1. 概述
二抗用于通過與熒光團(tuán)或酶的偶聯(lián)來可視化與靶標(biāo)結(jié)合的一抗的定位。在選擇哪種二抗*適合實(shí)驗(yàn)時(shí),需要考慮多種因素,包括:
目標(biāo)和宿主物種
靶標(biāo)抗體類別
純化和/或交叉吸附
結(jié)合
用于的應(yīng)用程序
可用的成像設(shè)備
多路復(fù)用
是否需要三級檢測系統(tǒng)
2. 選擇正確的目標(biāo)和物種
二抗總是針對特定物種的抗體提出。選擇二抗時(shí),應(yīng)確保:
3. 凈化
您應(yīng)確保二抗已以*認(rèn)的方式純化。最常見的純化方法之一是通過蛋白A或G親和色譜,其中蛋白A和G與色譜柱中的樹脂結(jié)合并與免疫球蛋白特異性結(jié)合,同時(shí)洗滌血清中的其他蛋白質(zhì)。
交叉吸附是指針對一系列非靶蛋白和免疫球蛋白篩選二抗。二抗通過含有固定化非靶蛋白的色譜柱,只有二抗沒有交叉反應(yīng)性通過色譜柱。此步驟減少了脫靶結(jié)合,從而減少了免疫化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的背景染色。
4. 如何選擇合適的偶聯(lián)物
4.1 蛋白質(zhì)印跡
首先要做的是讓自己了解可用的檢測設(shè)施,因?yàn)檫@將決定哪種偶聯(lián)物可能是*好的。三種主要的檢測系統(tǒng)包括:
增強(qiáng)型化學(xué)發(fā)光(ECL):使用暗室和X射線膠片或使用基本的凝膠成像系統(tǒng)捕獲。
顯色檢測:使用標(biāo)準(zhǔn)掃描儀捕獲。
熒光檢測:使用**的凝膠成像系統(tǒng)捕獲。
有關(guān)不同檢測系統(tǒng)的概述,請參見圖1和表1。
圖1.可用于蛋白質(zhì)免疫印跡的檢測方法概述
檢測方法 | 二級偶聯(lián)物 | 基質(zhì) | 考慮 |
增強(qiáng)型化學(xué)發(fā)光 (ECL) | 辣根過氧化物酶 | 基于魯米諾的ECL檢測解決方案 | 基于 HRP 的系統(tǒng)通常更靈敏且更易于使用 |
堿性磷酸酶 (AP) | 基于吖啶和1,2-二氧雜環(huán)丁烷的ECL檢測解決方案 |
顯 色 | 辣根過氧化物酶 | 3,3',5,5'-四甲基聯(lián)苯胺 (TMB)、氯-1-萘醇 (4CN) 或 3,3'-二氨基聯(lián)苯胺 (DAB) | 通常靈敏度低于ECL,更難使用。允許多路復(fù)用。 |
堿性磷酸酶 (AP) | 硝基藍(lán)四唑(NBT)或5-溴-4-氯吲哚磷酸酯(BCIP) |
熒光 | 熒光基團(tuán)(例如Alexa Fluor 680) | 那 | 多路復(fù)用和信號的持續(xù)時(shí)間可以比 ECL 更長 |
表 1.蛋白質(zhì)免疫印跡檢測方法摘要
4.1.1 增強(qiáng)化學(xué)發(fā)光
增強(qiáng)型化學(xué)發(fā)光 (ECL) 利用辣根過氧化物酶 (HRP) 或堿性磷酸酶 (AP) 偶聯(lián)的二抗來催化產(chǎn)生光的反應(yīng)。這是通過過冷CCD傳感器或X射線膠片檢測的,可以可視化印跡。
HRP偶聯(lián)次級因其即時(shí)信號生成和比AP偶聯(lián)次級更高的靈敏度而被*廣泛使用。使用AP偶聯(lián)副反應(yīng)時(shí)的另一個(gè)考慮因素是它們與磷酸鹽緩沖液不兼容。HRP被疊*化鈉(一種常用的防腐劑)抑制,因此不應(yīng)與含有NaN的溶液一起使用3.
