (AP) 偶聯(lián)的二抗來催化產(chǎn)生光的反應(yīng)。這是通過過冷CCD傳感器或X射線膠片檢測(cè)的,可以可視化印跡。

HRP偶聯(lián)次級(jí)因其即時(shí)信號(hào)生成和比AP偶聯(lián)次級(jí)更高的靈敏度而被*廣泛使用。使用AP偶聯(lián)副反應(yīng)時(shí)的另一個(gè)考慮因素是它們與磷酸鹽緩沖液不兼容。HRP被疊*化鈉(一種常用的防腐劑)抑制,因此不應(yīng)與含有NaN的溶液一起使用3.

由于僅發(fā)射單一波長(zhǎng)的光,因此不可能進(jìn)行多重檢測(cè),除非蛋白質(zhì)靶標(biāo)以不同的分子量存在,從而可以在同一膜上同時(shí)探測(cè)多個(gè)靶標(biāo)(例如見圖2)。如果多個(gè)靶標(biāo)的分子量相似,則需要?jiǎng)冸x并重新探測(cè)印跡。


圖2.使用抗體檢測(cè)不同分子量靶標(biāo)的ECL示例。使用小鼠單克隆抗NFL抗體(HB6433)和小鼠單克隆抗GAPDH(HB9177)探測(cè)從各種組織裂解物轉(zhuǎn)移的蛋白質(zhì)的膜。使用與HRP偶聯(lián)的山羊抗小鼠多克隆抗體完成可視化。由于NFL和GAPDH的分子量不同,這使得多路復(fù)用變得容易。NFL和GAPDH的不同信號(hào)強(qiáng)度需要不同的曝光時(shí)間,這意味著每個(gè)目標(biāo)都需要單獨(dú)的面板。

4.1.2 顯色檢測(cè)

顯色檢測(cè)利用HRP和AP偶聯(lián)抗體催化反應(yīng),導(dǎo)致沉淀到膜上的有色最終產(chǎn)物。HRP的常見底物有:

  • 3,3',5,5'-四甲基聯(lián)苯胺(TMB):產(chǎn)生具有高信噪比的藍(lán)色產(chǎn)品

  • 氯-1-萘醇(4CN):產(chǎn)生紫藍(lán)色產(chǎn)品。但是穩(wěn)定性和靈敏度的問題

  • 3,3'-二氨基聯(lián)苯胺(DAB):產(chǎn)生棕色產(chǎn)品,可使用金屬離子增強(qiáng)。但是穩(wěn)定性有問題。

AP 的常見基板有:

  • 硝基藍(lán)四唑(NBT)/5-溴-4-氯吲哚磷酸酯(BCIP):產(chǎn)生強(qiáng)烈的紫色產(chǎn)品,耐褪色。

AP反應(yīng)可以通過與酸性溶液孵育來停止,因此允許與不同顏色的反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)行多重反應(yīng)。然而,AP共軛次級(jí)器件通常不如HRP檢測(cè)系統(tǒng)敏感,因此使用頻率要低得多。HRP被疊*化鈉(一種常用的防腐劑)抑制,因此不應(yīng)與含有NaN的溶液一起使用3.


4.1.3 熒光檢測(cè)

熒光檢測(cè)利用熒光團(tuán)偶聯(lián)的二抗來檢測(cè)蛋白質(zhì)條帶。由于PVDF在較低波長(zhǎng)下自發(fā)熒光,用于WB檢測(cè)的熒光團(tuán)往往具有高度紅移。ICC/IHC和WB中常用的熒光團(tuán)列表詳見表1。請(qǐng)參閱成像系統(tǒng)規(guī)格,查找熒光團(tuán)與激發(fā)/發(fā)射波長(zhǎng)兼容的組合。

與ECL相比,熒光檢測(cè)的靈敏度較低,但通過使用具有足夠不同的激發(fā)/發(fā)射波長(zhǎng)的熒光團(tuán)可以輕松進(jìn)行多重檢測(cè)。隨著時(shí)間的推移,熒光信號(hào)也比ECL信號(hào)更穩(wěn)定,允許輕松重新成像,同時(shí)比ECL檢測(cè)變化更小,因?yàn)樗灰蕾囉诳赡苁芏喾N因素影響的酶促反應(yīng)。


