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离子交换层析免疫球蛋白

发布时间:2021-12-30 20:31:54

A. 抗原抗体反应的应用

(1)抗原:免疫动物是制备抗血清的第—步。免疫所用的抗原可用病毒、细菌或者其他蛋白质抗原,如果使用半抗原如小分子激素等,必须与大分子载体连接。抗原的用量视抗原种类及动物而异,—次注射小鼠可以少至几个微克,免、羊甚至更大的动物每次注射的量就相应增加,从几百μg/次至几mg/次。
〔2)佐剂及乳化:佐剂可以帮助抗原在注射部位缓慢释放,以增加免疫刺激的效果。佐剂有完全和不完全佐剂之分。完全佐剂加有灭活的分枝杆菌(如卡介苗)或棒状杆菌。福氏佐剂可从试剂公司购买,也可用羊毛脂和石蜡油按1:2—4混合自行制备。佐剂与抗原按1:1的比例混合乳化为均匀的乳液,放置后不会发生油水分离。
(3)免疫动物:常用于制备抗血清的动物打豚鼠、家免、小鼠、大鼠等,如果大量生产可用动物羊、马等,动物接受免疫的乳液量小鼠为1.0—2.0 mL,家兔为2—4mL。抗原免疫动物的途径取决于动物种类、抗原特性和是否使用佐剂。腹腔注射(i.p),肌肉注射(i.m),皮内注射(i.d.)和皮下注射(s.c.)适合于任何抗原,这些途径主要刺激局部淋巴结发生免疫应答,初次免疫和免疫加强注射均可使用。静脉注射(i.v.)则只适合于可溶性抗原及分散的单细胞悬液,且不能使用佐剂,其诱发的免疫应答主要发生在脾脏。此外,在单克隆抗体制备时,亦可用脾脏直接注射或体外免疫方法,尤其对微量抗原比较实用。体外免疫方法也常用于人源单克隆抗体的制备。体外免疫时将脾细胞或外周血淋巴细胞(包括B细胞,T细胞及抗原递呈细胞)与抗原一起作体外培养,然后再与骨髓瘤细胞融合。初次免疫后要经过2—3次以上的免疫加强以保证能形成较高水平的IgC抗体。两次免疫注射之间的时间间隔,一般3—4周比较适合大部分动物,小动物可间隔10—14d,大动物则在2月左右。在免疫加强最后一次注射后的一周内采集抗血清,可获得高水平的抗体。 (1)采血:加强免疫的动物2—3次后,可通过耳静脉或眼球(小鼠)采血,进行抗血清效价测定。当效价达到理想的高度后,可以采血。采血方式可以从心脏直接取血,也可通过动脉放血。待血液凝固后用针筒或吸管吸取血清。
(2)抗血清的纯化与保存:除抗体外血清中含有多种其他蛋白成分。为了避免这些蛋白质干扰抗体(免疫球蛋白)标记反应和抗原抗体反应,抗血清可经过纯化以获得单一的机体(常为IgG)组分。常用的纯化IgG的方法为饱和硫酸胺盐析和层析法。蛋白质在不同的盐浓度的溶液中,其溶解度不一样,盐离子干扰蛋白质和水分子间氢键形成,因为水—盐结合比水—蛋白质结合更稳定,蛋白质即可从溶液中沉淀出来。蛋白质分子越大,沉淀时所需盐离子浓度越低。免疫球蛋白(Mr 1.5×105)比血清中主要蛋白质白蛋白(M r 6.7×104)的分子大得多,抗体在30%—50%饱和度的硫酸盐中析出,而白蛋白需在70%—80%饱和度才析出,因此常用33%饱和度的硫酸胺纯化血清中的IgG。盐析时为了减少抗体变性,需在4℃进行,同时用pH8.0缓冲液稀释抗血清,以减少蛋白浓度过高而发生共沉淀。铵盐的溶解度不随温度变化而明显改变,0℃和25℃仅差3%,而钠盐则相差5倍,因此常在低温沉淀时用铵盐,室温沉淀用钠盐。铵盐对抗体的标记反应(如FITC和biotin标记时)有一定的干扰作用。
盐析法只能部分纯化抗体,更高纯度的抗体制剂可用层析法制备。IgM五聚体相对分子质量达9.7×10,比血清中任何其他蛋白都大,用分子筛层析很容易将其纯化。IgG在PH 8.0时带负电荷,能与DEAE纤维素上的阳离子结合,因此可用离子交换层析来纯化IgG。IgG纯化最常用的方法为亲和层析。IgG与葡萄球菌A蛋白和链球菌G蛋白具合高度的亲和性,可用这两种蛋白质交联亲和层析柱将IgG纯化。大部分IgG与蛋白A结合PH为8—9,洗脱PH为2—4;而与蛋白G的结合PH为5—7,洗脱PH为9—10。C蛋白更适合于IgG的纯化,不但反应条件为温和的弱酸性或弱碱性,并且与IgG的结合力高于A蛋白。G蛋自能与大部分动物种类的IgG结合,而A蛋白对小鼠IgG1、大鼠IgG2b、人IgG3、马和绵羊IgG结合力弱或不能结合G蛋白和A蛋白均不能与鸡IgG结合。
抗血清或纯化的抗体在低温保存可维持活性数年,反复冻融使抗体很快失活,被细菌或霉菌污染的抗血清或IgG制品也易失去活性。稀释的抗血清加入防腐剂叠氮化钠和保护剂如BSA等可于4℃保存。长期保存常用等量甘油于—20℃以下冷藏。也可置于 50%饱和硫酸铵中4℃保存,还可以冷冻干燥保存。 根据不同目的制备的抗血清,对其中所含抗体的浓度,特异性及免疫球蛋白种类的要求也不一样。为了获得质量和数量上合符要求的抗血清,在收集动物血清前必须对免疫效果进行检测,对收获后的抗血清也必须对—些参数进行分析,如效价、亲和力及交叉反应等。根据不同的抗原性质选用合适的检测方法。最常用的为免疫沉淀,ELISA,放射免疫等。
效价又称滴度(titer),是常用于表达抗血清中特异性抗体相对含量的—个半定量指标,即在给定的条件下,结合—定量抗原的抗血清的稀释度。抗血清经一系列稀释后(如倍比稀释)与定量的抗原反应,以能检测抗血清最大稀释倍数即为该抗血清的效价。不同的检测方法测定同一种抗血清的效价,灵敏度不一样,抗血清的效价也不一样,如沉淀反应(琼脂双扩散)与ELISA二者的效价相差甚大,后者远高于前者。放射免疫分析(RIA)常用于标记小分子抗原来检测抗血清的效价。
亲和力(affinity)表示抗血清与相应抗原的结合强度,是描述抗体持异性的重要指标,
常用亲和常数K表示。亲和常数K与抗原抗体反应的平衡常数有关:
抗体特异性与交叉反应:抗体是特异的。只与相应抗原反应。实际制备的抗体却常有非特异性反应,这是因为抗原不纯造成的。多组分抗原之间存在共同的抗原决定簇,或者两个抗原决定簇结构类似能与同一抗体结合,均可出现抗体与异源抗原的交叉反应。用琼脂双扩散能简便直观地反映不同抗原与同一抗血清,或不同抗血清与同一抗原的交叉反应。 原理1:单克隆抗体(MAb)与抗血清(又称多克隆抗体,PAb)最主要的区别是MAb为单一种B细胞克隆所产生的一种均一的免疫球蛋白分子。所以MAb是B细胞克隆的标志,是一种独特型的抗体,它的特异性是针对一个抗原决定簇的。制备单克隆抗体不能用化学分离的方法从多克隆抗体中去分离纯化得到它,而是用分离产生抗体的B细胞克隆的方法得到它。为了使B细胞克隆能在体外人工培养下长期存活并产生完全均一的MAb,G.KÖhler合Milstein于1975年创立了杂交瘤方法。所以制备单克隆抗体的技术又称杂交瘤技术(hybredoma technique)。
杂交瘤技术的基本原理是用分泌抗体但不能长期培养的B细胞与能在体外长期培养并可低温保存的肿瘤细胞进行杂交。筛选得到的杂交瘤细胞应该是既能分泌抗体又有瘤细胞的特性,可长期传代培养,又可在液氮中保存的细胞。把这些细胞单克隆化,用单克隆化的杂交瘤细胞进行单克隆抗体的生产。
原理:最常用的单克隆抗体是小鼠的单抗,此外也有大鼠的和人源的单抗。人源单抗制备比较复杂。小鼠单抗的制备通常是使用Balb/c小鼠的B细胞和它的骨髓瘤细胞。大鼠的单抗制备通常用Lou/c大鼠及其骨髓瘤和Y3/AO大鼠及其骨髓瘤细胞。B细胞是从免疫动物的脾脏中分离出来的。动物免疫方法与抗血清制备相同,只是在制备脾脏前3d必须进行一次静脉加强注射以保证得到的B细胞有旺盛的分泌抗体的活性。骨髓瘤细胞有许多细胞株是经过诱变和筛选得到的缺陷型。筛选的标准是①瘤细胞本身不产生抗体或者产生抗体的某种链,但不能分泌;②是次黄嘌呤鸟嘌呤核苷酸转移酶(HGPRT)和胸腺嘧啶激酶(TK)的缺陷型。因为这种缺陷型的瘤细胞正常的核酸合成途径被氨基喋吟(aminopterin)阻断后,由于缺失这些酶,即使补充它的底物次黄嘌呤(H)和胸腺嘧啶(T),核酸合成的旁路也不能起到救援的作用,结果导致瘤细胞死亡(图7—2)。而杂交瘤细胞因带有B细胞的全套基因,在HAT存在的条件下借助于HGPRT和TK的作用通过替代的核酸合成途径能正常合成DNA和RNA。所以杂交瘤能正常地生长繁殖而被选择出来。未被融合的游离的B细胞只能存活3d而后自行死亡。这就是用HAT培养基进行选择的原理。 (1)融合:细胞杂交之前,要分别准备好脾脏的B细胞悬液和小鼠骨髓瘤细胞(如SP2/0—Agl4细胞株)。免疫后的小鼠脾脏在无菌条件下破碎,将B细胞悬浮在没有血清的培养液中(通常使用RPMIl640商品配制),并洗涤3次去掉小鼠的血清。SP2/0细胞是用加有10%胎牛或小牛血清培养的,每天更换新鲜培养液使成为对数分裂期生长旺盛的细胞。细胞用RPMIl640洗涤2—3次,把两种细胞合并在同—试管中,用50%的聚乙二醇(相对分子质量为1000—1500)作为融合剂,在37℃条件下融合l—2min。然后用1640培养液缓慢稀释,然后除去PEG,将细胞分散至HAT选择培养板中。电融合方法也可用于单克隆抗体制备,虽融合率较高,但一次融合的细胞数少,且需专门设备,故限制了其广泛使用。融合时脾细胞和骨髓瘤细胞的比例在5:1—10:1均可获得满意结果,每次融合细胞数量在10—10较为合适。融合后的细胞在40或96孔板上的HAT培养液(RPMIl640含10%—20%胎牛或小牛血清和HAT)中37℃,5%CO2条件下培养。融合后的细胞悬液中只有脾细胞和骨髓瘤细胞形成的杂交瘤细胞能在HAT培养基中生长,其他形式的融合细胞均不能生长.未融合的细胞也不能在HAT培养液中生存。
在融合后的细胞培养过程中,饲养细胞(feeder cell)有助于杂交瘤细胞的生长。饲养细胞可用同种动物的腹腔细胞或胸腹细胞。腹腔细胞中的吞噬细胞能清除死亡细胞碎片。使背景更为清洁“干净”。同时饲养细胞分泌的细胞因子或活性物质有助于杂交瘤细胞的生长。现有商品“杂交瘤细胞生长因子”可用于替代饲养细胞。
(2)阳性杂交瘤细胞的筛选与单克降化:杂交细胞经约10—14d培养后,形成可用的细胞集落(克隆)。经过几次更换培养液(HT培养液)后进行抗体活性检测。常用的筛选枪测方法是ELISA和凝集试验,前者常用于可溶性抗原,后者适用于细胞、细菌等表面抗原。此外,Dot-ELISA、免疫印迹及免疫荧光试验均可用于杂交瘤细胞的筛选。
使许多细胞克隆混合生长的细胞分离为单个的细胞克隆的过程称克隆化(colonization)最常用的单克隆化方法是有限稀释法(limited dilution),即将混合细胞经稀释后分装于培养板上,使培养板的大部分孔中只出现一个细胞。为了确保抗体分泌细胞来源于单个细胞,克隆化过程可重复进行,称为亚克隆化(subclonization)。除有限稀释法外,荧光激活细胞分拣法(FACS)也用于杂交瘤细胞的克隆化过程。 产生特异性抗体的单克隆杂交瘤细胞株应立即扩大培养,以获得足够的细胞用于保存和生产可供应用的抗体。生产大量单克隆抗体的方法目前常用的有3种:小鼠腹水制备、大瓶培养和中空纤维反应器,前者多用于实验室制备,后二者适应于工厂化生产。
