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蛋白質(zhì)技術(shù)專題:免疫球蛋白提取技術(shù)

2013-12-3  閱讀(1591)

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免疫球蛋白(Immunoglobulin Ig)的含量代表著機(jī)體體液免疫的水平,并進(jìn)一步代表著B細(xì)胞的功能,,因此測定血清Ig含量可以推知機(jī)體的體液免疫功能和診斷某些疾病引起的Ig的過高和過低,。

隨著免疫學(xué)的發(fā)展和需要,,免疫球蛋白的純化和其成分的提純成為*的手段,。純化的方法很多,有單一法,,但大多數(shù)采用二步法以上相結(jié)合的方法,,特別是以硫酸銨提純?yōu)榛A(chǔ),再經(jīng)過層析柱的方法來提高免疫球蛋白及其各成分的純度zui為常用,。

硫酸銨溶液能使蛋白質(zhì)膠體脫水并中和其電荷而使之沉淀下來(稱為鹽析),。不同濃度的硫酸銨鹽析蛋白成分不同,利用這一原理提取所需的免疫球蛋白成分,。鹽析只能粗提,,為了獲得純化的免疫球蛋白成分,必須進(jìn)一步采用層析的方法進(jìn)行分離,。

免疫球蛋白包括IgG,、IgM,、IgA、IgE和IgD,。

一,、IgG的分離與提純

1、材料與試劑配制

(1)動(dòng)物血清

(2)硫酸銨飽和溶液

硫酸銨800g~850g

H2O 1000ml

加熱至絕大部分溶質(zhì)溶解為止,,趁熱過濾,,置室溫,然后以28%NH4OH調(diào)pH至7.0(不調(diào)pH值也可以),。

注:硫酸銨以質(zhì)量優(yōu)者為佳,,因次品中含有少量重金屬對蛋白質(zhì)巰基有影響。如次品必須除去重金屬,,可在溶液中通入H2S,,靜置后濾過,加熱蒸發(fā)H2S即可,。

(3)0.01Mol/L pH7.4PBS液

A液:0.10Mol/L NaH2PO4

NaH2PO4•,;2H2O 15.60g

加H2O至1000.ml

B液:0.10Mol/L Na2HPO4

Na2HPO4•;12H2O 35.80g

加H2O至1 000ml

取A液19ml,,B液81ml加水至1000ml即可,。

(4)1%BaCl2溶液

(5)納氏液

HgI 115.00g

KI 80.00g

加H2O至500.00ml

溶化后過濾,然后再加20%NaOH500.00ml,,混合即可,。

(6)0.50 Mol/L的HCl液和0.50 Mol/L的NaOH液,。

(7)洗脫液:0.03Mol/L的NaCl液,。

(8)透析袋(或玻璃紙)。

2,、操作方法

(1)取20ml血清,,加生理鹽水20ml,再逐滴加入(NH4)2SO4飽和溶液10ml,,使成20%(NH4)2SO4溶液,,邊加邊攪拌,充分混合后,,靜置30min,。

(2)3000r/min離心20min,棄去沉淀,,以除去纖維蛋白,。

(3)在上清液中再加(NH4)2SO4飽和溶液30ml,使成50%(NH4)2SO4溶液,,充分混合,,靜置30min。

(4)3000r/min離心20min,棄上清,。

(5)于沉淀中加20ml生理鹽水,,使之溶解,再加(NH4)2SO4飽和溶液10ml,,使成33%(NH4)2SO4溶液,,充分混合后,靜置30min,。

(6)3000r/min離心20min,,棄上清,以除去白蛋白,。重復(fù)步驟5,,2~3次。

(7)10ml生理鹽水溶解沉淀,,裝入透析袋,。

(8)除鹽,在常水中透析,,再在生理鹽水中于4℃透析24h,,中間換液數(shù)次。

以1%BaCl2檢查透析液中的SO42-或以納氏試劑檢查NH4 (取3~4ml透析液,,加試劑1~2滴,,出現(xiàn)磚紅色即認(rèn)為有NH4 存在),直至無SO42-或NH4 出現(xiàn)為止,。也可采用SephadexG25或電透析除鹽,。

(9)離心去沉淀(去除雜蛋白),上清液即為粗提IgG (即γ球蛋白,,如以36%的飽和硫酸銨沉淀血清的產(chǎn)物即為優(yōu)球蛋白,,Euglobin,含γ球蛋白),。