4.2 免疫組織化學(xué)/免疫細(xì)胞化學(xué)

免疫組織化學(xué)和免疫細(xì)胞化學(xué)利用熒光或顯色介導(dǎo)的檢測(cè)。方法之間的選擇將取決于樣品制備、實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)和設(shè)備可用性(概述見表2圖3)。


檢測(cè)方法

二級(jí)偶聯(lián)物

優(yōu)勢(shì)

顯 色

辣根過氧化物酶

堿性磷酸酶 (AP)

通過信號(hào)放大實(shí)現(xiàn)更高的靈敏度

最終產(chǎn)品穩(wěn)定性更高,允許更長(zhǎng)的載玻片存儲(chǔ)時(shí)間

更耗時(shí)

更難多路復(fù)用

熒光

熒光基團(tuán)(例如Alexa Fluor 488或DyLight 594)

輕松多路復(fù)用

更快的實(shí)驗(yàn)方案

高動(dòng)態(tài)范圍

信號(hào)僅在幾天內(nèi)穩(wěn)定

某些組織中可能存在自發(fā)熒光問題。

熒光團(tuán)可以光漂白

表 2.免疫組織化學(xué)和免疫細(xì)胞化學(xué)檢測(cè)方法概述。



圖3.可用于免疫組織化學(xué)和免疫細(xì)胞化學(xué)的檢測(cè)方法概述

4.2.1 熒光介導(dǎo)檢測(cè)

熒光介導(dǎo)檢測(cè)因其高度的靈活性和易于多路復(fù)用而非常受歡迎(例如參見圖4)。這種易于多路復(fù)用也使熒光檢測(cè)適用于共定位蛋白的分析。為免疫組織化學(xué)和免疫細(xì)胞化學(xué)選擇熒光團(tuán)/熒光團(tuán)對(duì)的第一步是檢查將用于成像的顯微鏡的規(guī)格。寬視場(chǎng)顯微鏡通常只配備有限的激發(fā)和發(fā)射濾光片,這將限制熒光團(tuán)的選擇,而共聚焦顯微鏡通常受到可用于激發(fā)的激光通道數(shù)量的限制。激發(fā)和發(fā)射濾光片的激發(fā)和發(fā)射波長(zhǎng)范圍需要與熒光團(tuán)的激發(fā)和發(fā)射光譜重疊。有關(guān)IHC/ICC中常用熒光團(tuán)(包括復(fù)染劑)的列表,請(qǐng)參見表3。

圖4.使用熒光檢測(cè)的免疫細(xì)胞化學(xué)示例。小鼠單克隆抗NFL抗體(HB6433)與DyLight 488偶聯(lián)多克隆山羊抗小鼠二抗配對(duì),用于檢測(cè)利用DAPI(HB0747)作為復(fù)染劑的培養(yǎng)大鼠神經(jīng)元中的神經(jīng)絲,以可視化DNA。

Dye

Maximal absorbance wavelength (nm)

Maximal emission wavelength (nm)

