抗体经制备后需要进一步纯化,纯的抗体有利于保存以及排除杂蛋白对结果的影响。抗体纯化方法的选择一般取决于抗体的来源、时间的需求、成本的预算以及抗体的最终用途等。
根据纯化方式可分为以下几类:
亲和层析法
亲和层析主要适用于从成分复杂且杂质含量远大于目标物的混合物中提纯目标物。如图所示,琼脂糖首先与介质偶联,结合成具有特异亲和性的分离介质,再加入成分复杂的混合物即样品后,配体选择性吸附生物活性物质(高亲和力抗体),加入平衡液,洗脱去除杂质,最终获得目标物。
protein A/protein G亲和层析
通过基因工程改造的protein A和protein G能特异性结合哺乳动物IgG的Fc区段, 将protein A和protein G结合到柱料上,通过亲和层析的方式,可将IgG及其亚类与片段纯化出来。
● protein A:分子量为42kDa,由spa基因编码,具有5个同型的免疫球蛋白结合结构域,每个结构域由3个α螺旋构成。
Protein A的各个结构域
● protein G:分子量为65kDa,由spg基因编码,可结合抗体的Fc段、Fab段以及血清中的白蛋白。基因工程改造的protein G去掉了与白蛋白的结合位点,仅保留Fc结合结构域,其结合力较protein A更强。
Protein G的各个结构域
● protein A/protein G:是一种基因工程结合蛋白。它由4个protein A和2个protein G免疫球蛋白结合域组成,比单独的protein A或protein G结合范围更加广泛,并将其优点融为一体,几乎可以应用于所有种属的IgG纯化。
抗原亲和纯化法
利用抗原为配体的亲和纯化称之为抗原亲和纯化,是一种高度纯化蛋白类生物大分子的有效手段。此种方法中,抗原替代亲和配体,被化学偶联在凝胶介质上,目的抗体与抗原特异性结合,最终洗脱得到目的抗体。
与protein A纯化法的区别在于,抗原亲和纯化是与抗体的Fv区特异性结合,protein A纯化则与抗体的Fc区特异性结合。相比较之下抗原亲和纯化能高度识别和结合目标抗体,因此常用于多抗的纯化。
硫酸铵沉淀
硫酸铵沉淀经常用于富集和浓缩来自血清、腹水或细胞培养上清液的抗体。随着样品中该溶质盐的浓度增加,蛋白质和其他大分子逐渐变得不易溶解,直至它们沉淀出来。与大多数其他蛋白质和血清成分相比,抗体在较低浓度的硫酸铵中沉淀。当硫酸铵饱和度达到40%至50%(100%饱和度等于4.32M)时,免疫球蛋白会沉淀而其他蛋白质保留在溶液中。
通常的方法是将非等量的饱和硫酸铵溶液非常缓慢地加入到中和的抗体样品中,然后在室温或4℃下孵育数小时,离心并除去上清液后,将抗体沉淀溶解在缓冲液中,如磷酸缓冲液(PBS)。
疏水作用层析法
利用盐-水体系中样品分子的疏水基团和层析介质的疏水配基之间疏水力的不同而进行分离的一种层析方法。这种方法利用被分离组分分子表面的疏水微区,变形后暴露出的疏水残基,或在高盐环境下暴露于分子表面的疏水残基与固定相的疏水性配体之间的作用强弱,依次用从高到低的离子强度洗脱液可将疏水作用由弱至强的组分分离。
离子交换法
离子交换层析法是从复杂的混合物中,分离性质相似大分子的方法之一。由于蛋白质有等电点,当蛋白质处于不同的PH条件下,其带电状况也不同。阳离子交换基质结合带有负电荷的蛋白质,所以这类蛋白质被留在柱子上,然后通过提高洗脱液中的盐浓度等措施,将吸附在柱子上的蛋白质洗脱下来。结合较弱的蛋白质首先被洗脱下来。同样,阴离子交换基质结合带有正电荷的蛋白质,结合的蛋白可以通过逐步增加洗脱液中的盐浓度或是提高洗脱液的PH值洗脱下来。
尺寸排阻色谱法
尺寸排阻色谱法又称为分子排阻色谱法(SEC),主要根据凝胶孔隙的孔径大小与高分子样品分子的线团尺寸间的相对关系而对溶质进行分离的分析方法。主要用于分离分子量相差大的化合物。
原理:取决于分子在溶液中的体积,当溶液加入纯化柱时,分子会依照其在溶液中的尺寸(分子平均直径)从大到小依次分离。分子小的通过柱床流动速度相对缓慢,因为它们会不同程度的深入孔隙,而大的分子由于不能进入柱床而被快速排出,因此,通过分子体积大小洗脱样品,可以有效进行分选。