(10)過DEAE-纖維素層析柱,。(裝柱過程見層析技術(shù))。以0.01Mol/L pH7.4PBS(0.03Mol/L NaCl)洗脫,,收集洗脫液,。
也可采用SephadexG150或G200柱。

(11)蛋白質(zhì)及其定量鑒定,。

(12)IgG的純度鑒定,,可采用下列方法之一鑒定。

①玻片瓊脂或醋酸纖維膜電泳均可

加樣電泳后,,只在γ—球蛋白的遷移部位出現(xiàn)一條帶,。操作時(shí),,同時(shí)可用全血清樣品,不同濃度(NH4)2SO4鹽析樣品進(jìn)行電泳,,以資比較,。

②瓊脂雙相雙擴(kuò)散鑒定

預(yù)先準(zhǔn)備該IgG免疫異種動(dòng)物所獲的抗IgG血清。將IgG與抗IgG血清進(jìn)行雙相雙擴(kuò)散,,如IgG提純的話,,則在兩樣品孔之間出現(xiàn)一條沉淀線。

③免疫電泳鑒定

孔內(nèi)加待測樣品,,電泳后,,在槽內(nèi)加抗IgG血清,瓊脂擴(kuò)散24h,,觀察結(jié)果,。如果提取的IgG純的話,則只出現(xiàn)一條弧形的沉淀線,,且沉淀線位于γ—球蛋白區(qū),。此鑒定必須同時(shí)進(jìn)行全血清及抗血清抗體的免疫電泳,以資比較,。

④圓盤電泳鑒定

用全血清樣品及提純樣品同時(shí)進(jìn)行圓盤電泳,。全血清樣品在圓盤電泳上出現(xiàn)數(shù)十條區(qū)帶,而純化的IgG則只有一條區(qū)帶,。

(13)IgG的濃縮與保存

①IgG的濃縮

②IgG的保存

一般濃縮至1%以上的濃度,,再分裝成小瓶凍干保存,或加0.01%硫柳汞在普通冰箱或低溫冰箱保存,,注意防止反復(fù)凍融,。

3、IgG的簡易快速提取法

應(yīng)用硫酸銨鹽析及DEAE-纖維素層析法提純化的IgG,,不僅操作復(fù)雜,、需時(shí)較長,,處理過程中樣品體積大大增加,,而且透析時(shí)變性嚴(yán)重,容易引起抗體效價(jià)降低等,。為了克服這一不足,,特別是當(dāng)大量提取IgG時(shí),則往往采取下列的簡易辦法,。

(1)DEAE-纖維素直接提取法

取樣品直接過DEAE-纖維素柱,。下面介紹的是zui為簡單的燒杯法。

①以一定數(shù)量的DEAE52放入燒杯中,,加入0.01Mol/L pH8.0PBS緩沖液,,靜置30min,,去上清細(xì)粒,再重復(fù)一次,。

②用布氏漏斗(內(nèi)放兩層濾紙)過濾,。

③以5g濕重的DEAE-纖維素加1ml血清及3ml蒸餾水混合液的比例,加入各成分,,充分?jǐn)嚢琛?/p>

④于4℃中放置1h,中間攪拌數(shù)次,。

⑤用布氏漏斗抽濾,,再用0.01Mol/L pH8.0PB緩沖液沖洗纖維素,抽濾,。濾液即為提取的IgG液,。

(2)DEAE-SephadexA-50為弱堿性陰離子交換劑,經(jīng)NaOH將Cl-型轉(zhuǎn)變?yōu)镺H-型后,,可吸附酸性蛋白,,血清中除γ-G屬中性蛋白外其余均屬酸性蛋白。當(dāng)溶液的pH在6.5時(shí),,酸性蛋白均被DEAE-SephadexA-50吸附,,只有γ-G留在溶液中。因此利用這一原理可以提取γ-G,。這種提取法流程大大縮短,,純化前后樣品體積變化不大,而且所得γ-G無變性現(xiàn)象,。經(jīng)過四次處理,,其純度也較好。缺點(diǎn)是收集量少,,損耗大。

