
多克隆抗體的純化方法主要依據(jù)抗體的理化性質(zhì)(電荷、分子量、特異性結(jié)合能力)設(shè)計(jì),常用的有粗純化方法(鹽析法)和精細(xì)純化方法(親和層析、離子交換層析等),具體如下:
1. 鹽析法(硫酸銨沉淀法)—— 粗純化
原理:中性鹽(常用硫酸銨)會(huì)破壞蛋白質(zhì)的水化膜,并中和其表面電荷,使抗體(主要是 IgG)因溶解度降低而沉淀析出;IgG 在硫酸銨飽和度 33%~50% 時(shí)可高效沉淀,而血清白蛋白等雜蛋白需更高飽和度才會(huì)沉淀,借此實(shí)現(xiàn)初步分離。
操作要點(diǎn):
向血清中緩慢加入飽和硫酸銨溶液,邊加邊攪拌,使最終飽和度達(dá)到 40%~50%;
4℃靜置 1~2 小時(shí),3000rpm 離心 15 分鐘收集沉淀;
用 PBS(磷酸緩沖鹽溶液)溶解沉淀,再通過(guò)透析或脫鹽柱去除鹽離子,得到粗提抗體。
優(yōu)缺點(diǎn):
? 優(yōu)點(diǎn):操作簡(jiǎn)單、成本極低、能大程度保留抗體活性,適合大規(guī)模粗純化;
? 缺點(diǎn):純度低(含白蛋白、雜免疫球蛋白等),僅作為后續(xù)精細(xì)純化的前處理。
2. 親和層析法 —— 高特異性純化
這是常用的精細(xì)純化方法,利用抗體的特異性結(jié)合特性分離,分為兩種類(lèi)型:
(1)抗原親和層析
原理:基于抗原 - 抗體的特異性免疫結(jié)合(鎖鑰匹配),將純品抗原偶聯(lián)到層析介質(zhì)(如瓊脂糖凝膠)上,血清過(guò)柱時(shí),只有目標(biāo)抗體能與柱上抗原結(jié)合,雜蛋白直接流出;再用洗脫液(低 pH 緩沖液、高鹽溶液或抗原競(jìng)爭(zhēng)液)將抗體洗脫下來(lái)。
操作要點(diǎn):
抗原需高度純化(純度>95%),否則會(huì)引入雜蛋白;
洗脫時(shí)用 pH 2.5~3.0 的甘氨酸緩沖液(溫和洗脫),洗脫后立即用 Tris 緩沖液中和 pH,防止抗體變性。
優(yōu)缺點(diǎn):
? 優(yōu)點(diǎn):純度高(特異性強(qiáng)),可直接獲得針對(duì)目標(biāo)抗原的抗體;
? 缺點(diǎn):抗原制備成本高,僅適用于單一抗原的抗體純化,通用性差。
(2)Protein A/G 層析
原理:Protein A(金黃色葡萄球菌來(lái)源)、Protein G(鏈球菌來(lái)源)能特異性結(jié)合 IgG 的 Fc 段(抗體恒定區(qū)),且不同物種 IgG 的結(jié)合效率不同(Protein A 優(yōu)先結(jié)合兔、人 IgG;Protein G 結(jié)合小鼠、山羊 IgG 范圍更廣)。
操作要點(diǎn):
將 Protein A/G 偶聯(lián)到層析柱,血清過(guò)柱后 IgG 吸附在柱上;
用 pH 2.7~3.0 的洗脫液洗脫,中和后收集抗體。
優(yōu)缺點(diǎn):
? 優(yōu)點(diǎn):通用性強(qiáng)(無(wú)需制備抗原)、操作簡(jiǎn)便、純度可達(dá) 90% 以上;
? 缺點(diǎn):僅對(duì) IgG 類(lèi)抗體有效(IgM、IgA 不結(jié)合),不同物種抗體回收率差異大。
3. 離子交換層析 —— 精細(xì)純化(去除雜蛋白)
原理:利用抗體與雜蛋白的電荷差異分離(抗體的等電點(diǎn)約為 5.8~7.3):當(dāng)溶液 pH 高于抗體等電點(diǎn)時(shí),抗體帶負(fù)電,可結(jié)合陰離子交換樹(shù)脂(如 DEAE - 纖維素);pH 低于等電點(diǎn)時(shí)帶正電,結(jié)合陽(yáng)離子交換樹(shù)脂(如 CM - 纖維素)。通過(guò)梯度鹽溶液洗脫,電荷差異大的雜蛋白先被洗脫,抗體后洗脫。
操作要點(diǎn):
鹽析或親和層析后的抗體樣品需透析至低離子強(qiáng)度緩沖液,再上柱;
用 0~1mol/L 的 NaCl 梯度洗脫,收集含抗體的洗脫峰。
優(yōu)缺點(diǎn):
? 優(yōu)點(diǎn):可去除殘留雜蛋白(如白蛋白、降解片段),進(jìn)一步提升純度;
? 缺點(diǎn):需優(yōu)化緩沖液 pH 和離子強(qiáng)度,操作較繁瑣,分辨率受樣品復(fù)雜度影響。
4. 疏水作用層析 —— 輔助純化
原理:蛋白質(zhì)表面存在疏水基團(tuán),高鹽條件下疏水作用增強(qiáng),抗體可結(jié)合疏水層析介質(zhì)(如苯基瓊脂糖);降低鹽濃度時(shí),疏水作用減弱,抗體逐步洗脫,雜蛋白(疏水性不同)則在不同鹽濃度下分離。
操作要點(diǎn):鹽析后的樣品可直接上柱(高鹽環(huán)境),用低鹽梯度洗脫,收集抗體峰。
優(yōu)缺點(diǎn):
? 優(yōu)點(diǎn):能去除疏水性雜蛋白,與離子交換層析互補(bǔ);
? 缺點(diǎn):需優(yōu)化鹽濃度,部分抗體可能因疏水結(jié)合導(dǎo)致活性損失。
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