免疫学早已证实各种抗血清的主要抗体部分是IgG,因而,一般制备荧光抗 体,则都采用标记抗休IgG成分。目前,较为广泛使用的异硫氰酸荧光素(FITC)标记导书有两种方。法,即直接标记和间接标记法,其标记的步骤包括:抗体IgG的纯化,FITC标记、标记抗体的纯化及鉴定等。
标记原理
在碱性条件下,异硫氰酸荧光素(FITC)的硫氰基在水溶液中与免疫蛋白的自由氨基(如赖氨酸的e一氨基等)经碳酰胺化而形成硫碳氨基键,成为标记免疫球 蛋白,即荧光抗体。一个IgG分子上最多能标记15-20个FITC分子。
反应式如下:
材料和试剂:
1、抗血清如兔抗人IgG抗血清。
2、异硫氰酸荧光素,硫酸铵,DEAE-纤维素,SephadexG-50中等颗粒,琼脂糖透析袋,层析柱直径2厘米,长30厘米,电磁搅拌器等。
3、0.01MPH7.1磷酸盐缓冲盐水(P、B、S)NaHzPO2HO3.9克,Na,HPO10克,NaC185克,蒸馏水溶至10,000毫升。
4、0.01M PH7.4P·B。
(1) 0.01M KH₂PO,2.72克,溶于2000毫升H2O中。
(2) 0.01M Na₂HPO4 5.64克,溶于4000毫升H2O中。取(1)液1050毫升, (2)液3950毫升混合为5000毫升。
5、0.5M PH9.5碳酸盐缓冲液(直标记法)。
(1) 5.5%Na2CO3
(2) 4.2%NaHCO3,取(1) 液5.8毫升和(2) 液10毫升混合后使用。
6、0.025M PH9.0碳酸盐缓冲液(间接标记用)
(1) Na2CO3,2.12克溶解在1000毫升H2O中。
(2) NaHCO3 16.8克溶于1000毫升中。
取(1)液4毫升,(2)液46ml,再加入33毫升H2O混合后备用。
方法:
1、抗体IgG的纯化:
(1) 兔血清抗体IgG的纯化,多采用DEAE纤维素批量法吸附杂蛋白纯化IgG的方法。
(2) 羊或马血清抗体IgG的纯化,一般采用硫酸铵50%,33%分步盐析,再 经DEA一纤维素层析纯化。 (详见后面介绍)
2、异硫氰酸荧光素标记IgG:
(1) 直接标记法(称热标法)
① 以0.01M PH7.1PBS调整蛋白浓度到20毫克/毫升放于称量瓶中。
② 取相当于蛋白量1/100的FITC,溶解于相当蛋白溶液1/10体积的0.5M,PH9.5碳酸盐缓冲液。
③ 在搅拌下,将FITC缓慢地加入IgG蛋白液内,室温20℃左右,磁力拌搅标 记4小时(要尽量避免产生泡沫,注意标记中密闭进行,以保证在PH9.0以上条件标记)。
④ 将标记溶液对10-50倍P·B·S透析2-4小时,以利于下一步用凝胶过滤法过滤去除游离FITC,有时也可不透析直接上柱。
(2) 间接标记法(也称半透膜渗析低温标记法)
称取相当蛋白量C,即20毫克,溶于10倍蛋白液体积即200毫升的0.025M PH9.5碳酸盐缓冲液于烧杯中。将20毫升蛋白液装入透析袋内,三端扎紧,放入上述FITC溶液里,4℃磁力搅拌标记12-18小时。
荧光抗体的两种标记方法,根据各实验室的经验和习惯,采用上述两种方法均能获得良好制品。
3、标记IgG的纯化
(1) SephadexG-50凝胶过滤去除游离FITC
柱子:2x30厘米玻璃层析柱,柱内底部垫一层尼龙绢,内装充分溶胀和排气的G-50凝胶,床体积为80毫升。
洗脱液: 0.01M PH7.1 P.B.S.
