免疫球蛋白(Immunoglobulin Ig)的含量代表著機體體液免疫的水平,并進一步代表著B細胞的功能,因此測定血清Ig含量可以推知機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。
隨著免疫學的發展和需要,免疫球蛋白的純化和其成分的提純成為必不可少的手段。純化的方法很多,有單一法,但大多數采用二步法以上相結合的方法,特別是以硫酸銨提純為基礎,再經過層析柱的方法來提高免疫球蛋白及其各成分的純度最為常用。
硫酸銨溶液能使蛋白質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,必須進一步采用層析的方法進行分離。
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溶解為止,趁熱過濾,置室溫過夜,然后以28%NH4OH調pH至7.0(不調pH值也可以)。
注:硫酸銨以質量優者為佳,因次品中含有少量重金屬對蛋白質巰基有影響。如次品必須除去重金屬,可在溶液中通入H2S,靜置過夜后濾過,加熱蒸發H2S即可。
(3)0.01Mol/L pH7.4PBS液
A液:0.10Mol/L NaH2PO4液
NaH2PO4?;2H2O 15.60g
加H2O至1000.ml
B液:0.10Mol/L Na2HPO4液
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,在常水中透析過夜,再在生理鹽水中于4℃透析24h,中間換液數次。
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,出現磚紅色即認為有NH4 存在),直至無SO42-或NH4 出現為止。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物即為優球蛋白,Euglobin,含γ球蛋白)。
(10)過DEAE-纖維素層析柱。(裝柱過程見層析技術)。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一條帶。操作時,同時可用全血清樣品,不同濃度(NH4)2SO4鹽析樣品進行電泳,以資比較。
②瓊脂雙相雙擴散鑒定
預先準備該IgG免疫異種動物所獲的抗IgG血清。將IgG與抗IgG血清進行雙相雙擴散,如IgG提純的話,則在兩樣品孔之間出現一條沉淀線。
③免疫電泳鑒定
孔內加待測樣品,電泳后,在槽內加抗IgG血清,瓊脂擴散24h,觀察結果。如果提取的IgG純的話,則只出現一條弧形的沉淀線,且沉淀線位于γ—球蛋白區。此鑒定必須同時進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進行圓盤電泳。全血清樣品在圓盤電泳上出現數十條區帶,而純化的IgG則只有一條區帶。
(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,注意防止反復凍融。
3、IgG的簡易快速提取法
應用硫酸銨鹽析及DEAE-纖維素層析法提純化的IgG,不僅操作復雜、需時較長,處理過程中樣品體積大大增加,而且透析時變性嚴重,容易引起抗體效價降低等。為了克服這一不足,特別是當大量提取IgG時,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。下面介紹的是最為簡單的燒杯法。
①以一定數量的DEAE52放入燒杯中,加入0.01Mol/L pH8.0PBS緩沖液,靜置30min,去上清細粒,再重復一次。
②用布氏漏斗(內放兩層濾紙)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,充分攪拌。
④于4℃中放置1h,中間攪拌數次。
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NaOH將Cl-型轉變為OH-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。當溶液的pH在6.5時,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無變性現象。經過四次處理,其純度也較好。缺點是收集量少,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,最后以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。
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