腹水制备:杂交骨髓瘤细胞在腹腔中定植,并产生大量腹水。选用与单克隆抗体制备所用相同的动物品系或者含有相同基因的Fl代杂交品系。杂交F1代品系更适合于腹水制备,如果用异源动物制备腹水时可选用无MHC限制性的裸鼠。用小鼠制备腹水时,先用矿物油或Pristane致敏,以抑制其免疫功能,利于腹水的形成。腹腔注射10—10个杂交瘤细胞,经过7—10 d后形成腹水。每只小鼠可获得3—5mL腹水,每mL含IgG抗体可达5—10mg。腹水中含有较多的杂蛋白和非特异性IgG,并且含有许多蛋白酶,易使抗体失活,因此腹水收集后应尽快纯化,以防止降解。
大瓶培养:采用1000mL或更大的摇瓶培养。大瓶培养上清体积大,但抗体浓度低,给抗体纯化带来很大困难,消耗人力和培养液,增加生产成本。
中空纤维反应器:是比较经济的单克隆抗体生产方法。该装置由具有半透膜性质的成束的微孔纤维组成,杂交瘤细胞位于纤维外部的小量培养液中,培养液在纤维的微孔中循环,供给营养和带走废物,抗体大分子和小分子化合物被隔开。高密度的杂交瘤细胞能在此系统中维持数月,每天可产生数百毫克的抗体,抗体浓度高,体积小易于纯化。
胎(小)牛血清一直是细胞培养所必须的,在单克隆抗体生产过程中培养液中的血清蛋白使抗体的纯化增加了困难,近年开发的无血清培养技术已逐渐用于单克隆抗体的生产中。 小鼠的单克隆抗体蛋白应用于人体后,作为抗原能引起人的免疫应答,大大降低其生物活性,并可能导致变态反应。因此人源单克隆抗体在临床治疗上有广泛应用前景,引起人们的普遍兴趣。但是人单克隆抗体制备存在许多技术上和伦理上的障碍,如人杂交瘤细胞系不稳定,有些抗原不能对人进行人工免疫,人B细胞只能从外周血中分离而无法从脾脏取得等。尽管如此,一些人源单克隆抗体已经获得,技术上也在逐步完善起来。
人的瘤细胞株U—266常用来与人外周血B细胞融合以获得人源单克隆抗体。另一些淋巴母细胞抹(LCL)则来源于EB病毒转化的淋巴细胞,如GMl500,W1—L2和ARH77等也用于杂交瘤细胞的制备。这些细胞系表现ED病毒核抗原(EBNA)阳性,且形成的杂交瘤细胞抗体的分泌水平不高。
获得人单克隆抗体的另一方法是用EBV直接转化某些抗体分泌细胞,使之成为“不死”的细胞在体外培养。EBV感染人B细胞后,病毒基因插入人B细胞基因组中,有1%的细胞转化为“不死”的细胞。B细胞转化可通过“病毒驱动”和“细胞驱动”两种方法获得。前者是将B细胞与分泌EBV的B95—8细胞系一同培养,后者则是与EBNA阳性的LCL细胞一同培养。“细胞驱动”转化的B细胞比较稳定,抗体分泌能力也较强。
人淋巴母细胞系和人杂交瘤细胞较难获得,人单克隆抗体也可以通过异源杂文的办法制备,即将EBV转化的B细胞与小鼠骨髓瘤细胞融合,将获得的异源杂交瘤细胞再与免疫后的B细胞融合,得到人单克隆抗体分泌细胞,不产生自身免疫球蛋白,EBVA也是阴性。 抗体的化学修饰:
抗体Fc段用双功能连接剂与荧光素,同位素,酶,发光化合物,稀土元素以及药物,毒素等连接后,并不影响其Fab功能区与特异性抗原结合。根据交联物的性质不同,标记的抗体可用作诊断试剂,也可作为药物的定向载体,引导药物或毒素到达抗原存在部位使药物或使毒素发挥更有效的作用,即俗称“生物导弹”。从而减少药物、毒素、同位素、酶在肿瘤治疗过程中引起严重的副作用,大大提高治疗肿瘤的效果。
许多毒素如蓖麻毒素,白喉毒素,天花粉,红豆毒素等均为蛋白质或糖蛋白,可用双功能剂与抗体相连;吗啡,前列腺素,氨甲喋吟,磷酸酯酶C等含有羧基能用碳二亚胺(EDC),混合酸酐法与抗体的氨基形成酰胺键;同样,含脂肪胺的药物如庆大雷素,阿霉素在水溶性EDC的作用下与抗体的羧基连接;而含芳香胺的药物则先在低温下与亚硝酸作用形成重氮化合物,再与抗体分子上的酪氨酸或组氨酸残基形成偶氮键。总之通过抗体的化学修饰把抗体的特异性用到定向给药和定位检测上。 抗体基因文库(antibody recombination library)是将不同的重链和轻链基因随机组合,克隆到合适的表达载体中,在原核细胞表达不同的抗体,形成一个抗体库,从这个抗体库中,用抗原可以筛选到相应的抗体基因。抗体基因来源于杂交瘤细胞或动物B细胞(免疫或未免疫)的DNA和mRNA。
用质粒作为抗体文库的载体,虽然也可能表达有活性的抗体分子或片段,但由线状噬菌体表达更为方便有效。M13、fd、F1等噬菌体的外壳蛋白由5种蛋白组成:pⅢ、pⅥ、pⅦ、pⅧ和pⅨ。每种含量不一,其中pⅧ含量最多,每个噬菌体有2700个pⅧ亚基,其余4种蛋白仅5个拷贝。增加噬菌体外壳蛋白的长度并不影响噬菌体的装配,抗体以融合蛋白的形式表达于噬菌体表面。噬菌体表达质粒常用的有fd-CAT1、fd-tet-DOG1、PHEN1、pComb3和pComb3H等。抗体融合蛋白构建多用pⅢ和pⅧ,pⅧ拷贝数高,低亲和力的抗体蛋白容易筛选出来。
在噬菌体表达抗体时,常常不表达完整的抗体分子,(因为CH2上不能进行糖基化)。根据不同的引物得到重链的VH或VHCH1区,轻链的VL或VLCL区。VL和VH两个片段用一短肽作连接片段,形成单链可变区(single-chain fragment variable,scFv);VHCH1和VLCL两片段则形成Fab片段。另外,单独的VH和VL也能结合抗原,如果二者形成同源或异源二聚体(dAb),则稳定性和亲和性明显提高(图7—4)。此外在抗体片段DNA末端加上一些功能蛋白(如碱性磷酸酶和蛋白毒素)的基因,则表达的抗体就带有一定生物活性功能片段,可用于检测或治疗。如果在抗体基因末端加上终止子(TAG)则表达的抗体片段是可溶性的,而不是结合在噬菌体表面。
用特异性抗原免疫的动物B细胞构建抗体的噬菌体文库,抗体亲和性高,用与免疫抗原不同的抗原筛选得到的抗体亲和性普遍较低。可用模拟天然体细胞突变的方法来提高亲和力。如混杂重组法,即将己获得的轻链或重链的V片段切下,再克隆至随机的文库中的V区构成二级文库,使H链和L链混杂,可以使抗体片段的亲和性提高。利用PCR错配将随机突变引人至抗体的抗原结合区,也能提高对抗原的亲和力。先用低亲和力的载体在噬菌体的PⅧ表达,筛选后、将抗体基因片段PCR扩增转至PⅢ上表达,可获得高亲和力的抗体片段。
抗体基因文库有两个优点,一是从不适合进行人工免疫的物种获得单克隆抗体,如人源单克隆抗体;二是可快速方便获得单克隆抗体。 将鼠源抗体的V区基因与人源抗体C区基因重组,获得的嵌合抗体(chimericalantibody),可保留鼠抗体对抗原的高亲和性,又减弱鼠源抗体对人的免疫原性,提高治疗性抗体的效果。
重组的嵌合抗体基因转化骨髓瘤细胞或中国地鼠卵细胞(CH0),可在其中表达。为了进一步地消除鼠抗体V区框架区(FW)的异源性,可实行CDR移植(CDR grafting),以获得与鼠FW类似的人FW结构的嵌合抗体。
噬菌体表达的抗体仅含V区(scFv)或Fab片段,缺乏Fc区,使抗体的稳定性下降,半衰期缩短,与Fc受体结合功能也消失。因此在抗体功能片段的末端连接A蛋白、酶、细胞因子、CD4和毒素等分子,既可增加抗体片段的稳定性,又可发挥某些生物学活性功能。
用抗体基因工程方法获得的抗体与效应分子交联物比用化学交联法具有优点:可以大量生产,不会因修饰作用影响抗体及效应分子的活性,效应分子还可根据需要进行改造。
此外在抗体片段的末端连接一段特异的双亲性螺旋(amphiphilic helixes)结构,如亮氨酸拉链结构(leucine zipper),可使单价的scFv或Fab片段在体内或体外形成稳定的双分子聚合体,从而提高抗体片段的亲和力。此法也可用于制备双特异性抗体。 噬菌体表达的抗体片段常常是在原核细胞(E.coli)中完成。原核系统表达抗体片段产量
高,成本低,快速易于操作。但抗体片段在原核表达系统中不能进行CH2糖基化,从而影响抗体的活性。因此重组抗体基因片段可转移至适合的骨髓瘤细胞系或哺乳动物细胞系(如CHO),甚至于植物细胞中表达,可以得到与淋巴细胞表达相同的抗体分子。免疫球蛋白IgA的重链和轻链及分泌片基因可以分别转化不同的植株,将表达这些蛋白的植株进行有性杂交,在杂交后代中可以装配成完整的IgA双分子。以植物作为生物反应器进行抗体的表达已有许多成功的研究报道,与动物细胞相比更为经济,具有广泛的应用前景。 抗体酶是抗原决定簇处于转换态结构的抗体。因为转换态分子极不稳定无法制备抗体,所以催化性抗体的获得主要是通过设计稳定的转换态的类似物作为半抗原,与载体蛋白交联后,免疫动物,获得针对半抗原的抗体,从中筛选具有催化活性的抗体。筛选催化性单克隆抗体所用的ELISA与筛选一般抗体的方法不完全一样,应根据催化反应的特点而进行适当的修改。经典的方法是先筛选出与底物或半抗原结合的抗体,然后从中再筛选出有催化活力的抗体,这种方法费时费力。利用催化性抗体对底物的催化活性,对底物进行适当修饰,使催化反应的产物可直接表现抗体的催化活性,这样可以简化检测步骤。
转换态类似物半抗原的设计,必须了解催化反应的转换态模型的结构特点。催化抗体的抗原结合位点上与转换态互补的某些催化基团的形成,能稳定转换态分子。此外有人把单克隆抗体分子用化学修饰方法引入一些活性基团,提高催化性抗体的催化与亲和效率。应用噬菌体抗体文库也可以筛选催化性抗体,可省去制备转换态类似物的复杂过程,直接用底物从文库中筛选有催化活性的抗体片段。如用半抗原免疫后制备的文库或文库经过多次混杂重组,则可以得到更高的亲和力的催化性抗体。抗独特型抗体也用于催化性抗体的制备,用酶作为抗原免疫小鼠获得能够封闭酶活性位点的单克隆抗体,将这个抗体用蛋白酶除去Fc片段,用Fab免疫其他品系的小鼠或家兔,得到的抗体具有相应的酶催化活性。
从理论上看,B细胞具有全套免疫球蛋白的多样性的胚系基因,当然也包括有催化作用的自身抗体在内。然而1989年Paul W.首次报道了人体的一种能催化蛋白质水解的免疫球蛋白。它是—种自身抗体,能水解血管活性肠肽(vasoactive intenstinal peptide,VIP)的Glnl6—Met17键。用VIP作为抗原能得到有催化作用的单克隆抗体,也能催化Glnl6—Met17键。大约有17%的人有这种自身抗体酶,但患有气喘的病人中该抗体与VIP的亲和力比健康人高50倍。由于VIP是一种气管松弛剂,因此有人认为这种VIP自身抗体的长期作用可能与气喘的过敏应答有一定关系。由此推测除了人工设计催化抗体以及发现的自身催化抗体外,用筛选单抗的方法,也有可能找到所需要的催化抗体。