流速:0.1-1毫升/分。
加样量:凝胶柱床体积的10%-15%加样。
当样品加入柱中后,随着洗脱液的流动,样品在柱中被分离成三个区带,柱上部荧光区带为结合FITC较强的蛋白及游离FITC。中部为无色的洗脱 液,柱下部为FITC标记 IgG,收集这部分即是标记IgG,一般样品过滤后约稀1倍左右。
当标记IgG收集完后,继续洗脱,直至柱上的色带洗净,柱子即再生。
(2) DEAE一纤维素(DE~32)柱层析纯化标记IgG
柱子:同上要求,内装充分溶胀及平衡的纤维素(根据需要装柱床大小)。
洗液: 0.01M PH7.1 P.B.S。
流速:1毫升/分。
加样量:可根据纤维素的蛋白吸附溶量计算。如DE~11干纤维素1克吸附130毫克蛋白,DE~32干纤维素1克可吸附蛋白660毫克等(对分子量68000的BSA)。
洗脱时,将柱子**个色带(标记IgG)洗脱完毕为止。可分管收集。将荧光素 强弱部分分别合并后,准备分析鉴定。
4、标记IgG的鉴定(以制兔或羊抗人IgG荧光血清的鉴定为例)
(1) F/P比值测定
F代表荧光色素FITC,P代表蛋白,F/P比值反应试剂的光学敏感性,测定与计算如下:
① 总抗体蛋白量(P)测定。同前蛋白质的紫外光280nm或 改良Folin法。但利用紫外光测定蛋白含量时,应当减去FITC在280nm相应含量的吸收值。见FITC 280吸 收标准曲线图。
② 总FITC量的测定:可用分光光度计测定其标记IgG液的495nm光密度值再去查FITC,495nm吸收的标准曲线。
③ F/P的计算
通常采用F/P克分子比,可按下列公示计算:
或者利用 F495O.D,P280,O.D二值在FITC标记物中球蛋白,荧 光素和F/P计算图,直接查出。
一般要求标记IgG荧光血清,总蛋白量有5mg/ml以上,其抗体含量要在1mg/ml以上, F/P克分子比在1-5为合适。用于细菌的荧光抗体可高标到F/PM为1-10范围。
(2)染色体单位测定(即抗体蛋白的含量)
微量标准琼脂双相扩散法,其操作如下:
① 用PH8.6,0.05μ,巴比妥缓冲液将日本琼脂粉配成1%离子琼脂,将4ml凝 胶倾注于载玻片上,7.5x2.5cm。
② 用打孔器将凝胶打成梅花辨六孔,孔径为3mm,孔距为5mm,每孔约加样10u1(微升),中孔加抗原“1mg/ml的IgG”,用巴比妥缓冲液将标记IgG液对倍稀释后,即原液,1∶2,1∶4,1∶8,1∶16,1∶32,加入四周孔里。
③ 37℃,温箱24小时观察结果,出现沉淀线的最高稀释解度作为染色单位值。如抗体沉淀效价为1∶8,则每毫升含有8个单位。据统计,一个染色单位约相当于0.25mg标记抗体蛋白,对标记抗体液不低于4个单位,或抗体蛋白量1mg/ml以上,**在16单位以上。
如果测定抗人IgG荧光抗体含量,也可直接逆相扩散法进行抗体定量。
(3)特异性染色试验
特异性染色试验是采用间接双层荧光染色法,以鼠胃、肾、肝冰冻切片为抗原,已知抗核抗体或抗平滑肌抗体阳性的病人血清,再用标记好羊抗人IgG或抗兔人IgG荧光血清染色,结果为阳性(++)为效果良好。
(4)非特异染色试验
用P.B.S将标记IgG或IgM荧光血清作系列对倍稀释代替**血清,作荧光染色,其结果为阴性,且背景非特异荧光较弱的稀释度,作为使用的非特异染色滴度。
(5)工作稀释度测定(即特异性染色滴度)
采用P、B、S将荧光血清和已知抗核抗体阳性血清对倍稀释,即从原液,1∶2,1∶4。1:8,1∶16等进行间接法棋盘交叉染色观察,以“++”荧光亮度为判断标 准,选 择其该荧光血清的工作稀释度。染色后结果可以下表为例,见表10。
从下表中结果该荧光血清的工作稀释度可选择1:4~1∶8使用。
(6)标记IgG的纯度鉴定
表10 羊抗人IgG(或IgM)和抗核抗体(阳性)血清交叉染色结果
荧光血清 | 阳性血清 | |||||
稀释度 | 原液 | 1:5 | 1:10 | 1:20 | 1:40 | 1:80 |
原液 | + + + | + + + | + + + | + + + | + + | + |
1:2 | + + + | + + + | + + + | + + + | + | - |
1:4 | + + + | + + + | + + + | + + | + | - |
1:8 | + + | + + + | + + | + + | - | - |
1:16 | + | + | + | - | - | - |
1:32 | - | - | - | - | - | - |
用聚丙烯胺凝胶园盘分析电泳鉴定标记IgG的纯度,所用的方法为单层分离胶,化学聚合,装胶玻管6mm内径,长8cm左右,每只约要2.3-2.5ml胶,每只胶管维持3-5mA电流,电泳60左右分钟,脱胶后用马斯克兰G-250染液染色。
加样量10微升内有100ug总蛋白量即可分析,所标记IgG蛋白为一扩散色带,有 时其上有一染色较深的蛋白带。详见电泳技术部分。