酶标记方法介绍
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交联法通常用的交联剂是戊二醛,戊二醛商品大多为25%的水溶液,利用戊二醛分子上对称的两个醛基,分别与酶和蛋白质分子中游离的氨基、酚基等以共价键结合而进行标记。标记时应尽量采用新鲜纯品,当戌二醛的OD 235 nm/OD 280 nm<3时,即为好的交联剂。
戊二醛交联法又分为一步法和二步法。
⑴ 一步法:即把酶、戊二醛和抗体一起加入进行交联。然后透析出过量的戊二醛而制备出具有高分子量的酶结合物。由于抗体分子量大(16万),酶分子量小(4万),抗体分子的氨基数比酶蛋白分子氨基数多得多,结果生成的抗体-戊二醛或抗体-戊二醛-抗体多而造成酶标物的活性小。一步法操作:①抗IgG-AKP的制备:将10mgAKP溶于含有5mg抗IgG的1mlPBS(0.01Mol/L pH7.0)中,在冰浴中缓缓搅拌,尽量避免气泡产生,完全溶解后,缓缓滴加1%戊二醛溶液4ml,使戊二醛的最终浓度为0.2%,移至室温中静置2h~3h后,以0.01Mol/L pH7.0 PBS液 4℃ 充分透析或以SephadexG25柱除去过量的戊二醛, 4℃ 保存备用(也可保存于50%甘油中置低温冰箱);②抗IgG-HRP的制备:将12mgHRP溶于含5mg抗IgG的1mlPBS(0.1Mol/L pH6.8)中,缓慢搅拌下加入1%戊二醛溶液4mL,置室温2h~3h,充分透析或以SephadexG 25 除戊二醛,小量分装后保存于低温冰箱,避免反复冻融。或冷冻干燥保存。
⑵ 二步法:是先使酶与戊二醛反应,除去未反应的戊二醛,再使已“活化”的酶分子与抗体分子的氨基结合,最后加入少量的赖氨酸封闭被戊二醛激活的酶的残基。二步法操作:将10mg的酶溶于0.2ml含1.25%戊二醛的0.1mol/L pH6.8 PBS中室温放置18h,充分透析或以SephadexG 25 柱除去未反应的戊二醛。加生理盐水至1ml然后加入1ml(含5mg)的抗体溶液和1ml 1Mol/L pH9.6碳酸盐缓冲液,混合后 4℃ 冰箱放置24h,加入0.1ml 0.2mol/L赖氨酸,置室温2h,以0.15Mol/L pH7.2 PBS液充分透析,离心去沉淀,上清液即为酶结合物,再进一步以硫酸铵沉淀纯化后应用。AKP一般不采用二步法,而只用一步法。
改良HRP二步标记法:取HRP10mg溶于0.4ml,0.25Mol/L pH6.8PBS液中或0.05Mol/L pH9.6碳酸盐缓冲液中,加入25%戊二醛0.1ml, 37℃ 温育2h后加入冰冷的分析纯的无水乙醇2ml,2 500r/min离心沉淀10min~15min,倾去溶液。沉淀以80%乙醇4ml~5ml混悬,同上离心,倾去乙醇,将管倒置,使乙醇充分流出。沉淀用1ml 0.05Mol/L pH9.6碳酸盐缓冲液溶解,加入0.5ml~1ml 抗IgG抗体溶液(含抗体15mg左右),放在冰箱内过夜后,加KH 2 PO 4 ,使近中性即可应用。
氧化法
采用过碘酸钠,过碘酸钠是强氧化剂,能将HRP的甘露糖部分(与酶活性无关的部分)的羟基氧化成醛基,然后与抗体的氨基结合,形成酶标抗体。
(1)氧化法操作过程如下:将5mgHRP溶于新配制的1ml 0.30Mol/LpH8.1重碳酸钠中,加0.1 ml 1%氟二硝基苯(FDNB)无水乙醇溶液,在室温中混合后,再加入1ml 0.04Mol/L~0.08Mol/L过碘酸钠(NaIO 4 ),置室温中轻搅30min,在溶液呈黄绿色时,加1ml 0.16Mol/L乙二醇溶液,在室温中放置1h,使氧化反应中止,然后在 4℃ 中对0.10Mol/L pH 9.5重碳酸钠缓冲液透析,换液3次。在3ml HRP-醛基溶液中,加入5mg(溶于1ml的碳酸盐缓冲液中),室温置2h~3h,加入5mg氢化硼钠(NaBH 4 ),于 4℃ 冰箱放置3h或过夜,然后用PBS液充分透析,离心去沉淀物。上清液即为酶结合物,纯化后使用。