B. 蛋白质的分离纯化技术有哪些

蛋白质的分离纯化方法很多,主要有:
(一)根据蛋白质溶解度不同的分离方法
1、蛋白质的盐析
中性盐对蛋白质的溶解度有显著影响,一般在低盐浓度下随着盐浓度升高,蛋白质的溶解度增加,此称盐溶;当盐浓度继续升高时,蛋白质的溶解度不同程度下降并先后析出,这种现象称盐析,将大量盐加到蛋白质溶液中,高浓度的盐离子(如硫酸铵的 SO4 和 NH4)有很强的水化力,可夺取蛋白质分子的水化层,使之“失水”,于是蛋白质胶粒凝结并沉淀析出。盐析时若溶液 pH 在蛋白质等电点则效果更好。由于各种蛋白质分子颗粒大小、亲水程度不同,故盐析所需的盐浓度也不一样,因此调节混合蛋白质溶液中的中性盐浓度可使各种蛋白质分段沉淀。
影响盐析的因素有:(1)温度:除对温度敏感的蛋白质在低温(4 度)操作外,一般可在室温中进行。一般温度低蛋白质溶介度降低。但有的蛋白质(如血红蛋白、肌红蛋白、清蛋白)在较高的温度(25 度)比 0 度时溶解度低,更容易盐析。(2)pH 值:大多数蛋白质在等电点时在浓盐溶液中的溶介度最低。(3)蛋白质浓度:蛋白质浓度高时,欲分离的蛋白质常常夹杂着其他蛋白质地一起沉淀出来(共沉现象)。因此在盐析前血清要加等量生理盐水稀释,使蛋白质含量在 2.5-3.0%。蛋白质盐析常用的中性盐,主要有硫酸铵、硫酸镁、硫酸钠、氯化钠、磷酸钠等。 其中应用最多的硫酸铵,它的优点是温度系数小而溶解度大(25 度时饱和溶液为 4.1M,即 767 克/升;0 度时饱和溶解度为 3.9M,即 676 克/升),在这一溶解度范围内,许多蛋白质和酶都可以盐析出来;另外硫酸铵分段盐析效果也比其他盐好,不易引起蛋白质变性。硫酸铵溶液的 pH 常在 4.5-5.5 之间,当用其他 pH 值进行盐析时,需用硫酸或氨水调节。蛋白质在用盐析沉淀分离后,需要将蛋白质中的盐除去,常用的办法是透析,即把蛋白质溶液装入秀析袋内(常
用的是玻璃纸),用缓冲液进行透析,并不断的更换缓冲液,因透析所需时间较长,所以最好在低温中进行。此外也可用葡萄糖凝胶 G-25 或 G-50 过柱的办法除盐,所用的时间就比较短。
2、等电点沉淀法
蛋白质在静电状态时颗粒之间的静电斥力最小,因而溶解度也最小,各种蛋白质的等电点有差别,可利用调节溶液的 pH 达到某一蛋白质的等电点使之沉淀,但此法很少单独使用,可与盐析法结合用。
3、低温有机溶剂沉淀法
用与水可混溶的有机溶剂,甲醇,乙醇或丙酮,可使多数蛋白质溶解度降低并析出,此法分辨力比盐析高,但蛋白质较易变性,应在低温下进行。
(二)根据蛋白质分子大小的差别的分离方法
1、透析与超滤
透析法是利用半透膜将分子大小不同的蛋白质分开。超滤法是利用高压力或离心力,强使水和其他小的溶质分子通过半透膜,而蛋白质留在膜上,可选择不同孔径的泸膜截留不同分子量的蛋白质。
2、凝胶过滤
也称分子排阻层析或分子筛层析,这是根据分子大小分离蛋白质混合物最有效的方法之一。柱中最常用的填充材料是葡萄糖凝胶(Sephadex ged)和琼脂糖凝胶(agarose gel)。
(三)根据蛋白质带电性质进行分离
蛋白质在不同 pH 环境中带电性质和电荷数量不同,可将其分开。
1、电泳法
各种蛋白质在同一 pH 条件下,因分子量和电荷数量不同而在电场中的迁移率不同而得以分开。值得重视的是等电聚焦电泳,这是利用一种两性电解质作为载体,电泳时两性电解质形成一个由正极到负极逐渐增加的 pH 梯度,当带一定电荷的蛋白质在其中泳动时,到达各自等电点的 pH 位置就停止,此法可用于分析和制备各种蛋白质。
2、离子交换层析法
离子交换剂有阳离子交换剂(如:羧甲基纤维素;CM-纤维素)和阴离子交换剂(二乙氨基乙基纤维素;DEAE?FONT FACE="宋体" LANG="ZH-CN">纤维素),当被分离的蛋白质溶液流经离子交换层析柱时,带有与离子交换剂相反电荷的蛋白质被吸附在离子交换剂上,随后用改变 pH 或离子强度办法将吸附的蛋白质洗脱下来。
(四)根据配体特异性的分离方法-亲和色谱法
亲和层析法(aflinity chromatography)是分离蛋白质的一种极为有效的方法,它经常只需经过一步处理即可使某种待提纯的蛋白质从很复杂的蛋白质混合物中分离出来,而且纯度很高。这种方法是根据某些蛋白质与另一种称为配体(Ligand)的分子能特异而非共价地结合。其基本原理:蛋白质在组织或细胞中是以复杂的混合物形式存在,每种类型的细胞都含有上千种不同的蛋白质,因此蛋白质的分离(Separation),提纯(Purification)和鉴定(Characterization)是生物化学中的重要的一部分,至今还没的单独或一套现成的方法能移把任何一种蛋白质
从复杂的混合蛋白质中提取出来,因此往往采取几种方法联合使用。