由于僅發(fā)射單一波長的光,因此不可能進(jìn)行多重檢測,除非蛋白質(zhì)靶標(biāo)以不同的分子量存在,從而可以在同一膜上同時(shí)探測多個(gè)靶標(biāo)(例如見圖2)。如果多個(gè)靶標(biāo)的分子量相似,則需要?jiǎng)冸x并重新探測印跡。
圖2.使用抗體檢測不同分子量靶標(biāo)的ECL示例。使用小鼠單克隆抗NFL抗體(HB6433)和小鼠單克隆抗GAPDH(HB9177)探測從各種組織裂解物轉(zhuǎn)移的蛋白質(zhì)的膜。使用與HRP偶聯(lián)的山羊抗小鼠多克隆抗體完成可視化。由于NFL和GAPDH的分子量不同,這使得多路復(fù)用變得容易。NFL和GAPDH的不同信號強(qiáng)度需要不同的曝光時(shí)間,這意味著每個(gè)目標(biāo)都需要單獨(dú)的面板。
4.1.2 顯色檢測
顯色檢測利用HRP和AP偶聯(lián)抗體催化反應(yīng),導(dǎo)致沉淀到膜上的有色最終產(chǎn)物。HRP的常見底物有:
3,3',5,5'-四甲基聯(lián)苯胺(TMB):產(chǎn)生具有高信噪比的藍(lán)色產(chǎn)品
氯-1-萘醇(4CN):產(chǎn)生紫藍(lán)色產(chǎn)品。但是穩(wěn)定性和靈敏度的問題
3,3'-二氨基聯(lián)苯胺(DAB):產(chǎn)生棕色產(chǎn)品,可使用金屬離子增強(qiáng)。但是穩(wěn)定性有問題。
AP 的常見基板有:
AP反應(yīng)可以通過與酸性溶液孵育來停止,因此允許與不同顏色的反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)行多重反應(yīng)。然而,AP共軛次級器件通常不如HRP檢測系統(tǒng)敏感,因此使用頻率要低得多。HRP被疊*化鈉(一種常用的防腐劑)抑制,因此不應(yīng)與含有NaN的溶液一起使用3.
4.1.3 熒光檢測
熒光檢測利用熒光團(tuán)偶聯(lián)的二抗來檢測蛋白質(zhì)條帶。由于PVDF在較低波長下自發(fā)熒光,用于WB檢測的熒光團(tuán)往往具有高度紅移。ICC/IHC和WB中常用的熒光團(tuán)列表詳見表1。請參閱成像系統(tǒng)規(guī)格,查找熒光團(tuán)與激發(fā)/發(fā)射波長兼容的組合。
與ECL相比,熒光檢測的靈敏度較低,但通過使用具有足夠不同的激發(fā)/發(fā)射波長的熒光團(tuán)可以輕松進(jìn)行多重檢測。隨著時(shí)間的推移,熒光信號也比ECL信號更穩(wěn)定,允許輕松重新成像,同時(shí)比ECL檢測變化更小,因?yàn)樗灰蕾囉诳赡苁芏喾N因素影響的酶促反應(yīng)。
4.2 免疫組織化學(xué)/免疫細(xì)胞化學(xué)
免疫組織化學(xué)和免疫細(xì)胞化學(xué)利用熒光或顯色介導(dǎo)的檢測。方法之間的選擇將取決于樣品制備、實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)和設(shè)備可用性(概述見表2和圖3)。
檢測方法 | 二級偶聯(lián)物 | 優(yōu)勢 | 弊 |
顯 色 | 辣根過氧化物酶 堿性磷酸酶 (AP) | 通過信號放大實(shí)現(xiàn)更高的靈敏度 最終產(chǎn)品穩(wěn)定性更高,允許更長的載玻片存儲(chǔ)時(shí)間 | 更耗時(shí) 更難多路復(fù)用 |
熒光 | 熒光基團(tuán)(例如Alexa Fluor 488或DyLight 594) | 輕松多路復(fù)用 更快的實(shí)驗(yàn)方案 高動(dòng)態(tài)范圍 | 信號僅在幾天內(nèi)穩(wěn)定 某些組織中可能存在自發(fā)熒光問題。 熒光團(tuán)可以光漂白 |