(2)改良过碘酸钠法:①取5mg HRP溶于0.5ml双馏水中,加入新配制的0.06Mol/L NaIO 4 水溶液(10ml双馏水+128mg NaIO 4 ) 0.5ml,混匀,置 4℃ 30min;② 取出后加入0.16Mol/L乙二醇水溶液(10mlH 2 O 0.09ml乙二醇)0.5ml,室温放置30min;③加入含5mg纯化抗体的水溶液1ml,混匀,并装入透析袋,对0.05Mol/L pH 9.5碳酸盐缓冲液缓缓搅拌透析6h(或过夜),使之结合;④加入NaBH 4 溶液(5mg/ml)0.2ml,混匀,置 4℃ 2h;⑤在以上溶液中缓慢加入等体积的饱和硫酸铵溶液,混匀, 4℃ 30min,离心,去上清,沉淀以少许0.02Mol/L pH7.4 PBS液溶解,装入透析袋,以同样液体在 4℃ 透析除盐过夜;⑥次日取出离心,以除去不溶物,即得酶-抗体(HRP-IgG)结合物,以0.02Mol/L pH 7.4 PBS液加至5ml;⑦效价测定合格后,加入等量优质甘油,分装小瓶,低温保存。
戊二醛法与过碘酸钠法比较
比较项目
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戊二醛法 |
过碘酸钠法
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一步法 |
二步法 |
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标记方法 |
简单 |
较复杂 |
较复杂 |
酶利用率 |
2~4% |
2~4% |
70%酶偶联到99%抗体上 |
产率 |
<5% |
<5% |
>50% |
标记抗体分子量 |
750万 |
<25万 |
>40万 |
穿入组织能力 |
差 |
好 |
一般 |
抗体活性丢失 |
多 |
少 |
较多 |
酶活性丢失 |
多 |
少 |
较多 |
染色效应 |
差 |
较好 |
较好 |
二马来酰亚胺法
二马来酰亚胺(Dimaleimide)能与蛋白质半胱氨酸的硫基反应。首先用α-巯基乙胺还原蛋白质(IgG),并用N、N ‘ -O-苯二马来酰亚胺活化,然后除去多余的 试剂 ,最后使含二马来酰IgG与含硫基的β-半乳糖苷酶连接。具体操作如下:将抗lgG 抗体 溶于0.1Mol/L pH5.0醋酸钠 缓冲液 并对同一 缓冲液 透析平衡过夜,离心除去不溶性物质,抗IgG(14mg/2ml)与10mlα-巯基乙胺在 37℃ 温育90min。过Sephadex后浓缩使每ml含3.0mg左右的还原抗IgG。在 0℃ 中,按1︰1滴加饱和N 、 、N ‘ -O-苯二马来酰亚胺溶液,混合,于 30℃ 温育20min,过SephadexG 25 柱,除去未反应的二马来酰亚胺。收集二马来酰亚胺“活化”的抗IgG,浓缩使浓度为OD 280nm =1.0(光径 1cm ),取1ml溶液加20μl(5mg/ml)β-半乳糖苷酶,置 30℃ 20min,用0.10Mol/L NaOH中和后,于 4℃ 置24h~72h,再过Sepharose-6B柱(1.5× 40cm ),以pH7.0PBS洗脱,收集酶结合物,加叠氮钠(NaN 3 )防腐, 4℃ 保存备用。