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C. 蛋白质分离提纯方法

1、盐析法:

盐析法的根据是蛋白质在稀盐溶液中,溶解度会随盐浓度的增高而上升,但当盐浓度增高到一定数值时,使水活度降低,进而导致蛋白质分子表面电荷逐渐被中和,水化膜逐渐被破坏,最终引起蛋白质分子间互相凝聚并从溶液中析出。

2、有机溶剂沉淀法:

有机溶剂能降低蛋白质溶解度的原因有二:其一、与盐溶液一样具有脱水作用;其二、有机溶剂的介电常数比水小,导致溶剂的极性减小。

3、蛋白质沉淀剂:

蛋白质沉淀剂仅对一类或一种蛋白质沉淀起作用,常见的有碱性蛋白质、凝集素和重金属等。

4、聚乙二醇沉淀作用:

聚乙二醇和右旋糖酐硫酸钠等水溶性非离子型聚合物可使蛋白质发生沉淀作用。

(3)离子交换层析免疫球蛋白扩展阅读:

吸附层析

1、吸附柱层析

吸附柱层析是以固体吸附剂为固定相,以有机溶剂或缓冲液为流动相构成柱的一种层析方法。

2、薄层层析

薄层层析是以涂布于玻板或涤纶片等载体上的基质为固定相,以液体为流动相的一种层析方法。这种层析方法是把吸附剂等物质涂布于载体上形成薄层,然后按纸层析操作进行展层。

3、聚酰胺薄膜层析

聚酰胺对极性物质的吸附作用是由于它能和被分离物之间形成氢键。这种氢键的强弱就决定了被分离物与聚酰胺薄膜之间吸附能力的大小。

层析时,展层剂与被分离物在聚酰胺膜表面竞争形成氢键。因此选择适当的展层剂使分离在聚酰胺膜表面发生吸附、解吸附、再吸附、再解吸附的连续过程,就能导致分离物质达到分离目的。

D. 免疫球蛋白提取实验注意事项及原因

IgG的分离与提纯

(一)材料与试剂配制
1.动物血清
2.硫酸铵饱和溶液
硫酸铵 800g~850g
H2O 1 000ml
加热至绝大部分溶质溶解为止,趁热过滤,置室温过夜,然后以28%NH4OH调pH至7.0(不调pH值也可以)。
注:硫酸铵以质量优者为佳,因次品中含有少量重金属对蛋白质巯基有影响。如次品必须除去重金属,可在溶液中通入H2S,静置过夜后滤过,加热蒸发H2S即可。
3.0.01Mol/L pH7.4PB液
A液:0.10Mol/L NaH2PO4液
NaH2PO4•2H2O 15.60g
加H2O至 1 000.ml
B液:0.10Mol/L Na2HPO4液
Na2HPO4•12H2O 35.80g
加H2O至 1 000ml
取A液19ml,B液81ml加水至1 000ml即可。
4.1%BaCl2溶液
5.纳氏液
HgI 115.00g
KI 80.00g
加H2O至 500.00ml
溶化后过滤,然后再加20%NaOH500.00ml,混合即可。
6.0.50 Mol/L的HCl液和0.50 Mol/L的NaOH液。
7.洗脱液:0.03Mol/L的NaCl液。
8.透析袋(或玻璃纸)。
(二)操作方法
1.取20ml血清,加生理盐水20ml,再逐滴加入(NH4)2SO4饱和溶液10ml,使成20%(NH4)2SO4溶液,边加边搅拌,充分混合后,静置30min。
2.3 000r/min离心20min,弃去沉淀,以除去纤维蛋白。
3.在上清液中再加(NH4)2SO4饱和溶液30ml,使成50%(NH4)2SO4溶液,充分混合,静置30min。
4.3 000r/min离心20min,弃上清。
5.于沉淀中加20ml生理盐水,使之溶解,再加(NH4)2SO4饱和溶液10ml,使成33%(NH4)2SO4溶液,充分混合后,静置30min。
6. 3 000r/min离心20min,弃上清,以除去白蛋白。重复步骤5,2~3次。
7. 用10ml生理盐水溶解沉淀,装入透析袋。
8. 透析除盐,在常水中透析过夜,再在生理盐水中于4℃透析24h,中间换液数次。
以1%BaCl2检查透析液中的SO42-或以纳氏试剂检查NH4+(取3~4ml透析液,加试剂1~2滴,出现砖红色即认为有NH4+存在),直至无 SO42-或NH4+出现为止。也可采用SephadexG25或电透析除盐。
9. 离心去沉淀(去除杂蛋白),上清液即为粗提IgG (即γ球蛋白,如以36%的饱和硫酸铵沉淀血清的产物即为优球蛋白,Euglobin,含γ球蛋白)。
10.过DEAE-纤维素层析柱。(装柱过程见层析技术)。以0.01Mol/L pH7.4PBS(0.03Mol/L NaCl)洗脱,收集洗脱液。
也可采用SephadexG150或G200柱。
11.蛋白质及其定量鉴定(见本章第八节)。
12.IgG的纯度鉴定 可采用下列方法之一鉴定。
⑴ 区带电泳:玻片琼脂或醋酸纤维膜电泳均可。加样电泳后,只在γ—球蛋白的迁移部位出现一条带。操作时,同时可用全血清样品,不同浓度(NH4)2SO4盐析样品进行电泳,以资比较。
⑵ 琼脂双相双扩散鉴定:预先准备该IgG免疫异种动物所获的抗IgG血清。将IgG与抗IgG血清进行双相双扩散,如IgG提纯的话,则在两样品孔之间出现一条沉淀线。
⑶ 免疫电泳鉴定:(操作见第三章免疫电泳部分)。孔内加待测样品,电泳后,在槽内加抗IgG血清,琼脂扩散24h,观察结果。如果提取的IgG纯的话,则只出现一条弧形的沉淀线,且沉淀线位于γ—球蛋白区。此鉴定必须同时进行全血清及抗血清抗体的免疫电泳,以资比较。
⑷ 圆盘电泳鉴定:用全血清样品及提纯样品同时进行圆盘电泳。全血清样品在圆盘电泳上出现数十条区带,而纯化的IgG则只有一条区带。
13.IgG的浓缩与保存
⑴ IgG的浓缩:参看本章第九节。
⑵ IgG的保存:一般浓缩至1%以上的浓度,再分装成小瓶冻干保存,或加0.01%硫柳汞在普通冰箱或低温冰箱保存,注意防止反复冻融。
(三)IgG的简易快速提取法
应用硫酸铵盐析及DEAE-纤维素层析法提纯化的IgG,不仅操作复杂、需时较长,处理过程中样品体积大大增加,而且透析时变性严重,容易引起抗体效价降低等。为了克服这一不足,特别是当大量提取IgG时,则往往采取下列的简易办法。
1. DEAE-纤维素直接提取法
取样品直接过DEAE-纤维素柱。下面介绍的是最为简单的烧杯法。
⑴ 以一定数量的DEAE52放入烧杯中,加入0.01Mol/L pH8.0PB缓冲液,静置30min,去上清细粒,再重复一次。
⑵用布氏漏斗(内放两层滤纸)过滤。
⑶以5g湿重的DEAE-纤维素加1ml血清及3ml蒸馏水混合液的比例,加入各成分,充分搅拌。
⑷于4℃中放置1h,中间搅拌数次。
⑸用布氏漏斗抽滤,再用0.01Mol/L pH8.0PB缓冲液冲洗纤维素,抽滤。滤液即为提取的IgG液。
2.DEAE-SephadexA-50为弱碱性阴离子交换剂,经NaOH将Cl-型转变为OH-型后,可吸附酸性蛋白,血清中除γ-G属中性蛋白外其余均属酸性蛋白。当溶液的pH在6.5时,酸性蛋白均被DEAE-SephadexA-50吸附,只有γ-G留在溶液中。因此利用这一原理可以提取γ-G。这种提取法流程大大缩短,纯化前后样品体积变化不大,而且所得γ-G无变性现象。经过四次处理,其纯度也较好。缺点是收集量少,损耗大。
⑴ DEAE—SephadexA—50的处理。取DEAE-SephadexA-50若干克,悬浮于蒸馏水中,1h后倾去上层小颗粒,然后用0.50Mol/L NaOH处理1h,蒸馏水洗至中性,再用0.5 Mol/L HCl处理0.5h,水洗至中性,最后以0.01Mol/L pH6.5PB液平衡、抽干。
⑵ 取一定的血清量,加等量的0.01Mol/L pH6.5PB液,再加液体体积1/4的滤干的DEAE-SephadexA-50,混合、4℃放置1h,不时搅拌、抽滤、收集滤液。
⑶ 再用同样重量的DEAE-SephadexA-50处理滤液。反复处理三次。(全程共四次)。获得滤液即为γ-G制品。
⑷ DEAE-SephadexA-50的回收。用0.5Mol/L的Na2HPO4洗脱,抽滤至滤液中无蛋白(OD280﹤0.04)后,再用蒸馏水洗至中性即可回收使用。

