封閉的原理: 固相載體表面(如elisa板,NC膜或者PVDF膜上等)有很多孔洞,通過電轉(zhuǎn)或包被,膠上的蛋白被轉(zhuǎn)移到了膜上,或抗原/抗體固定在板上,蛋白以機(jī)械填補(bǔ)(堆積)和吸附的方式結(jié)合于表面。
蛋白塞進(jìn)了表面的很多孔洞里面,但蛋白并不是連續(xù)的,有很多空隙,而且比如說樣品孔之間也有空隙,這些孔洞并沒有填進(jìn)東西,而抗體也是蛋白,也會被吸附在空的洞里,這樣就會有很多非特異性的信號。
封閉液中的蛋白可以與表面上的空白空洞位置結(jié)合,同樣以機(jī)械填補(bǔ)(堆積)和吸附覆蓋的方式結(jié)合在膜上,因為有“填補(bǔ)”和“覆蓋”蛋白結(jié)合位點以避免一抗的非特異結(jié)合,所以有“封閉”的說法。同樣這兩種作用使封閉液中的蛋白能夠很牢固的結(jié)合在空白位置上。這樣抗體蛋白就不會被非特異性的吸附到膜上,而只會跟特異性蛋白結(jié)合。
封閉劑應(yīng)封閉所有的未結(jié)合位點而不替換表面上的靶蛋白、不結(jié)合靶蛋白表位、也不與抗體或檢測試劑有交叉反應(yīng)。
封閉的目的
避免高背景和非特異性條帶
封閉所用試劑的選擇:
最常見的封閉劑是:BSA(牛血清白蛋白)、脫脂奶粉、酪蛋白、明膠和Tween-20(0.05 - 0.1%)稀溶液PBST或者TBST。
1、 BSA
BSA是最常用的封閉劑,成分單一適用于大多數(shù)情況。若免疫原是偶聯(lián)BSA的, BSA有很強(qiáng)的免疫原性,會導(dǎo)致產(chǎn)生很多的針對BSA的抗體,為避免交叉反應(yīng),不能用BSA、脫脂奶粉等封閉,可以選用酪蛋白或無蛋白的封閉劑封閉。
大部分BSA中有少量的抗體殘留,會導(dǎo)致抗原/抗體之間的交叉反應(yīng),產(chǎn)生高背景,雜帶較多或使得本底水平增高。
2、 血清
封閉血清的原理主要有兩點,第一是待檢樣本會有些與蛋白非特異性結(jié)合的物質(zhì),從而導(dǎo)致背景過高,因此可以用BSA或血清封閉掉這部分非特異性的結(jié)合,從這點看,BSA和血清沒有明顯區(qū)別。第二是待檢樣本中可能會有Fc受體,可以和抗體恒定區(qū)結(jié)合,與抗體特異性無關(guān),封閉血清中有抗體,因此用血清可以封閉掉一抗及二抗和樣本Fc受體之間結(jié)合。BSA則無法封閉Fc受體。
免疫組化中用血清封閉的較多。封閉血清一般選擇和二抗同一來源的,血清中動物自身的抗體,預(yù)先能和組織中有交叉反應(yīng)的位點發(fā)生結(jié)合,否則在后面的步驟中如果和二抗發(fā)生結(jié)合, 會造成背景。但要注意封閉用血清中不能含有目標(biāo)蛋白,且與一抗來源不同。另外二抗因盡量少選取兔子或老鼠來源的,因為這兩個在親緣關(guān)系上和人類非常接近,所以產(chǎn)生交叉反應(yīng)的機(jī)會就比較大,從而導(dǎo)致背景比較高。適合選用來源于驢,山羊,綿羊等的二抗,背景相對就很低。
3、 脫脂奶粉
脫脂奶粉最大的優(yōu)點是價錢便宜,所以是首選,但是由于成分相對復(fù)雜,所以適用范圍要狹窄一些。磷酸化抗體也許會導(dǎo)致背景增加,此外,因為自身含有生物素,不能用于生物素標(biāo)記的抗體系統(tǒng)。
奶粉蛋白種類比BSA多,而WB膜也好,ELISA板也好,表面的微結(jié)構(gòu)都不是那么均勻的,相對而言,不同分子量蛋白種類多的奶粉(BSA只是一種蛋白),封閉起來更全面。
脫脂奶粉中含有少量的生物素和堿性磷酸酶殘留,在使用生物素-親和素系統(tǒng)和堿性磷酸酶標(biāo)記的二抗時,也會使得高背景或本底水平增高。
由于奶粉的成份復(fù)雜,而且封閉后的載體不易長期保存,因此在試劑盒的制備中較少應(yīng)用。
4、 酪蛋白
和BSA作用類似,普通酪蛋白不易溶解。中性和堿性條件下帶有負(fù)電性,與同樣帶負(fù)電荷膠體金之間存在排斥力,而膜一般都是帶正電荷,會與酪蛋白有一定的吸附作用,用酪蛋白封閉效果好些。
5、 無蛋白化合物
甲醛:與PVDF膜表面的微結(jié)構(gòu)反應(yīng)或者結(jié)合,使之失去結(jié)合蛋白的疏水力或者空間結(jié)構(gòu)域。
去污劑(吐溫-20):Tween-20是一種非離子型去污劑,有復(fù)性抗原的作用,與膜疏水性吸附,有很強(qiáng)的對非特異性吸附的洗脫作用,同樣可以降低蛋白間的疏水作用,可提高特異性的識別能力。在做westen blot時,用惰性蛋白質(zhì)或非離子去污劑封閉膜上的未結(jié)合位點可以降低抗體的非特異性結(jié)合。Tween 這種非離子型去污劑在乳化蛋白時,不破壞蛋白的結(jié)構(gòu),可減少對蛋白質(zhì)之間原有的相互作用的破壞。離子型去污劑如SDS則破壞蛋白的結(jié)構(gòu)。
還有明膠,PEG等也可作為封閉劑。
封閉劑選擇的特殊情況:
1.脫脂奶粉不能與生物素化或伴刀豆蛋白標(biāo)記的抗體一起使用,因為脫脂奶粉含有糖蛋白和生物素。
2.如果封閉劑中含磷酸酶,用磷酸化特異性抗體分析磷酸化蛋白受到影響,因為磷酸酶與印記膜上的磷酸化蛋白接觸可使之去磷酸化。
3.檢測磷酸化抗體時,不能使用酪蛋白/脫脂奶粉作為封閉劑。
一般封閉條件為:
室溫或者 37℃緩慢搖蕩1~2 h,特殊情況也可 4℃過夜。根據(jù)結(jié)果情況調(diào)整封閉試劑的濃度和類型。比如脫脂奶粉的封閉效果更強(qiáng),但有時 BSA 比脫脂奶粉更有利于降低非特異性背景,而有些抗體則在脫脂奶粉封閉的情況下才能得到清晰的背景。
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