實驗方法原理
滾動式循環放大(rolling circle amplification;RCA)法是一種能夠在恒溫條件下,使標記有寡核苷酸探針(與組織細胞內的核苷酸無相關性)的抗體(特異性一抗或第二抗)與組織細胞內的抗原結合后,在 DNA 聚合酶的作用下,加入的寡核苷酸進行循環擴增,產生一條擴增的 DNA 序列拷貝產物,此時,標記在抗體上的寡核苷酸得到有效擴增(109 倍),擴增后的產物與后續加入的標記有示蹤物的寡核苷酸進行互補雜交,在抗原-抗體周圍形成眾多帶有標記示蹤物的雜交體,最后通過 IHC 方法再放大示蹤物(原理見圖 5-6)。該方法具有很高的敏感性和特異性。
實驗材料 寡核苷酸石蠟切片兔抗 FITC-AKP 結合物
試劑、試劑盒 GMBS氮氣Ellman’s 試劑特異性一抗谷氨酸鉀PBS核固紅φ 29 緩沖液φ 29 DNA 聚合酶Tris·HCl(含氯化鎂、左旋咪唑)
儀器、耗材 PD-10 色譜柱陰離子交換色譜柱 Q-sepharose
實驗步驟
1.1 標記抗體用寡核苷酸
5'-AAAAAAAAAAAAAAAAATGATCACAGCTGAGGATAGGACATGCGA-3'
1.2 循環放大寡核苷酸
5'-PCGCATGTCCTATCCTCAGCTGACAGAACTCACCTGTTAGACGCCACCAGCTCCAACTGTAAGATCGCTTAT-3'
1.3 帶有標記物的互補檢測用寡核苷酸
5'-XACTGTGAAGATCGCTTATX-3',(X=生物素),或用 5'-F ACTCTGAAGATCGCTTAT F-3'(F=熒光素);或用 5'-HRP ACTGTGAAGATCGCTTAT HRP-3'(HRP=辣根過氧化物酶)。
2. 寡核苷酸與抗體的結合
連使用的抗體可以是特異性一杭,也可以是第二杭體,或其他的連接二抗。如抗地高辛(Dig)、抗熒光素(FITC)或抗生素(biotin)二抗。
2.1 抗體的脫鹽和活化
首先對抗體免疫球蛋白進行脫鹽,然后進行抗體活化,在 41 nmol 抗體分子中加入 410 mmol 的 GMBS [硫代-N-(4-馬來酰亞胺丁酰)硫代丁二酰亞胺。sulfo-N-(4-maleimidobutyryIoxy)sulfosuccinimide],暗處,37℃,在氮氣中 30 min,移入室溫中繼續反應 30 min,用 PD-10 色譜柱(用 pH 7.5 PBS 平衡柱子)除去多余的磺化-GMBS,將活化抗體 4℃ 濃縮。此時每一個抗體分子中含有多個馬來酰亞胺,可以用 Ellman’s 試劑滴定活化抗體的量,主要測定抗體分子上的巰基。抗體活化后與寡核苷酸連接。
2.2 活化抗體與寡核苷酸結合
將 28.1 nmol 磺化 GMBS 活化抗體和 142 nmol 5'-硫醇寡核苷酸譜柱混合,總體積為 825 μl ,室溫中反應 2 h,隨后移入 4℃ 中反應過夜。
2.3 純化結合物
純化結合物一般先用陰離子交換色譜柱 Q-sepharose(先用梯度鹽洗柱,然后加樣,洗脫,收集結合物)。再用 Sephadex G-200 色譜柱除去游離的寡核苷酸。純化后混合物中寡核苷酸和抗體之比為 10:1,多數情況下,1 個抗體分子可結合 3~5 個寡核苷酸。
3. RCA 免疫組化染色
3.1 石蠟切片常規脫蠟至水,抗原修復后,PBS 洗 3×3 min。
3.2 滴加特異性一抗,37℃ 孵育 1 h,PBS 洗 3×3 min。
3.3 滴加適當稀釋的寡核苷酸標記二抗 IgG 200 nmol/L(用 100 mmol/L 谷氨酸鉀-PBS 稀釋)、37℃ 孵育 30 min,PBS 洗 3×3 min,用 100 mmol/L 谷氨酸鉀洗。
3.4 循環寡核苷酸(170 mmol/L),用 φ29 緩沖液稀釋 [緩沖液內含 250 mmol/L(pH 7.5)Tris-HCl,50 mmol/L MnCl2,1 mg/ml BSA,1 mmol/L dATP,1 mmol/L dCTP,1 mmol/L dGTP,0.75 mmol/L dTTP,0.25 mmol/L FITC-12-dUTP], 40 μl/每片,37℃ 孵育 30 min,不洗。每張切片加入 1μl φ29 DNA 聚合酶(0.4 U/μl),37℃ 繼續反應 30 min,PBS 洗 3 × 3 min。
3.5 兔抗 FITC-AKP 結合物 1:1000 稀釋,37℃ 30 min;PBS 洗 3×3 min;0.02 mol/L Tris · HCl(pH 9.0 內含氯化鎂、左旋咪唑)洗 20 min。
3.6 NBT/BCIP 染色 30~240 min。核固紅襯染。
3.7 常規樹膠封片,結果觀察