E. 蛋白质层析、超滤常用技术手段

在分离分析特别是蛋白质分离分析中,层析是相当重要、且相当常见的一种技术,其原理较为复杂,对人员的要求相对较高,这里只能做一个相对简单的介绍。
一、 吸附层析
1、 吸附柱层析
吸附柱层析是以固体吸附剂为固定相,以有机溶剂或缓冲液为流动相构成柱的一种层析方法。
2、 薄层层析
薄层层析是以涂布于玻板或涤纶片等载体上的基质为固定相,以液体为流动相的一种层析方法。这种层析方法是把吸附剂等物质涂布于载体上形成薄层,然后按纸层析操作进行展层。
3、 聚酰胺薄膜层析
聚酰胺对极性物质的吸附作用是由于它能和被分离物之间形成氢键。这种氢键的强弱就决定了被分离物与聚酰胺薄膜之间吸附能力的大小。层析时,展层剂与被分离物在聚酰胺膜表面竞争形成氢键。因此选择适当的展层剂使分离在聚酰胺膜表面发生吸附、解吸附、再吸附、再解吸附的连续过程,就能导致分离物质达到分离目的。
二、 离子交换层析
离子交换层析是在以离子交换剂为固定相,液体为流动相的系统中进行的。离子交换剂是由基质、电荷基团和反离子构成的。离子交换剂与水溶液中离子或离子化合物的反应主要以离子交换方式进行,或借助离子交换剂上电荷基团对溶液中离子或离子化合物的吸附作用进行。`
三、 凝胶过滤
凝胶过滤又叫分子筛层析,其原因是凝胶具有网状结构,小分子物质能进入其内部,而大分子物质却被排除在外部。当一混合溶液通过凝胶过滤层析柱时,溶液中的物质就按不同分子量筛分开了。
四、 亲和层析
亲和层析的原理与众所周知的抗原一抗体、激素一受体和酶一底物等特异性反应的机理相类似,每对反应物之间都有一定的亲和力。正如在酶与底物的反应中,特异的废物(S')才能和一定的酶(E)结合,产生复合物(E-S')一样。在亲和层析中是特异的配体才能和一定的生命大分子之间具有亲和力,并产生复合物。而亲和层析与酶一底物反应不同的是,前者进行反应时,配体(类似底物)是固相存在;后者进行反应时,底物呈液相存在。实质上亲和层析是把具有识别能力的配体L(对酶的配体可以是类似底物、抑制剂或辅基等)以共价键的方式固化到含有活化基团的基质M(如活化琼脂糖等)上,制成亲和吸附剂M-L,或者叫做固相载体。而固化后的配体仍保持束缚特异物质的能力。因此,当把围相载体装人小层析柱(几毫升到几十毫升床体积)后,让欲分离的样品液通过该柱。这时样品中对配体有亲和力的物质S就可借助静电引力、范德瓦尔力,以及结构互补效应等作用吸附到固相载体上,而无亲和力或非特异吸附的物质则被起始缓冲液洗涤出来,并形成了第一个层析峰。然后,恰当地改变起始缓冲 液的PH值、或增加离子强度、或加人抑③剂等因子,即可把物质S从固相载体上解离下来,并形成了第M个层析峰(见图6-2)。显然,通过这一操作程序就可把有效成分与杂质满意地分离开。如果样品液中存在两个以上的物质与固相载体具有亲和力(其大小有差异)时,采用选择性缓冲液进行洗脱,也可以将它们分离开。用过的固相载体经再生处理后,可以重复使用。
上面介绍的亲和层析法亦称特异性配体亲和层析法。除此之外,还有一种亲和层析法叫通用性配体亲和层析法。这两种亲和层析法相比,前者的配体一般为复杂的生命大分子物质(如抗体、受体和酶的类似底物等),它具有较强的吸附选择性和较大的结合力。而后者的配体则一般为简单的小分子物质(如金属、染料,以及氨基酸等),它成本低廉、具有较高的吸附容量,通过改善吸附和脱附条件可提高层析的分辨率。
五、 聚焦层析
聚焦层析也是一种柱层析。因此,它和另外的层析一样,照例具有流动相,其流动相为多缓冲剂,固定相为多缓冲交换剂。
聚焦层析原理可以从PH梯度溶液的形成、蛋白质的行为和聚焦效应三方面来阐述。
1、PH梯度溶液的形成
在离子交换层析中,PH梯度溶液的形成是靠梯度混合仪实现的。例如,当使用阴离子 剂进行层析时,制备PH由高到低呈线性变化的梯度溶液的方法是,在梯度仪的混合室(这层析柱者)中装高PH溶液,而在另一室装低PH极限溶液,然后打开层析柱的下端出口,让洗脱液连续不断地流过柱体。这时从柱的上部到下部溶液的PH值是由高到低变化的。而在聚焦层析中,当洗脱液流进多缓冲交换剂时,由于交换剂带具有缓冲能力的电荷基团,故PH梯度溶液可以自动形成。例如,当柱中装阴离子交换剂PBE94(作固定相)时,先用起始缓冲液(配方见表了一2)平衡到PHg,再用含PH6的多缓冲剂物质(作流动相)的淋洗液通过柱体,这时多缓冲剂中酸性最强的组分与碱性阴离子交换对结合发生中和作用。随着淋洗液的不断加人,住内每点的PH值从高到低逐渐下降。照此处理J段时间,从层析柱顶部到底部就形成了PH6~9的梯度。聚焦层析柱中的PH梯度溶液是在淋洗过程中自动形成的,但是随着淋洗的进行,PH梯度会逐渐向下迁移,从底部流出液的PH却由9逐渐降至6,并最后恒定于此值,这时层析柱的PH梯度也就消失了。
2.蛋白质的行为
蛋白质所带电荷取决于它的等电点(PI)和层析柱中的PH值。当柱中的PH低于蛋白质的PI时,蛋白质带正电荷,且不与阴离于交换剂结合。而随着洗脱剂向前移动,固定相中的PH值是随着淋洗时间延长而变化的。当蛋白质移动至环境PH高于其PI时,蛋白质由带正电行变为带负电荷,并与阴离子交换剂结合。由于洗脱剂的通过,蛋白质周围的环境PH 再次低于PI时,它又带正电荷,并从交换剂解吸下来。随着洗脱液向柱底的迁移,上述过程将反复进行,于是各种蛋白质就在各自的等电点被洗下来,从而达到了分离的目的。
不同蛋白质具有不同的等电点,它们在被离子交换剂结合以前,移动之距离是不同的,洗脱出来的先后次序是按等电点排列的。

供静脉注射的25%人胎盘血白蛋白(即胎白)通常是用硫酸铵盐析法、透析脱盐、真空浓缩等工艺制备的,该工艺流程硫酸铵耗量大,能源消耗多,操作时间长,透析过程易产生污染。改用超滤工艺后,平均回收率可达97.18%;吸附损失为1.69%;透过损失为1.23%;截留率为98.77%。大幅度提高了白蛋白的产量和质量,每年可节省硫酸铵6.2吨,自来水16000吨。目前国外生产超滤膜和超滤装置最有名的厂家是美国的Milipore公司和德国的Sartorius公司。
随着现代生物技术的发展, 通过基因工程生产蛋白质药物在治疗人类面临的重大疾病如癌症等方面展示出巨大的潜力. 为满足生物技术产品工业化生产的需要, 开发高通量、低成本、高效的分离纯化方法已引起人们的高度关注. 超滤技术由于具有通量高, 操作条件温和, 易于放大等特点, 特别适合生物活性大分子的分离. 在生物技术领域, 超滤技术目前已广泛应用于细胞收集分离、除菌消毒、缓冲液置换、分级( fract ionatio n) 、脱盐及浓缩[ 1] . 近年来越来越多的研究表明, 通过选择适当的膜或膜表面改性,以及对分离过程进行优化, 充分利用和调控膜—蛋白质以及蛋白质—蛋白质之间的静电相互作用, 可以实现分子量相近的两种蛋白质的高选择性超滤分离[2- 7] .

为克服常规蛋白质超滤分离过程优化中存在的实验蛋白质消耗多、工作量大、费时以及费用高等缺点, 我们相继开发了脉冲进样技术( Pulsed sampleinject ion technique ) [8]和参数连续变化超滤技术( Parameter scanning ultraf ilt ration) [9]. 并以此为基础, 结合载体相超滤技术( Carrier phase ult rafil—t rat ion) [10]进一步提出了一种蛋白质超滤分离快速优化新方法[11], 实现了人血浆白蛋白—免疫球蛋白[12]、人源化单克隆抗体( A lemtuzumab) 单体— 二聚体[13]的超滤分离过程快速优化和高选择性分离,并在膜的筛选及其适用性快速评估方面展现出巨大的潜力. 该方法的主要特征是与AKTA Prime 系统联用, 采用脉动进样技术显著减少了蛋白质的用量;而利用双缓冲体系( 类似梯度洗脱) 的参数连续变化超滤技术, 在pH 或离子强度连续变化的情况下考查pH 或离子强度对蛋白质透过率或截留率的影响, 进一步缩短了实验时间, 降低了蛋白质的用量,极大地减少了实验量, 加快了过程优化进程; 另外,载体相超滤技术的应用则可保证超滤分离自始至终在设定的条件下进行, 从而最大限度地保证超滤过程的稳定性.

