对于IVD试剂而言,各个组分几乎都涉及蛋白偶联问题,举几个例子:
荧光蛋白、酶等与抗体的偶联。
小分子制备半抗原。
类人基质血清的制备。
下面我仅凭个人经验对各个举例进行大致的说明,如果大家有疑义的,以后可以互相交流。
1. 荧光蛋白、酶等与抗体的偶联
目前对于酶促类型的化学发光,经常用到的就是辣根过氧化物酶(HRP)和碱性磷酸酶(ALP)。对于HRP与抗体的标记,大家经常用到的就是高碘酸钠法,由于其本身含糖量较高(约20%),游离的伯胺含量又很低(每个分子能用的-NH2只有2个)所以相对来说标记比较简单,唯一的缺点就是交联问题,比如产物中含有大量的HRP二聚体和聚集的偶联物,不过只要不影响使用,倒是不用在乎(具体的标记过程自己百度)。 碱性磷酸酶标记起来可能没有HRP那么简单,它的含糖量不如HRP高,最多也就10%(小牛来源),并且如果ALP是原核表达的,它根本不含糖,再加上它本身的赖氨酸含量是比较多的(40-60个),因此使用高碘酸钠氧化完,自交联的可能性就非常大。本人没做过几次ALP的标记,只能给大家就看过的一些文献大致讲一讲思路。一些人会用到戊二醛法,就是用过量的戊二醛先处理ALP,让其产生活泼的醛基,然后在碱性条件下与抗体的伯胺反应生成亚胺,再用还原剂去还原,最终得到酶标产物。这种方法理论上是可行的,但是据说偶联效率比较低,朋友们有用到的可以自己尝试,度娘也已经给出了明确的步骤。还有一种就是用到的双功能试剂,比如含有琥珀酰亚胺酯和马来酰亚胺基团的试剂。举个例子,比如用含有双琥珀亚胺酯的试剂,先用过量的试剂去和ALP反应,然后将产物再与抗体反应,即得产物(标记过程可以自己去查阅文献)。据文献中说这种产物的热稳定性没有高碘酸钠法制备的稳定,他们还是推荐高碘酸钠法制备。具体哪种方法靠谱,兄弟们只能自己去验证了。对于荧光蛋白,一般最常用的就是藻红蛋白,目前就是流式荧光磁微粒发光用到的最多,目前有商品化的标记试剂盒(HRP和ALP其实也有很多标记试剂盒了,只不过成本高),我不做过多阐述了,有兴趣可以了解一下透景的产品。
2.半抗原的制备
小分子与载体蛋白的偶联跟蛋白与蛋白之间的偶联相比,应该算是比较容易的,因为不会产生特别严重的交联问题,就是产物最终的活性偶联结束需要好好验证一下,并且研究一下如何更好地回收偶联产物。一般通常用到碳二亚胺/n-羟基琥珀酰亚胺的结合,效率比较高。我们这里需要注意一下,你所偶联的小分子的羧基和氨基的含量,比如只简单地含有羧基,那就好办了,活化完直接加到载体蛋白里面就可以了;如果是一个多肽,既含有氨基又含有羧基,可以考虑封闭氨基,如加入酸酐反应,封闭一个氨基的同时,引入一个羧基;如果没有氨基和羧基,只有酮基,那么可以通过羧甲氧基铵盐酸盐引入羧基肟。总之,看一下有机化学,都能解决。这里我想说一下,一般人都会用到EDC(水溶性)和NHS,一步法和两步法视情况。其实DCC(脂溶性)也挺好用的,就是有机溶剂的量要控好,避免蛋白变性。
其实还有曼尼希反应等多种偶联方法,就不一一列举了,毕竟现在做这个服务的人有很多,小分子你可以找人直接合成,多肽你可以通过基因工程让人给你直接造一个融合蛋白也可以(如多肽-ALP)。
3.类人血清的制备
一些抗体检测类试剂,高值血清的收集一直是大家头疼的问题,如何制备与人特异性血清抗体类似的动物抗体来代替人血使用,其实可以通过偶联的方式解决(目前重组抗体技术也很成熟,只不过成本太高,有钱的话,可以试试)。比如你想收集大量的特别高值的人CCP抗体,不如制备点羊抗CCP,然后偶联上人的IgG(Fc),不得挺好么。具体的偶联过程通过上述描述,自己揣摩一下吧。
文章来源于IVDdiagnosis,作者Biodogzhao
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