抗体(antibody,Ab)是机体在体内受到外来分子和微生物等抗原刺激后,由B淋巴细胞或记忆细胞增殖分化生成的浆细胞所产生的免疫球蛋白(immunoglobulins,Ig)。这些抗体主要分布在血清中,并广泛存在于组织液和外分泌液中。在免疫化学技术中,抗体的特异性鉴定是确保抗原-抗体反应专一性的基础,而从根本上验证这种特异性常常需要收集相关数据以便于国际期刊投稿。
抗体与抗原的特异性结合原理:抗体由变异区(V区)和恒定区(C区)组成,其中变异区的互补决定区(complementarity-determining region, CDR)形成抗原结合槽,这个结合槽可以与对应的抗原表位以锁-钥(key-lock)互补关系进行特异性识别。因此,不同V区的抗体能够识别并结合不同的抗原。
鉴定抗体特异性主要有四种基本方法:分子遗传法、独立抗体验证法、正交法和标签蛋白法。这四种方法不必同时使用,通常根据实验目的和研究设计,选用1到2种方法即可。
1. 分子遗传法
对于遗传编码清晰的蛋白质,可以运用分子遗传技术(如基因敲除模型、CRISPR-Cas9、RNA干扰等)显著降低该蛋白的表达水平,再用待检抗体进行标记。如果发现阳性信号减弱或消失,说明抗体确实标记了该蛋白。在使用这种方法时要注意两个问题:首先,基因敲除或敲减操作不一定能立即降低相关蛋白质水平;其次,抗体标记强度的减弱仅表明抗体与该基因产物存在“相关性”,可能标记的并非目标蛋白,因此需设计针对性实验来补充验证。
2. 独立抗体验证法
在针对同一目标分子的情况下,可以采用不同抗原决定簇的抗体进行标记。如果已有经过特异性验证的其他抗体,而它们识别的结构位点与待检抗体不同,则这些已验证的抗体可作为良好的阳性对照。若待检抗体的标记结果与已验证抗体一致,则可判断其特异性有效。然而,应注意不同亚型间的区别,避免因亚型的不同而影响鉴定结果。
3. 正交法
正交法是利用互不干扰的技术来鉴定抗体标记的是否为目标分子。例如,可通过质谱、色谱分离技术或针对RNA的原位杂交等手段与抗体标记进行平行实验,若各技术的检测结果一致,则说明抗体标记具有特异性。在采用此法时,需关注不同技术本身的非特异性问题,以保证结果的可信度。
4. 标签蛋白法
可运用FLAG、V5等亲和标签或GFP等荧光偶联蛋白来鉴定待检抗体。如果抗亲和标签的抗体标记强度或荧光信号强度与待检抗体一致,则说明待检抗体具备特异性。在选择特异性方面,需关注以下几点:
(1)蛋白特异性
在选择抗体时,需确认重组蛋白是否为全长表达,以及抗体的免疫原区域是否在重组蛋白内。对内源性蛋白需明确其剪切和修饰情况,特殊表型的蛋白需进行序列比对,审查交叉反应的风险。
(2)种属特异性
同种蛋白在不同物种间会有差异。大部分商品化抗体是基于人源蛋白序列设计,需参考说明书中的可反应种属信息进行选择。针对稀有物种,可以通过序列比对选择同源抗体,但需留意生产商的质量申诉政策。
(3)实验方法特异性
不同实验方法对抗体的要求不同,因此在选择实验方案时,需考虑蛋白样品处理方式的差异。
(4)标记物的特异性
在实验中,通常不使用带标记的一抗,而是使用二抗类试剂达到结果呈现的目的。不过在某些仪器分析的实验中,例如流式细胞术,可能需要直接标记的一抗,需根据仪器的荧光检测范围选择相应的标记物。在免疫荧光双标实验中,应选配不同的荧光标记物。
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