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抗體及其純化方式介紹
2021-1-15 閱讀(1242)
IgG即免疫球蛋白G的縮寫,本期先為大家介紹這位住在您身體的老朋友。
IgG分子的結構如下圖所示,它由兩條重鏈和兩條分子量較小的輕鏈組成的個四肽,并且呈現為Y字型的結構,各個鏈之間由二硫鍵進行連接,分子量大約為150kDa, IgG 分子是血液中含量很高的種糖蛋白,在正常人血液中,幾乎所有 IgG 的Fc部分都含有至少兩個保守的 N- 糖基化位點。
此外,部分抗體的Fab上存在 N- 糖基化位點。人lgG可分為四個亞類,包括IgGl、IgG2、IgG3和IgG4,它們之間的區(qū)別是鉸鏈區(qū)氨基酸的組成以及重鏈二硫鍵的數量和位置的不同。隨著研究的不斷深入,抗體片段應用也非常廣泛,如單鏈抗體ScFv在抗體藥中的應用。
IgG作為機體的免疫衛(wèi)士,主要在機體免疫中起保護作用,對抗大部分的細菌和病毒,IgG是唯能通過胎盤的免疫球蛋白,IgG能夠激活補體系統(tǒng),參與抗體介導的細胞毒性即ADCC作用,同時參與部分超敏反應。那么如何才能夠對IgG進行高效的純化呢?天為您介紹種非常成熟的的純化方法,即Protein A和Protein G純化IgG。
1. Protein A
20世紀中期,Jensen發(fā)現有種蛋白可以與人和兔血清抗體廣泛結合,該蛋白于1964年次被稱為Protein A。 Protein A是種金黃色葡萄球菌細胞壁蛋白質,分子量42KD,它能夠特異性地結合多種免疫球蛋白的Fc區(qū)段而與Fab區(qū)或輕鏈結合很弱。天然的Protein A有5個IgG結合結構域和未知功能的非Fc結合域,結構示意圖如下:
此結構的蛋白A大量結合IgG的同時,其非Fc結合域能結合部分雜蛋白,導致洗脫下來的IgG純度不夠,因此科學家利用基因工程的方法克隆Protein A的基因并進行改造,得到重組型蛋白A,其非特異性結合明顯降低。下圖展示重組蛋白A的偶聯方式和載量:
重組蛋白A將蛋白A抗體的結合結構域進行保留,分子量變?yōu)?5KD,末端經過改造后加上個C端的半胱氨酸,利用環(huán)氧活化的方式單點偶聯到瓊脂糖上,降低空間位阻的同時提高IgG的結合能力。步親和層析后樣品純度可超過90%。重組蛋白A的5個結合結構域中,其中B位點的結合能力更強,因此構建了新的Sure配基,將其中不耐堿的氨基酸進行了改造,因此Sure配給耐堿性更強,且載量更高。
2. Protein G
蛋白G來自于鏈球菌G族的細胞表面蛋白,是III型Fc受體,分子量為25KD,其通過類似于蛋白A的非免疫機制而結合抗體的Fc段,蛋白G與蛋白A均可結合抗體的Fc段,不同的是,蛋白G還能結合Fab段,且蛋白G可以更廣泛的結合更多類型的IgG分子,多克隆IgG分子,同時蛋白G與血清蛋白結合水平低,產物純度高,且配基脫落更低??贵w基本結構和蛋白A/G的結合位點如下圖所示:
蛋白G可以純化不能與蛋白A結合的哺乳動物抗體。重組型的蛋白G經改造后已經去除了白蛋白結合位點(血清白蛋白是抗體來源的主要污染物)及細胞表面結合位點,減少了非特異性結合。
3. Protein A 和G親和力對比
蛋白A和蛋白G對于不同種屬和不同亞型的抗體結合能力差異如下表所示,蛋白A對兔來源抗體的親和力較高,蛋白G對于小鼠等部分哺乳動物抗體的親和力較高。
現在對于蛋白A和蛋白G,您是否有了更深入的認識呢?其實我們還有多種抗體親和材料供選,適合于捕捉各種抗體片段的CaptoL,以及有更好耐堿性的MabSelect SuRe,以及高載量高性能的MabSelect PrismA。
● MabSelect Xtra 填料是目動態(tài)載量高的不耐堿的抗體純化填料
● MabSelect SuRe 填料可用NaOH 做在位清洗,有效降低清洗成本
● MabSelect SuRe LX填料可用NaOH在位清洗,動態(tài)載量高,達60mg人IgG/ml
● MabSelect PrismA填料可使用1.0M的NaOH在位清洗,動態(tài)載量高,可達80mg人IgG/ml
來張圖看看咱們這些高載量的產品吧!下圖橫坐標為停留時間,MabSelect™ PrismA能夠在6分鐘停留時間內結合80g mAb/L填料,在4分鐘停留時間內結合65g mAb/L填料。
再來比較下幾種填料的耐堿性能。在150個運行周期期間,使用1.0M NaOH清洗后,MabSelect™ PrismA仍保留超過90%的動態(tài)結合載量。
更高的耐堿性意味著柱子擁有更長的使用周期,且實驗的重復性能夠得到很好的保障,載量如此高的層析填料,是否打動您了呢?