①DEAE—SephadexA—50的處理,。取DEAE-SephadexA-50若干克,懸浮于蒸餾水中,,1h后傾去上層小顆粒,,然后用0.50Mol/L NaOH處理1h,蒸餾水洗至中性,,再用0.5 Mol/L HCl處理0.5h,,水洗至中性,,zui后以0.01Mol/L pH6.5PB液平衡、抽干,。

②取一定的血清量,,加等量的0.01Mol/L pH6.5PB液,再加液體體積1/4的濾干的DEAE-SephadexA-50,,混合,、4℃放置1h,不時(shí)攪拌,、抽濾,、收集濾液。

③再用同樣重量的DEAE-SephadexA-50處理濾液,。反復(fù)處理三次,。(全程共四次),。獲得濾液即為γ-G制品,。

④DEAE-SephadexA-50的回收。用0.5Mol/L的Na2HPO4洗脫,,抽濾至濾液中無蛋白(OD280﹤0.04)后,,再用蒸餾水洗至中性即可回收使用。

4,、禽血清IgG的分離與提純(Na2SO4法)

(1)試劑

①5%葡聚糖硫酸鹽

②0.02Mol/L MnCl2溶液

③無水硫酸鈉

④pH8.2硼酸鹽緩沖液

⑤0.06Mol/L pH7.4PB液

(2)操作方法

①取禽血清10ml加5%葡聚糖硫酸鹽液,,0.40ml和0.025Mol/L MnCl21.00ml充分混合,靜置,,然后離心去沉淀,,此步目的是為了去掉脂類物質(zhì)。

②于上清液中加無水硫酸鈉使每毫升血清含0.18g,,緩慢加入,,混勻,靜置30min,,3 000r/min離心去上清,。

③以pH8.2硼酸鹽緩沖液將沉淀稀釋至原血清的一半再加硫酸鈉使成0.16g/ml,同上法離心去上清,。

④重復(fù)步驟③,,加Na2SO4,,使成0.14g/ml,。

⑤以少量硼酸鹽緩沖液溶解沉淀,然后裝透析袋除鹽48h,。

⑥過SephadexG200柱,,收集*峰和第二峰,。*峰是IgM,第二峰主要是IgG,。

⑦如要進(jìn)一步提純,,則用第二峰再過DEAE—纖維素柱,以0.06Mol/L pH7.4 PB液洗脫,,洗脫下來的蛋白液即為IgG,。

也可以按以下操作方法進(jìn)行:

①以18%硫酸鈉(W/V)提取一次,再以14%的硫酸鈉提取一次,。

②將粗提的免疫球蛋白以PBS溶解,,按9%加入無水硫酸鈉,離心,。再將上清按5%加入無水硫酸鈉,,離心。將兩沉淀溶解,、混合,,在常水中透析,再在生理鹽水中4℃透析,,直至無SO4 2-為止,。

③離心將上清液以pH8.0 0.20Mol/L PBS液平衡。

④過SephadexG200柱,,以pH8.0 0.20Mol/L PBS液洗脫,,收集洗脫液,取第二峰即為雞IgG,。

二,、IgM的分離與提純

1、材料

(1)血清

(2)葡聚糖凝膠G200

(3)洗脫液0.01Mol/L pH7.4PBS(0.14Mol/L NaCl或0.1Mol/L pH8.0 Tris-HCl 0.14Mol/L NaCl)

2,、操作方法

選取2.50cm×90cm層析柱,,用葡聚糖凝膠G200裝柱,平衡后,,直接加血清樣品10ml或硫酸銨粗提制品,,洗脫液洗脫,流速0.25ml/min,,分管收集,,測OD280值,*峰即為IgM,。將*峰的數(shù)管混合,,濃縮、鑒定,。

三,、IgA的分離與提純

1,、材料與試劑配制

(1)DEAE52纖維素

(2)0.10Mol/L ZnSO4

ZnSO4•;7H2O 2.88g

加水至1000.00ml

(3)飽和硫酸銨溶液

(4)10%EDTA—Na

(5)SephadexG200

(6)0.01Mol/L pH7.4PB液

(7)0.10Mol/L pH6.4PB液

(8)血清

2,、操作方法

(1)取血清加等量的0.1Mol/L ZnSO4液,,調(diào)pH至7.0,室溫?cái)嚢?h,,離心去沉淀,。

(2)于上清液中加入等量的飽和硫酸銨溶液,混勻后靜置30min或冰箱,。

(3)10000r/min離心10min,,去上清。

(4)取沉淀溶于4ml10%EDTA-Na溶液中,。

(5)生理鹽水中透析除鹽,。

(6)過DE52柱,用0.01Mol/L pH7.4PB液洗脫蛋白(IgG)棄去,。

(7)換用0.1Mol/L pH6.4PB液洗脫,,收集蛋白峰,即為IgA,。

(8)再過SephadexG200柱,,洗液為0.01Mol/L pH7.4PBS(0.14Mol/L NaCl),收集洗脫液測OD280值,,取*峰即為純化IgA,。