Visible Colour

Alexa Fluor 350

346

442

Blue

Hoechst 33342

350

461

Blue

Hoechst 33258

352

461

Blue

DyLight 350

353

432

Blue

DAPI

358

461

Blue

DyLight 405

400

420

Blue

Alexa Fluor 405

401

421

Blue

Alexa Fluor 430

433

541

Green / Yellow

EGFP

488

507

Green

Cy2

489

506

Green

FITC

492

520

Green

DyLight 488

493

518

Green

Alexa Fluor 488

496

519

Green

Alexa Fluor 532

532

553

Yellow

Cy3

550

570

Yellow

Alexa Fluor 546

556

573

Orange

Alexa Fluor 555

555

565

Orange

DyLight 550

562

576

Orange

TRITC

557

576

Orange

Alexa Fluor 568

578

603

Orange / Red

Cy3.5

581

594

Orange / Red

mCherry

587

610

Red

Texas Red

589

615

Red

Alexa Fluor 594

590

617

Red

DyLight 594

593

618

Red

Alexa Fluor 610

612

628

Red

Alexa Fluor 633

632

647

Far Red

DyLight 633

638

658

Far Red

Alexa Fluor 635

633

647

Far Red

DRAQ5

646

697

Far Red

Alexa Fluor 647

650

665

Far Red

Cy5

650

670

Far Red

DyLight 650

652

672

Far Red

Alexa Fluor 660

663

690

Far Red

Cy5.5

675

694

Far Red

Alexa Fluor 680

679

702

Near Infrared

IRDye 680

680

694

Far Red

IRDye 700

680

697

Far Red

DyLight 680

692

712

Near Infrared

Alexa Fluor 700

702

723

Near Infrared

Cy7

743

767

Near Infrared

Alexa Fluor 750

749

775

Near Infrared

DyLight 755

754

776

Near Infrared

IRDye 750

766

776

Near Infrared

DyLight 800

777

794

Near Infrared

Alexa Fluor 790

784

814

Near Infrared

IRDye 800RS

770

794

Near Infrared

IRDye 800CW

778

786

Near Infrared

表 3.熒光免疫組化和免疫細(xì)胞化學(xué)常用的一些熒光團(tuán)和復(fù)染劑總結(jié)


通過使用具有不同激發(fā)/發(fā)射光譜的成對(duì)熒光團(tuán)來實(shí)現(xiàn)多路復(fù)用。在選擇熒光團(tuán)對(duì)時(shí),確保它們沒有重疊的激發(fā)/發(fā)射光譜至關(guān)重要(參見圖5,了解用于多重檢測(cè)的熒光團(tuán)成功組合的示例)。如果熒光團(tuán)的發(fā)射光譜重疊,則通道可能會(huì)滲入另一個(gè)通道,從而難以分辨來自哪種抗體的信號(hào)。雖然一些**的分析軟件能夠糾正這一點(diǎn),但僅使用一個(gè)熒光基團(tuán)的對(duì)照通常很有幫助,以便可以輕松檢測(cè)滲漏。


圖 5:用于多重實(shí)驗(yàn)的合適熒光團(tuán)組合示例。激發(fā)和發(fā)射光譜之間的重疊最小,這意味著成像時(shí)信號(hào)不太可能在通道之間滲漏。


4.2.2 顯色檢測(cè)

顯色檢測(cè)利用堿性磷酸酶(AP,使用 3-氨基-9-乙基咔唑 (AEC) 作為底物)或辣根過氧化物酶(HRP,使用 3,3' 二氨基聯(lián)苯胺 (DAB) 作為底物)介導(dǎo)的反應(yīng)催化,導(dǎo)致有色底物沉積在組織切片上。由于這種彩色基材不會(huì)降解,這意味著載玻片可以保存數(shù)月而不會(huì)明顯損失信號(hào)強(qiáng)度。由于酶反應(yīng)充當(dāng)擴(kuò)增步驟,顯色檢測(cè)具有很高的靈敏度,但是除非靶標(biāo)位于不同的細(xì)胞類型或位置,否則很難進(jìn)行多重檢測(cè)。在這種情況下,可以使用具有不同反應(yīng)產(chǎn)物的底物成功多重。


5. 三級(jí)檢測(cè)

當(dāng)靶標(biāo)以低豐度表達(dá)或其檢測(cè)存在其他問題時(shí),一種可能性是使用三級(jí)檢測(cè)系統(tǒng)。這些利用鏈霉親和素和生物素之間的*高親和力,在免疫化學(xué)過程中增加了另一個(gè)步驟。三級(jí)檢測(cè)使用生物素偶聯(lián)的二抗,然后由熒光團(tuán)或酶偶聯(lián)的鏈霉親和素結(jié)合。這增加了一個(gè)額外的擴(kuò)增步驟,因此在以前使用其他檢測(cè)方法的實(shí)驗(yàn)不成功的情況下非常有用。


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