表 2.免疫組織化學(xué)和免疫細(xì)胞化學(xué)檢測方法概述。
圖3.可用于免疫組織化學(xué)和免疫細(xì)胞化學(xué)的檢測方法概述
4.2.1 熒光介導(dǎo)檢測
熒光介導(dǎo)檢測因其高度的靈活性和易于多路復(fù)用而非常受歡迎(例如參見圖4)。這種易于多路復(fù)用也使熒光檢測適用于共定位蛋白的分析。為免疫組織化學(xué)和免疫細(xì)胞化學(xué)選擇熒光團(tuán)/熒光團(tuán)對的第一步是檢查將用于成像的顯微鏡的規(guī)格。寬視場顯微鏡通常只配備有限的激發(fā)和發(fā)射濾光片,這將限制熒光團(tuán)的選擇,而共聚焦顯微鏡通常受到可用于激發(fā)的激光通道數(shù)量的限制。激發(fā)和發(fā)射濾光片的激發(fā)和發(fā)射波長范圍需要與熒光團(tuán)的激發(fā)和發(fā)射光譜重疊。有關(guān)IHC/ICC中常用熒光團(tuán)(包括復(fù)染劑)的列表,請參見表3。
圖4.使用熒光檢測的免疫細(xì)胞化學(xué)示例。小鼠單克隆抗NFL抗體(HB6433)與DyLight 488偶聯(lián)多克隆山羊抗小鼠二抗配對,用于檢測利用DAPI(HB0747)作為復(fù)染劑的培養(yǎng)大鼠神經(jīng)元中的神經(jīng)絲,以可視化DNA。
Dye | Maximal absorbance wavelength (nm) | Maximal emission wavelength (nm) | Visible Colour |
Alexa Fluor 350 | 346 | 442 | Blue |
Hoechst 33342 | 350 | 461 | Blue |
Hoechst 33258 | 352 | 461 | Blue |
DyLight 350 | 353 | 432 | Blue |
DAPI | 358 | 461 | Blue |
DyLight 405 | 400 | 420 | Blue |
Alexa Fluor 405 | 401 | 421 | Blue |
Alexa Fluor 430 | 433 | 541 | Green / Yellow |
EGFP | 488 | 507 | Green |
Cy2 | 489 | 506 | Green |
FITC | 492 | 520 | Green |
DyLight 488 | 493 | 518 | Green |
Alexa Fluor 488 | 496 | 519 | Green |
Alexa Fluor 532 | 532 | 553 | Yellow |
Cy3 | 550 | 570 | Yellow |
Alexa Fluor 546 | 556 | 573 | Orange |
Alexa Fluor 555 | 555 | 565 | Orange |
DyLight 550 | 562 | 576 | Orange |
TRITC | 557 | 576 | Orange |
Alexa Fluor 568 | 578 | 603 | Orange / Red |
Cy3.5 | 581 | 594 | Orange / Red |
mCherry | 587 | 610 | Red |
Texas Red | 589 | 615 | Red |
Alexa Fluor 594 | 590 | 617 | Red |
DyLight 594 | 593 | 618 | Red |
Alexa Fluor 610 | 612 | 628 | Red |
Alexa Fluor 633 | 632 | 647 | Far Red |
DyLight 633 | 638 | 658 | Far Red |
Alexa Fluor 635 | 633 | 647 | Far Red |
DRAQ5 | 646 | 697 | Far Red |