(9)透析、濃縮,、鑒定,。

四、分泌型IgA的分離與鑒定

1,、材料與試劑

(1)初乳

(2)SephadexG200

(3)0.10Mol/L pH6.8PB液

(4)0.01Mol/L pH7.4PB液

(5)DEAE52

2,、操作方法

(1)取初乳20ml,10 000rpm離心10min,,棄去表面脂肪層及底部的沉淀物,。

(2)取乳清過SephadexG200柱(柱規(guī)格為2.50cm×90cm),以0.10Mol/L pH6.8PB液洗脫,,*峰為IgA(含IgG),。

(3)收集乳液,于0.01Mol/L pH7.4PB液中透析,。

(4)將透析液濃縮至5mg/ml以上,。

(5)過DE52層析柱,用0.01Mol/L pH7.4PB液洗脫,洗下蛋白峰為IgG,,棄去,。

(6)換用0.10Mol/L pH6.8PB液或0.01Mol/L pH7.4PBS(0.10Mol/L NaCl)液洗脫,,

收集洗脫液,,即為較純的IgA液。

(7)必要時(shí),,可再過一次SephadexG200柱,。

(8)濃縮,鑒定

五,、禽IgA提取與純化

1,、材料與試劑配制

(1)禽膽汁

(2)飽和硫酸銨溶液

(3)0.01Mol/L pH7.4PBS液

(4)0.10Mol/L pH6.4PBS液(0.30Mol/L NaCl)

(5)DEAE52-纖維素

2、操作方法

(1)取冷藏的膽汁3Ⅹml,,緩慢滴加Ⅹml飽和硫酸銨液,,邊加邊攪拌,使成25%飽和硫酸銨液,。4℃放置30min,。

(2)3000r/min離心30min,去沉淀,。

(3)取上清,,加飽和硫酸銨液,使成35%的飽和度,,4℃放置30min,。

(4)3000r/min離心30min,棄上清,。

(5)取沉淀,,加0.85%NaCl液溶解,加飽和硫酸銨溶液,,重復(fù)步驟3和4三次,。

(6)將沉淀用0.85%NaCl液溶解,裝入透析袋,,以0.01Mol/L pH7.4PBS液透析,。

(7)以0.01Mol/L pH7.4PBS液平衡,過DEAE52纖維柱(20×250mm),。

(8)取透析樣品4ml(﹥20mg/ml蛋白濃度)加入層析柱,。以0.01Mol/L pH7.4PBS液洗脫。

(9)再用0.10Mol/L pH6.4PBS液(NaCl濃度為0.30Mol/L)洗脫,,收集洗脫液,。

(10)濃縮洗脫蛋白液至20mg/ml,分裝,低溫冰箱保存,。

六,、IgE的分離與提純

1、材料與試劑

(1)血清

(2)飽和硫酸銨溶液

(3)洗脫液0.005Mol/L pH7.4PB液

0.025 Mol/L pH7.4PB液

0.01Mol/L pH7.4PBS液(0.14mol/L NaCl)

(4)DE52

(5)SephadexG150

2,、操作方法

(1)取血清倍比稀釋后,,加等量飽和(NH4)2SO4溶液,鹽析,。

(2)離心取沉淀,,溶于少量生理鹽水中,透析,、除鹽,。

(3)過DE52柱,以0.005Mol/L pH7.4PB液洗脫,,收集洗脫蛋白峰(IgG),,棄去。

(4)換以0.025Mol/L pH7.4 PB液洗脫,,洗下的蛋白峰主要是IgE,。

(5)透析除鹽。

(6)過G150柱,,以0.01Mol/L pH7.4PBS(0.14Mol/L NaCl)洗脫,,收集洗脫液即為純化的IgE。

(7)濃縮,、鑒定,。

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