F. 几个【生物化学】英文缩写!急急急!

DNFB 2,4-二硝基氟苯
DNS-Cl 丹磺酰氯
FAD 黄素腺嘌呤二核苷酸
IU 国际酶活力单位
Vit 维他命
TPP 硫胺素焦磷酸
FH4 四氢叶酸
AMP 腺苷一磷酸
ADP 腺苷二磷酸
ATP 腺苷三磷酸
HA 透明质酸
CS 硫酸软骨素
KS 硫酸角质素
HS 硫酸类肝素
Hp 肝素
PG 蛋白聚糖
GPC 凝胶渗透层析
HPGPC 高效凝胶渗透层析
FA 不饱和脂肪酸
PG 前列腺素
LT 白三烯
MDA 丙二醛
TBA 硫代巴比妥酸
SOD 超氧化物歧化酶
GSHPX 谷胱甘肽过氧化物酶
PAF 血小板活化因子
PITC 苯异硫氰酸酯
PTC 苯氨基硫甲酰
PTH 苯异内酰硫脲
5-FU 5-氟尿嘧啶
5-HT 5-羟色胺
6-MP 6-巯基嘌呤
A/G 白球蛋白比率
ACD 酸性枸橼酸葡萄糖
ACP 酸性磷酸酶
ACTH 促肾上腺皮质激素
ADH 抗利尿激素
ADP 二磷酸腺苷
AFP 甲(种)胎(儿)蛋白
AHF 抗血友病因子
AKP 碱性磷酸酶
ALL 急性淋巴细胞性白血病
ALS 抗淋巴细胞血清
ALT(GPT) 丙氨酸转氨酶
AMA 抗线粒体抗体
AMI 急性心肌梗塞
AML 急性粒细胞性白血病
AMP 一磷酸腺苷
ANA 抗核抗体
APC 复方阿司匹林
AST(GOT) 天冬氨酸转氨酶
ATN 急性肾小管坏死
ATP 三磷酸腺苷
BCG 卡介苗
BCNU 卡氮芥
BMR 基础代谢率
BP 血压
BSA (1)牛血清白蛋白;(2)体表面积
BSP 磺溴酞钠
BT 出血时间
BUN 血尿素氮
BV 血容量
C3 补体3
cAMP 环磷酸腺苷
CAPD 不卧床的持续性腹膜透析
CB-1348 苯丁酸氮芥
CBG 皮质类固醇结合球蛋白
CCNU 环己亚硝脲
CCU 冠心病监护病室
CEA 癌胚抗原
cGMP 环磷鸟苷
CIC 循环免疫复合物
CIEP 对流免疫电泳
CLL 慢性淋巴细胞性白血病
CML 慢性粒细胞性白血病
CMV 巨细胞病毒
CNS 中枢神经系统
CO2cp 二氧化碳结合力
CoA 辅酶A
CO 心输出量
CPBA 竞争性蛋白结合分析
CPC 临床病理讨论会
CPK 肌酸磷酸激酶
cpm 每分钟计数
CSF 脑脊髓液
CT (1)电算机体层摄影;(2)血凝时间
CVP 中心静脉压
DIC 播散性血管内凝血
DMSA 二巯基丁二酸
DNase 脱氧核糖核酸酶
DNA 脱氧核糖核酸
DNCB 二硝基氯苯
DOCA 醋酸脱氧皮质酮
dpm 每分钟衰变数
DSA 数字减影血管造影
DSS 登革休克综合征
DTPA 二乙三胺五乙酸
ECG;EKG 心电图
EDTA 乙二胺四乙酸
EEG 脑电图
EHF 流行性出血热
EIA 免疫酶法
ELISA 酶联免疫吸附试验
EMCP 肌电图
ENT 耳鼻咽喉
ERCP 逆行胰胆管造影
ESR 红细胞沉降率
FSH-RH 促卵泡素释放激素
FSH 促卵泡素
FT4I 游离甲状腺素指数
FT4 游离甲状腺素
GABA α-氨基丁酸
GH 生长激素
GTT 葡萄糖耐量试验
HAI;HI 血凝抑制试验
HAV 甲型肝炎病毒
HBcAg 乙型肝炎核心抗原
HBeAg 乙型肝炎e抗原
HBsAg 乙型肝炎表面抗原
HBV 乙型肝炎病毒
Hb 血红蛋白
HCG 人绒毛膜促性腺激素
HCV 丙型肝炎病毒
HDL 高密度脂蛋白
HDV 丁型肝炎病毒
HEV 戊型肝炎病毒
HIV 人粪免疫缺陷病毒
HLA 人白细胞抗原系统
HP 高倍视野
ICU 危重症病人监护病室
IFA 免疫萤光法
Ig 免疫球蛋白
ITP 特发性血小板减少性紫癜
IU 国际单位
IVU 静脉尿路造影
JBE 日本乙型脑炎
keV 千电子伏
LATS 长效甲状腺刺激素
LD50 半致死量
LDH 乳酸脱氢酶
LDL 低密度脂蛋白
LH-RH 黄体生成素释放激素
LH 黄体生成素
LP 低倍视野
MAA 巨聚白蛋白
MCHG 平均红细胞血红蛋白浓度
MCV 平均红细胞体积
MDP 亚甲基二磷酸
MRI(NMR) 磁共振(核磁共振)成像
MTX 氨甲蝶呤
NHL 非何杰金淋巴瘤
NPN 非蛋白氮
OT 旧结核菌素
PaCO2 动脉血二氧化碳分压
PAGE 聚丙烯酰胺凝胶电泳
PaO2 动脉血氧分压
PAS 对氨基水杨酸
PBI 蛋白结石碘
PBS 磷酸盐缓冲液
PB 磷酸盐缓冲剂
PCR 聚合酶链反应
PG 前列腺素
PHA 植物血凝素:被动血凝试验
pH 酸碱度(氢离子浓度负指数)
PPD 结核菌素纯蛋白衍生物
PSP 酚磺酞(酚红)
PTC 经皮肝穿刺胆道造影
PTH 甲状旁腺激素
PT 凝血酶原时间
rbc 红细胞
RBC 红细胞计数
RES 网状内皮系统
RF 类风湿因子
RIA 放射免疫分析
RNA 核糖核酸
rpm 每分钟转速(现改用r/min)
RV 轮状病毒
SaO2 氧饱和度
SBE 亚急性细菌性心内膜炎
SLE 系统性红斑狼疮
SPECT 单光子发射计算机断层图像检查
T3 三碘甲状腺原氨酸
T4 甲状腺素
TBG 甲状腺素结合球蛋白
TG 甘油三酯
Tg 甲状腺球蛋白
TRH 促甲状腺激素释放激素
TSH 促甲状腺激素
TTT 麝香草酚浊度试验
U 单位
VLDL 极低密度脂蛋白
Wbc 白细胞
WBC 白细胞计数
WHO 世界卫生组织
.P.T.T. 明矾沉淀破伤风类毒素
A.T.S. 破伤风血清
A.T. 旧结核菌素
A/G ratio 白蛋白-球蛋白比率
AA 氨基酸;变应性哮喘;
AAA 美国变态反应学会
AAbs 自身抗体
AACR 美国癌症研究会
AAE 急性变应性脑炎
AAF α-干扰素激活的因子
AAI 美国免疫学家协会
AAS 抗炭疽血清
AAV 腺相关病毒
ab. 抗体
Abn 异常的
ABO ABO分型法(血型)
ABO system 人ABO血型系统
ABS E 绝对误差
ABS 抗原结合部位
abs.alc. 无水酒精
Abstr 摘要
Ac 抗补体
AC 吸收系数
ACA 自动皮肤过敏反应
ACC 事故的;含抗体的细胞
ACH 肾上腺皮质激素
ACIF 抗补体免疫荧光
AcOH 乙酸
ACP 替代补体途径
ACR 急性细胞排斥反应,获得性细胞性抵抗力
ACTH 促肾上腺皮质激素
ACTP 促肾上腺皮质激素多肽
ACV 变应性皮肤血管炎
AD virus 腺病毒
AD 抗原决定簇(基)
Ad 腺嘌呤
AD50 50%激活剂量
ADCC 抗体依赖性补体介导的细胞毒作用
ADH 抗利尿激素
ADIF 增效直接免疫荧光(试验)
ADNAA 抗脱氧核糖核酸抗体
ADP 腺苷二磷酸
ADR DNA复制的激活酶
ADR 药物不良反应
AdR 脱氧核糖腺苷
ADRIS 抗犬红细胞免疫血清
ADRV 成人腹泻性轮状病毒
ADT 琼脂凝胶扩散试验
AE 绝对误差;琼脂糖凝胶电泳
AED 急救容许剂量
AEF 同种效应因子
a-ELISA 放大酶联免疫吸附试验
AET-STBC 氨乙基异硫脲处理过的绵羊红细胞
AEX 阴离子交换
AF 激活功能
AFB 抗酸杆菌
AFC 抗体形成细胞
aFGF 酸性成纤维细胞生长因子
AFP 甲胎蛋白
Ag 抗原
AG 琼脂糖;分析级别
AGA 抗免疫球蛋白G自身抗体
AGAT 抗球蛋白抗体试验
AGD 琼脂凝胶扩散
AGD(AD) 琼脂凝胶扩散
Agg 凝集反应
AGGS 抗气性坏疽血清
AGMKC 非洲绿猴肾细胞
AgR 抗原受体
AH 抗组胺;急性肝炎
AHC 急性出血性结膜炎
AHDU 血吸附单位
AHG 凝聚的人丙种球蛋白
AI 自身抑制的
AIC 自身免疫复合物
AID 急性传染病
AIDS 艾滋病
aim.E. 绝对误差
AIP 过继性免疫预防
AK cell 异常杀伤细胞
ak 明显亲和常数
ALA 抗淋巴细胞抗体
alb 白蛋白
alloAb 同种抗体
alloAb 同种抗原
ALT 丙氨酸转移酶
amp 安瓿
Amp 氨苄青霉素
AMR 平均最小需要量
Anti-HAV 抗甲型肝炎病毒的抗体
Anti-HBc 抗乙型肝炎核心抗原的抗体
Anti-HBc 抗乙型肝炎核心抗原
Anti-HBs 抗乙型肝炎表面抗原的抗体
Anti-Id 抗独特型抗体
AP 过敏性紫癜
APB 成人外周血
APC 补体替代途径
App 阑尾炎
Appx 附录
AR 过敏性反应;急性排斥反应;抗原比率
ARD 自身免疫性风湿病
ARDS 急性呼吸窘迫综合征
AS 抗血清

G. 单克隆抗体的纯化技术操作步骤

从培养液或腹腔积液获得的单克隆抗体,不需要纯化即可应用于日常诊断或定性研究。如果用于免疫标记测定,须分离和纯化。可用半饱和、饱和硫酸铵进行沉淀,进行初步浓缩和纯化;可用亲和层析法进一步纯化。

一、腹水型单抗的纯化

在单抗纯化之前,一般均需对腹水进行预处理,目的是为了进一步除去细胞及其残渣、小颗粒物质、以及脂肪滴等。常用的方法有二氧化硅吸附法和过滤离心法,以前者处理效果为佳,而且操作简便。

1、二氧化硅吸附法

新鲜采集的腹水(或冻存的腹水),2000r/min 15分钟,除去细胞成分(或冻存过程中形成的固体物质)等;取上层清亮的腹水,等量加入PH7.2巴比妥缓冲盐水(VBS;0.004mol/L巴比妥,0.15mol/L NaCl,0.8mmol/L Mg2+,0.3mmol/L Ca2+)稀释;然后以每10ml稀释腹水中加150mg二氧化硅粉末,混匀,悬液在室温孵育30分钟,不时摇动;2000g离心20分钟,脂质等通过该法除去,即可得澄清的腹水。

