辣根過氧化物酶(HRP)是一種含亞鐵血紅素的蛋白質(zhì),廣泛分布于植物界,以在辣根中含量高而得名,分子質(zhì)量約為40KDa。HRP作為酶標(biāo)記抗體是通過共價(jià)鍵經(jīng)適當(dāng)?shù)姆椒▽⒚嘎?lián)接在抗體上,形成酶標(biāo)抗體后再通過酶對(duì)底物的特異性催化作用,生成有色不溶性產(chǎn)物或具有一定電子密度的顆粒,利用肉眼、光學(xué)顯微鏡或電子顯微鏡可對(duì)結(jié)果進(jìn)行觀察。
HRP由無色的酶蛋白和深棕色的鐵卟啉結(jié)合而成,該酶的活性中心含鐵卟啉即輔基,在403nm波長(zhǎng)處呈現(xiàn)最高吸收峰,酶蛋白部分吸收波長(zhǎng)為275nm,HRP的純度為二者的吸光度比值RZ[1] ,該酶與抗體標(biāo)記的方法有多種,根據(jù)酶的結(jié)構(gòu)可分為戊二醛兩步法和過碘酸鈉法兩種方式標(biāo)記抗體。
HRP抗體標(biāo)記的方法
戊二醛兩步標(biāo)記法
戊二醛(GA)是常用的雙功能基團(tuán)交聯(lián)劑,它的兩個(gè)功能基可以與HRP和抗體上的氨基結(jié)合,形成HRP-GA-IgG結(jié)合物。在兩步法中先將酶與過量的GA反應(yīng),形成二者的結(jié)合物,然后再將該結(jié)合物進(jìn)一步與抗體蛋白質(zhì)分子的氨基交聯(lián),形成酶標(biāo)記抗體。
標(biāo)記步驟
- 稱取HRP 25mg(RZ=3)溶于0.2ml 12.5%GA溶液中,于室溫下靜置過夜;
- 反應(yīng)后的酶溶液過SepHadex G-25柱層析,用生理鹽水洗脫。流速控制在1ml/min,收集棕色流出液;
- 將待標(biāo)記的抗體12.5mg用生理鹽水稀釋至5ml,攪拌下逐滴加入酶溶液中;
- 加入1mol/L pH9.5的碳酸鹽緩沖液0.25ml,調(diào)pH至9.0~9.5后,繼續(xù)攪拌3~4h;
- 加入0.2mol/L賴氨酸0.25ml,混勻后放置室溫2h;
- 在攪拌下逐滴加入等體積飽和硫酸銨,4℃放置1h;
- 3000r/min離心30min,棄上清,沉淀物用半飽和硫酸銨洗兩次,最后沉淀物溶于少量0.15mol/L pH7.4 的PBS 中;
- 上述溶液裝入透析袋中,對(duì)0.15mol/L pH7.4的PBS緩沖液透析,去除銨離子后(用納氏試劑檢測(cè)),10000r/min離心30min去除沉淀,上清液即為酶結(jié)合物,加入等量60%的甘油分裝,于4℃或-20℃冰凍保存。
標(biāo)記物質(zhì)量鑒定
用特異性抗原(或抗體)同酶標(biāo)記抗體(或抗免疫球蛋白抗體)作雙向免疫瓊脂糖或免疫電泳測(cè)定,然后用酶的底物使沉淀物顯色,可初步鑒定其活性,最后以直接ELISA對(duì)酶結(jié)合物進(jìn)行滴定。
簡(jiǎn)易過碘酸鈉標(biāo)記法
利用過碘酸鈉將HRP的糖基氧化成醛基,加入抗體IgG后該醛基與IgG氨基結(jié)合形成Schiff堿 [2]。為了防止HRP中糖的醛基與其自身蛋白氨基發(fā)生偶合,在用過碘酸鈉氧化前先用二硝基氟苯阻斷氨基。氧化反應(yīng)末了,用硼氫化鈉穩(wěn)定Schiff氏堿。 此方法只適用于含糖量較高的酶。
標(biāo)記步驟
- 稱取5mg HRP溶解于1ml蒸餾水中;
- 于上液中加入0.2ml新配的0.1M NaIO4溶液,室溫下避光攪拌20分鐘;
- 將上述溶液裝入透析袋中,對(duì)1mM pH4.4的醋酸鈉緩沖液透析,4℃過夜;
- 加20μl 0.2M pH9.5碳酸鹽緩沖液,使以上醛化HRP的pH升高到9.0~9.5,然后立即加入10mg IgG(抗體,或SPA5mg)在1ml 0.01M碳酸鹽緩沖液中,室溫避光輕輕攪拌2小時(shí);
- 加0.1ml新配的4mg/ml NaBH4液,混勻,再置4℃2小時(shí);
- 將上述液裝入透析袋中,對(duì)0.15M pH7.4 PBS透析,去除銨離子后(用納氏試劑檢測(cè)),10000r/min離心30min去除沉淀,上清液即為酶結(jié)合物,加入等量60%的甘油分裝,于4℃或-20℃冰凍保存。分裝前按照10mg/ml的比例加入BSA作為其穩(wěn)定保護(hù)劑。
注意事項(xiàng)
- 在具備高質(zhì)量HRP的條件下,所要標(biāo)記的抗體也要活性高,效價(jià)高(最低1∶16),純度高,親和力好,這是保證標(biāo)記物效價(jià)高,免疫活性好的首要條件;
- 所使用試劑的pH和濃度及用量必須嚴(yán)格掌握。所用試劑,最好(或必需)新鮮配制。如在戊二醛標(biāo)記法中所用戊二醛應(yīng)為新鮮純品,因戊二醛儲(chǔ)存過久可形成縮和體(雜質(zhì)),否則影響標(biāo)記效果;
- 室溫?cái)嚢钑r(shí)須避光,室內(nèi)溫度一般在25℃為宜。標(biāo)記物每次透析前,需認(rèn)真檢查防止漏液;
- 濃的標(biāo)記物相當(dāng)穩(wěn)定,常加入30~40%甘油于-10℃下保存。4℃可保存1~2年,但稀釋成1∶10,只能保存數(shù)周。已配制的使用液應(yīng)在12小時(shí)內(nèi)用完。切忌反復(fù)凍融。
[1] RZ(Reinheit Zethl)值:即純度值,以酶活性中心的最大吸光度(A)與其余非活性酶蛋白部分的A值比較。一般認(rèn)為標(biāo)記酶的RZ值為3.0左右,RZ值越小,酶的純度越差。
[2] Schiff堿:也稱希夫式堿,主要指含有亞胺或亞甲胺特性基團(tuán)(-RC=N-)的一類有機(jī)化合物,通常由胺和活性羧基縮合而成。具有優(yōu)良液晶特性,一般用作有機(jī)合成試劑盒液晶材料。