辣根过氧化物酶(HRP)是一种含亚铁血红素的蛋白质,广泛分布于植物界,以在辣根中含量高而得名,分子质量约为40KDa。HRP作为酶标记抗体是通过共价键经适当的方法将酶联接在抗体上,形成酶标抗体后再通过酶对底物的特异性催化作用,生成有色不溶性产物或具有一定电子密度的颗粒,利用肉眼、光学显微镜或电子显微镜可对结果进行观察。

HRP由无色的酶蛋白和深棕色的铁卟啉结合而成,该酶的活性中心含铁卟啉即辅基,在403nm波长处呈现最高吸收峰,酶蛋白部分吸收波长为275nm,HRP的纯度为二者的吸光度比值RZ[1] ,该酶与抗体标记的方法有多种,根据酶的结构可分为戊二醛两步法和过碘酸钠法两种方式标记抗体。

hrp抗体标记

HRP抗体标记的方法

戊二醛两步标记法

戊二醛(GA)是常用的双功能基团交联剂,它的两个功能基可以与HRP和抗体上的氨基结合,形成HRP-GA-IgG结合物。在两步法中先将酶与过量的GA反应,形成二者的结合物,然后再将该结合物进一步与抗体蛋白质分子的氨基交联,形成酶标记抗体。

标记步骤

  • 称取HRP 25mg(RZ=3)溶于0.2ml 12.5%GA溶液中,于室温下静置过夜;
  • 反应后的酶溶液过SepHadex G-25柱层析,用生理盐水洗脱。流速控制在1ml/min,收集棕色流出液;
  • 将待标记的抗体12.5mg用生理盐水稀释至5ml,搅拌下逐滴加入酶溶液中;
  • 加入1mol/L pH9.5的碳酸盐缓冲液0.25ml,调pH至9.0~9.5后,继续搅拌3~4h;
  • 加入0.2mol/L赖氨酸0.25ml,混匀后放置室温2h;
  • 在搅拌下逐滴加入等体积饱和硫酸铵,4℃放置1h;
  • 3000r/min离心30min,弃上清,沉淀物用半饱和硫酸铵洗两次,最后沉淀物溶于少量0.15mol/L pH7.4 的PBS 中;
  • 上述溶液装入透析袋中,对0.15mol/L pH7.4的PBS缓冲液透析,去除铵离子后(用纳氏试剂检测),10000r/min离心30min去除沉淀,上清液即为酶结合物,加入等量60%的甘油分装,于4℃或-20℃冰冻保存。

标记物质量鉴定

用特异性抗原(或抗体)同酶标记抗体(或抗免疫球蛋白抗体)作双向免疫琼脂糖或免疫电泳测定,然后用酶的底物使沉淀物显色,可初步鉴定其活性,最后以直接ELISA对酶结合物进行滴定。

简易过碘酸钠标记法

利用过碘酸钠将HRP的糖基氧化成醛基,加入抗体IgG后该醛基与IgG氨基结合形成Schiff碱 [2]。为了防止HRP中糖的醛基与其自身蛋白氨基发生偶合,在用过碘酸钠氧化前先用二硝基氟苯阻断氨基。氧化反应末了,用硼氢化钠稳定Schiff氏碱。 此方法只适用于含糖量较高的酶。

标记步骤

  • 称取5mg HRP溶解于1ml蒸馏水中;
  • 于上液中加入0.2ml新配的0.1M NaIO4溶液,室温下避光搅拌20分钟;
  • 将上述溶液装入透析袋中,对1mM pH4.4的醋酸钠缓冲液透析,4℃过夜;
  • 加20μl 0.2M pH9.5碳酸盐缓冲液,使以上醛化HRP的pH升高到9.0~9.5,然后立即加入10mg IgG(抗体,或SPA5mg)在1ml 0.01M碳酸盐缓冲液中,室温避光轻轻搅拌2小时;
  • 加0.1ml新配的4mg/ml NaBH4液,混匀,再置4℃2小时;
  • 将上述液装入透析袋中,对0.15M pH7.4 PBS透析,去除铵离子后(用纳氏试剂检测),10000r/min离心30min去除沉淀,上清液即为酶结合物,加入等量60%的甘油分装,于4℃或-20℃冰冻保存。分装前按照10mg/ml的比例加入BSA作为其稳定保护剂。

注意事项

  1. 在具备高质量HRP的条件下,所要标记的抗体也要活性高,效价高(最低1∶16),纯度高,亲和力好,这是保证标记物效价高,免疫活性好的首要条件;
  2. 所使用试剂的pH和浓度及用量必须严格掌握。所用试剂,最好(或必需)新鲜配制。如在戊二醛标记法中所用戊二醛应为新鲜纯品,因戊二醛储存过久可形成缩和体(杂质),否则影响标记效果;
  3. 室温搅拌时须避光,室内温度一般在25℃为宜。标记物每次透析前,需认真检查防止漏液;
  4. 浓的标记物相当稳定,常加入30~40%甘油于-10℃下保存。4℃可保存1~2年,但稀释成1∶10,只能保存数周。已配制的使用液应在12小时内用完。切忌反复冻融。

[1] RZ(Reinheit Zethl)值:即纯度值,以酶活性中心的最大吸光度(A)与其余非活性酶蛋白部分的A值比较。一般认为标记酶的RZ值为3.0左右,RZ值越小,酶的纯度越差。

[2] Schiff碱:也称希夫式碱,主要指含有亚胺或亚甲胺特性基团(-RC=N-)的一类有机化合物,通常由胺和活性羧基缩合而成。具有优良液晶特性,一般用作有机合成试剂盒液晶材料。