2、过滤离心法

用微孔滤膜过滤腹水,以除去较大的凝块及脂肪滴;用10000g 15分钟高速离心(4℃)除去细胞残渣及小颗粒物质。

3、混合法

即上述两法的组合,先将腹水高速离心,取上清液再用二氧化硅吸附处理。

二、单抗的粗提

1、硫酸铵沉淀法

(1)饱和硫酸铵溶液的配制

500g硫酸铵加入500ml蒸馏水中,加热至完全溶解,室温过夜,析出的结晶任其留在瓶中。临用前取所需的量,用2mol/L NaOH调PH至7.8。

(2)盐析

吸取10ml处理好的腹水移入小烧杯中,在搅拌下,滴加饱和硫酸铵溶液5.0ml;继续缓慢搅拌30分钟;10000r/min离心15分钟;弃去上清液,沉淀物用1/3饱和度硫酸铵悬浮,搅拌作用30分钟,同法离心;重复前一步1-2次;沉淀物溶于1.5ml PBS(0.01mol/L PH7.2)或Tris-HCl缓冲液中。

(3)脱盐

常用柱层析或透析法。柱层析法是将盐析样品过Sephadex G-50层析柱,以PBS或Tris-HCl缓冲液作为平衡液和洗脱液,流速每分钟1ml。第一个蛋白峰即为脱盐的抗体溶液。透析法是将透析袋于2% NaHCO3,1mmol/L EDTA溶液中煮10分钟,用蒸馏水清洗透析袋内外表面,再用蒸馏水煮透析袋10分钟,冷至室温即可使用(并可于0.2mol/L EDTA溶液中,4℃保存备用)。将盐析样品装入透析袋中,对50-100倍体积的PBS或Tris-HCl缓冲液透析(4℃)12-24小时,其间更换5次透析液,用萘氏试剂(碘化汞11.5g,碘化钾8g,加蒸馏水50ml,待溶解后,再加20% NaOH 50ml)检测,直至透析外液无黄色物形成为止。

(4)蛋白质含量的测定

(Pr)(mg/ml)=(1.45×OD280-0.74×OD260)×稀释倍数;或(Pr)=OD280×稀释倍数/1.3

(5)分装冻存备用

2、辛酸-硫酸铵沉淀法

该法简单易行,适合于提纯IgG1和IgG2b,但对IgG3和IgA的回收率及纯化效果差。其主要步骤如下:取1份预处理过的腹水加2份0.06mol/L PH5.0醋酸缓冲液,用1mol/L HCl调PH至4.8;按每毫升稀释腹水加11ul辛酸的比例,室温搅拌下逐滴加入辛酸,于30分钟内加完,4℃静置2小时,取出15000g离心30分钟,弃沉淀;上清经尼龙筛过滤(125um),加入1/10体积的0.01mol/L PBS,用1mol/L NaOH调PH至7.2;在4℃下加入饱和硫酸铵至45%饱和度,作用30分钟,静置1小时;10000g离心30分钟,弃上清;沉淀溶于适量PBS(含137mmol/L NaCl,2.6mol/L KCl,0.2mmol/L EDTA)中,对50-100倍体积的PBS透析,4℃过夜,其间换水3次以上;取出10000g离心30分钟,除去不溶性沉渣,测定蛋白质含量后,分装,冻存备用。

3、优球蛋白沉淀法

该法适用于IgG3和IgM型单抗的提取,所获制品的抗体活性几乎保持不变,对IgG3单抗的回收率高于90%,对IgM单抗的回收率为40-90%不等。其操作步骤如下:取一定量的预处理过的腹水,先后加入NaCl和CaCl2,使各自的浓度分别达0.2mol/L和25mmol/L,随之可见纤维蛋白的产生;经滤纸过滤后,滤液对100倍体积的去离子水透析,4℃ 8-15小时(若是IgG3单抗,也可室温2小时),其间换水1-2次;取出后22000g离心30分钟,弃上清;将沉淀溶于PH8.0 1mol/L NaCl,0.1mol/L Tris-HCl溶液中,重复上述的透析与离心;将沉淀的优球蛋白浓度调至5-10mg/ml,分装冻存备用。

三、单抗纯化的方法

单抗纯化的方法有很多种,应根据具体单抗的特性和实验条件选择适宜的方法,常用的技术有DEAE离子交换层析柱、凝胶过滤法和亲和层析法三种。

1、离子交换层析:

分离蛋白质是根据在一定pH 条件下,蛋白质所带电荷不同而进行的分离方法。常用于蛋白质分离的离子交换剂有弱酸型的羧甲基纤维素(CM纤维素) 和弱碱型的二乙基氨基乙基纤维素(DEAE纤维素)。前者为阳离子交换剂,后者为阴离子交换剂。

离子交换层析中,基质是由带有电荷的树脂或纤维素组成。带有正电荷的称之阴离子交换树脂;而带有负电荷的称之阳离子树脂。离子交换层析同样可以用于蛋白质的分离纯化。由于蛋白质也有等电点,当蛋白质处于不同的pH条件下,其带电状况也不同。阴离子交换基质结合带有负电荷的蛋白质,所以这类蛋白质被留在柱子上,然后通过提高洗脱液中的盐浓度等措施,将吸附在柱子上的蛋白质洗脱下来。结合较弱的蛋白质首先被洗脱下来。反之阳离子交换基质结合带有正电荷的蛋白质,结合的蛋白可以通过逐步增加洗脱液中的盐浓度或是提高洗脱液的pH值洗脱下来

2、凝胶过滤法:

一定型号的凝胶网孔大小一定,只允许相应大小的分子进入凝胶颗粒内部,大分子则被排阻在外。洗脱时,大分子随洗脱液从颗粒间隙流下来,洗脱液体积小,小分子则在颗粒网状结构中穿来穿去,历程长,后洗脱下来,洗脱体积大。

缺点:从凝胶过滤的原理可知,蛋白质分子通过凝胶柱的速度(即洗脱体积的大小)并不直接取决于分子的质量,而是它的斯笃克半径,利用凝胶过滤法测定蛋白质分子量时,标准蛋白质(已知分子量和斯笃克半径)和待测蛋白质必须具有相同的分子形状(接近球体),否则不能得到比较准确的分子量。分子形状为线形的或与凝胶能发生吸附作用的蛋白质,则不能用此方法测定分子量。而且柱子成本比较高,整个实验过程耗时很长。

3、免疫亲和层析法:

是利用生物体内存在的抗原、抗体之间高度特异性的亲和力进行分离的方法。亲和层析的应用主要是生物大分子的分离、纯化。利用抗原、抗体之间高特异的亲和力而进行分离的方法又称为免疫亲和层析。例如将抗原结合于亲和层析基质上,就可以从血清中分离其对应的抗体。在蛋白质工程菌发酵液中所需蛋白质的浓度通常较低。

用离子交换、凝胶过滤等方法都难于进行分离,而亲和层析法则是一种非常有效的方法。将所需蛋白质作为抗原,经动物免疫后制备抗体,将抗体与适当基质偶联形成亲和吸附剂,就可以对发酵液中的所需蛋白质进行分离纯化。

H. 蛋白质分离方法有哪些,它们的特点各是什么

1.根据分子大小不同进行分离纯化
蛋白质是一种大分子物质,并且不同蛋白质的分子大小不同,因此可以利用一些较简单的方法使蛋白
质和小分子物质分开,并使蛋白质混合物也得到分离。根据蛋白质分子大小不同进行分离的方法主要有透析、超滤、离心和凝胶过滤等。透析和超滤是分离蛋白质时常用的方法。透析是将待分离的混合物放入半透膜制成的透析袋中,再浸入透析液进行分离。超滤是利用离心力或压力强行使水和其它小分子通过半透膜,而蛋白质被截留在半透膜上的过程。这两种方法都可以将蛋白质大分子与以无机盐为主的小分子分开。它们经常和盐析、盐溶方法联合使用,在进行盐析或盐溶后可以利用这两种方法除去引入的无机盐。由于超滤过程中,滤膜表面容易被吸附的蛋白质堵塞,以致超滤速度减慢,截流物质的分子量也越来越小。所以在使用超滤方法时要选择合适的滤膜,也可以选择切向流过滤得到更理想的效果
离心也是经常和其它方法联合使用的一种分离蛋白质的方法。当蛋白质和杂质的溶解度不同时可以利用离心的方法将它们分开。例如,在从大米渣中提取蛋白质的实验中,加入纤维素酶和α-淀粉酶进行预处理后,再用离心的方法将有用物质与分解掉的杂质进行初步分离[3]。使蛋白质在具有密度梯度的介质中离心的方法称为密度梯度(区带)离心。常用的密度梯度有蔗糖梯度、聚蔗糖梯度和其它合成材料的密度梯度。可以根据所需密度和渗透压的范围选择合适的密度梯度。密度梯度离心曾用于纯化苏云金芽孢杆菌伴孢晶体蛋白,得到的产品纯度高但产量偏低。蒋辰等[6]通过比较不同密度梯度介质的分离效果,利用溴化钠密度梯度得到了高纯度的苏云金芽孢杆菌伴孢晶体蛋白。凝胶过滤也称凝胶渗透层析,是根据蛋白质分子大小不同分离蛋白质最有效的方法之一。凝胶过滤的原理是当不同蛋白质流经凝胶层析柱时,比凝胶珠孔径大的分子不能进入珠内网状结构,而被排阻在凝胶珠之外,随着溶剂在凝胶珠之间的空隙向下运动并最先流出柱外;反之,比凝胶珠孔径小的分子后流出柱外。目前常用的凝胶有交联葡聚糖凝胶、聚丙烯酰胺凝胶和琼脂糖凝胶等。在甘露糖蛋白提纯的过程中使用凝胶过滤方法可以得到很好的效果,纯度鉴定证明产品为分子量约为32 kDa、成分是多糖∶蛋白质(88∶12)、多糖为甘露糖的单一均匀糖蛋白[1]。凝胶过滤在抗凝血蛋白的提取过程中也被用来除去大多数杂蛋白及小分子的杂质[7]。
2.根据溶解度不同进行分离纯化