Alexa Fluor 647 | 650 | 665 | Far Red |
Cy5 | 650 | 670 | Far Red |
DyLight 650 | 652 | 672 | Far Red |
Alexa Fluor 660 | 663 | 690 | Far Red |
Cy5.5 | 675 | 694 | Far Red |
Alexa Fluor 680 | 679 | 702 | Near Infrared |
IRDye 680 | 680 | 694 | Far Red |
IRDye 700 | 680 | 697 | Far Red |
DyLight 680 | 692 | 712 | Near Infrared |
Alexa Fluor 700 | 702 | 723 | Near Infrared |
Cy7 | 743 | 767 | Near Infrared |
Alexa Fluor 750 | 749 | 775 | Near Infrared |
DyLight 755 | 754 | 776 | Near Infrared |
IRDye 750 | 766 | 776 | Near Infrared |
DyLight 800 | 777 | 794 | Near Infrared |
Alexa Fluor 790 | 784 | 814 | Near Infrared |
IRDye 800RS | 770 | 794 | Near Infrared |
IRDye 800CW | 778 | 786 | Near Infrared |
表 3.熒光免疫組化和免疫細(xì)胞化學(xué)常用的一些熒光團(tuán)和復(fù)染劑總結(jié)
通過使用具有不同激發(fā)/發(fā)射光譜的成對熒光團(tuán)來實(shí)現(xiàn)多路復(fù)用。在選擇熒光團(tuán)對時(shí),確保它們沒有重疊的激發(fā)/發(fā)射光譜至關(guān)重要(參見圖5,了解用于多重檢測的熒光團(tuán)成功組合的示例)。如果熒光團(tuán)的發(fā)射光譜重疊,則通道可能會(huì)滲入另一個(gè)通道,從而難以分辨來自哪種抗體的信號。雖然一些**的分析軟件能夠糾正這一點(diǎn),但僅使用一個(gè)熒光基團(tuán)的對照通常很有幫助,以便可以輕松檢測滲漏。
圖 5:用于多重實(shí)驗(yàn)的合適熒光團(tuán)組合示例。激發(fā)和發(fā)射光譜之間的重疊最小,這意味著成像時(shí)信號不太可能在通道之間滲漏。
4.2.2 顯色檢測
顯色檢測利用堿性磷酸酶(AP,使用 3-氨基-9-乙基咔唑 (AEC) 作為底物)或辣根過氧化物酶(HRP,使用 3,3' 二氨基聯(lián)苯胺 (DAB) 作為底物)介導(dǎo)的反應(yīng)催化,導(dǎo)致有色底物沉積在組織切片上。由于這種彩色基材不會(huì)降解,這意味著載玻片可以保存數(shù)月而不會(huì)明顯損失信號強(qiáng)度。由于酶反應(yīng)充當(dāng)擴(kuò)增步驟,顯色檢測具有很高的靈敏度,但是除非靶標(biāo)位于不同的細(xì)胞類型或位置,否則很難進(jìn)行多重檢測。在這種情況下,可以使用具有不同反應(yīng)產(chǎn)物的底物成功多重。
5. 三級檢測
當(dāng)靶標(biāo)以低豐度表達(dá)或其檢測存在其他問題時(shí),一種可能性是使用三級檢測系統(tǒng)。這些利用鏈霉親和素和生物素之間的*高親和力,在免疫化學(xué)過程中增加了另一個(gè)步驟。三級檢測使用生物素偶聯(lián)的二抗,然后由熒光團(tuán)或酶偶聯(lián)的鏈霉親和素結(jié)合。這增加了一個(gè)額外的擴(kuò)增步驟,因此在以前使用其他檢測方法的實(shí)驗(yàn)不成功的情況下非常有用。