影响蛋白质溶解度的外部条件有很多,比如溶液的pH值、离子强度、介电常数和温度等。但在同一条件下,不同的蛋白质因其分子结构的不同而有不同的溶解度,根据蛋白质分子结构的特点,适当地改变外部条件,就可以选择性地控制蛋白质混合物中某一成分的溶解度,达到分离纯化蛋白质的目的。常用的方法有等电点沉淀和pH值调节、蛋白质的盐溶和盐析、有机溶剂法、双水相萃取法、反胶团萃取法等。

等电点沉淀和pH值调节是最常用的方法。每种蛋白质都有自己的等电点,而且在等电点时溶解度最
低;相反,有些蛋白质在一定pH值时很容易溶解。因而可以通过调节溶液的pH值来分离纯化蛋白质。王洪新等[8]研究茶叶蛋白质提取过程发现,pH值为时茶叶蛋白提取效果最好,提取率达到36·8%,初步纯化得率为91·0%。李殿宝[9]在从葵花脱脂粕中提取蛋白质时将蛋白溶液的pH值调到3~4,使目标蛋白于等电点沉淀出来。等电点沉淀法还应用于葡萄籽中蛋白质的提取。李凤英等[10]测得葡萄籽蛋白质的等电点为3·8。他们利用碱溶法提取葡萄籽蛋白质,得到了最佳的提取工艺为:以1×10-5mol·L-1的NaOH溶液,按1∶5的料液比,在40℃搅拌40 min,葡萄籽蛋白质提取率达73·78%。另外还可以利用碱法提取大米蛋白,其持水性、吸油性和起泡性等均优于酶法提取[11]。利用酸法提取得到的鲢鱼鱼肉蛋白质无腥味、色泽洁白,蛋白质产率高达90%[12]。
蛋白质的盐溶和盐析是中性盐显著影响球状蛋白质溶解度的现象,其中,增加蛋白质溶解度的现象称盐溶,反之为盐析。应当指出,同样浓度的二价离子中性盐,如MgCl2、(NH4)2SO4对蛋白质溶解度影响的效果,要比一价离子中性盐如NaCl、NH4Cl大得多。在葡萄籽蛋白提取工艺中除了可以利用碱溶法还可以利用盐溶法来提取蛋白质,其最佳提取工艺是:以10%NaCl溶液,按1∶25的料液比,在30℃搅拌提取30min,蛋白质提取率为57·25%[10]。盐析是提取血液中免疫球蛋白的常用方法,如多聚磷酸钠絮凝法、硫酸铵盐析法,其中硫酸铵盐析法广泛应用于生产。由于硫酸铵在水中呈酸性,为防止其对蛋白质的破坏,应用氨水调pH值至中性。为防止不同分子之间产生共沉淀现象,蛋白质样品的含量一般控制在0·2% ~2·0%。利用盐溶和盐析对蛋白质进行提纯后,通常要使用透析或者凝胶过滤的方法除去中性盐[13]。

有机溶剂提取法的原理是:与水互溶的有机溶剂(如甲醇、乙醇)能使一些蛋白质在水中的溶解度显著降低;而且在一定温度、pH值和离子强度下,引起蛋白质沉淀的有机溶剂的浓度不同,因此,控制有机溶剂的浓度可以分离纯化蛋白质。例如,在冰浴中磁力搅拌下,在4℃预冷的培养液中缓慢加入乙醇(-25℃),可以使冰核蛋白析出,从而纯化冰核蛋白[14]。由于在室温下,有机溶剂不仅能引起蛋白质的沉淀,而且伴随着变性。因此,通常要将有机溶剂冷却,然后在不断搅拌下加入有机溶剂防止局部浓度过高,蛋白质变性问题就可以很大程度上得到解决。对于一些和脂质结合比较牢固或分子中极性侧链较多、不溶于水的蛋白质,可以用乙醇、丙酮和丁醇等有机溶剂提取,它们有一定的亲水性和较强的亲脂性,是理想的提取液。冷乙醇分离法提取免疫球蛋白最早由Cohn于1949年提出,用于制备丙种球蛋白。冷乙醇法也是目前WHO规程和中国生物制品规程推荐的方法,不仅分辨率高、提纯效果好、可同时分离多种血浆成分,而且有抑菌、清除和灭病毒的作用[15]。

萃取是分离和提纯有机化合物常用的一种方法,而双水相萃取和反胶团萃取可以用来分离蛋白质。双水相萃取技术(Aqueous two phase extraction,ATPE)是指亲水性聚合物水溶液在一定条件下形成双水相,由于被分离物在两相中分配的不同,便可实现分离,被广泛用于生物化学、细胞生物学和生物化工等领域的产品分离和提取。此方法可以在室温环境下进行,双水相中的聚合物还可以提高蛋白质的稳定性,收率较高。对于细胞内的蛋白质,需要先对细胞进行有效破碎。目的蛋白常分布在上相并得到浓缩,细胞碎片等固体物分布在下相中。采用双水相系统浓缩目的蛋白,受聚合物分子量及浓度、溶液pH值、离子强度、盐类型及浓度的影响[16]。

反胶团萃取法是利用反胶团将蛋白质包裹其中而达到提取蛋白质的目的。反胶团是当表面活性剂
在非极性有机溶剂溶解时自发聚集而形成的一种纳米尺寸的聚集体。这种方法的优点是萃取过程中蛋
白质因位于反胶团的内部而受到反胶团的保护。程世贤等[17]就利用反胶团萃取法提取了大豆中的蛋白质。

3.根据电荷不同进行分离纯化
根据蛋白质的电荷即酸碱性质不同分离蛋白质的方法有电泳和离子交换层析两类。
在外电场的作用下,带电颗粒(如不处于等电点状态的蛋白质分子)将向着与其电性相反的电极移动,这
种现象称为电泳。聚丙烯酰胺电泳是一种以聚丙烯酰胺为介质的区带电泳,常用于分离蛋白质。它的优点是设备简单、操作方便、样品用量少。等电聚焦是一种高分辨率的蛋白质分离技术,也可以用于蛋白质的等电点测定。利用等电聚焦技术分离蛋白质混合物是在具有pH梯度的介质中进行的。在外电场作用下各种蛋白质将移向并聚焦在等于其等电点的pH值梯度处形成一个窄条带。孙臣忠等[18]研究了聚丙烯酰胺电泳、等电聚焦电泳和等速提纯电泳在分离纯化蛋白质中的应用。结果发现,聚丙烯酰胺电泳的条带分辨率低,加样量不高;等电聚焦电泳分辨率最高,可以分离同种蛋白的亚成分,加样量最小;等速提纯电泳区带分辨率较高,可将样品分成单一成分,加样量最大。

离子交换层析(Ion exchange chromatography,IEC)是以离子交换剂为固定相,依据流动相中的组分离子与交换剂上的平衡离子进行可逆交换时结合力大小的差别而进行分离的一种层析方法。离子交换层析中,基质由带有电荷的树脂或纤维素组成。带有正电荷的为阴离子交换树脂;反之为阳离子交换树脂。离子交换层析同样可以用于蛋白质的分离纯化。当蛋白质处于不同的pH值条件下,其带电状况也不同。阴离子交换基质结合带有负电荷的蛋白质,被留在层析柱上,通过提高洗脱液中的盐浓度,将吸附在层析柱上的蛋白质洗脱下来,其中结合较弱的蛋白质首先被洗脱下来。反之阳离子交换基质结合带有正电荷的蛋白质,结合的蛋白可以通过逐步增加洗脱液中的盐浓度或是提高洗脱液的pH值洗脱下来。李全宏等[19]将离子交换层析应用于浓缩苹果汁中蛋白质的提纯。另外,离子交换层析还用于抗凝血蛋白的提取[7]。

4. 利用对配体的特异亲和力进行分离纯化
亲和层析是利用蛋白质分子对其配体分子特有的识别能力(即生物学亲和力)建立起来的一种有效的纯化方法。它通常只需一步处理即可将目的蛋白质从复杂的混合物中分离出来,并且纯度相当高。应用亲和层析须了解纯化物质的结构和生物学特性,以便设计出最好的分离条件。近年来,亲和层析技术被广泛应用于靶标蛋白尤其是疫苗的分离纯化,特别是在融合蛋白的分离纯化上,亲和层析更是起到了举足轻重的作用,因为融合蛋白具有特异性结合能力[20]。亲和层析在基因工程亚单位疫苗的分离纯化中应用也相当广泛[21]。范继业等[22]利用壳聚糖亲和层析提取的抑肽酶比活达到71 428 BAEE·mg-1,纯化回收率达到62·5%。该方法成本较低,吸附剂价格低廉、机械强度高、抗污染能力较强、非特异性吸附较小、可反复使用、适用性广,产品质量稳定。

I. 蛋白质分离纯化的四种方法

1、盐析法:

盐析法的根据是蛋白质在稀盐溶液中,溶解度会随盐浓度的增高而上升,但当盐浓度增高到一定数值时,使水活度降低,进而导致蛋白质分子表面电荷逐渐被中和,水化膜逐渐被破坏,最终引起蛋白质分子间互相凝聚并从溶液中析出。

2、有机溶剂沉淀法:

有机溶剂能降低蛋白质溶解度的原因有二:其一、与盐溶液一样具有脱水作用;其二、有机溶剂的介电常数比水小,导致溶剂的极性减小。

3、蛋白质沉淀剂:

蛋白质沉淀剂仅对一类或一种蛋白质沉淀起作用,常见的有碱性蛋白质、凝集素和重金属等。

4、聚乙二醇沉淀作用:

聚乙二醇和右旋糖酐硫酸钠等水溶性非离子型聚合物可使蛋白质发生沉淀作用。

(9)离子交换层析免疫球蛋白扩展阅读:

蛋白质是生命的物质基础,是有机大分子,是构成细胞的基本有机物,是生命活动的主要承担者。没有蛋白质就没有生命。氨基酸是蛋白质的基本组成单位。它是与生命及与各种形式的生命活动紧密联系在一起的物质。

机体中的每一个细胞和所有重要组成部分都有蛋白质参与。蛋白质占人体重量的16%~20% ,即一个60kg重的成年人其体内约有蛋白质9.6~12kg。

人体内蛋白质的种类很多,性质、功能各异,但都是由20多种氨基酸(Amino acid)按不同比例组合而成的,并在体内不断进行代谢与更新。

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