如何選擇合適的抗體
日期:2023-07-26 09:32:25
抗體是科學研究中不可或缺的一種特殊Y形蛋白質(zhì)。Western blot、免疫沉淀(Immunoprecipitation)、免疫組化(Immunohistochemistry)、免疫熒光(Immunofluorescence)、染色質(zhì)免疫沉淀(Chromatin immunoprecipitation)、流式細胞術(shù)(Flow cytometry)等許多實驗都涉及使用抗體。那么,在不同實驗中使用的抗體有什么區(qū)別呢?如果實驗結(jié)果不理想,要自問是否選擇了正確的抗體。
實際上,即使對于有豐富實驗經(jīng)驗的研究人員來說,選擇正確的抗體也可能很困難。當你在使用相對不常見的模型系統(tǒng)進行研究,或者所研究的蛋白質(zhì)尚未被充分表征時,市售的抗體可能數(shù)量有限甚至沒有。當你在研究一個在常見模型系統(tǒng)中被充分表征的蛋白質(zhì)時,可能會遇到另一個問題--由于有很多抗體生產(chǎn)商和分銷商提供,你有很多選擇,但也很難做出正確的決定。
好消息是,有許多方法可以簡化選擇過程。在本文中,我們將給出一些建議。本文主要涵蓋以下主題:
1. 特異性的選擇
特異性的選擇主要需要考慮四個方面:蛋白質(zhì)的特異性、物種的特異性、實驗方法的特異性以及標記的特異性。
1.1 蛋白質(zhì)的特異性
什么是蛋白質(zhì)的特異性?一般來說,蛋白質(zhì)的特異性指的是蛋白質(zhì)結(jié)合位點與特定配體結(jié)合的能力。一個蛋白質(zhì)-配體的例子就是抗體-抗原系統(tǒng),它們之間的結(jié)合活性可以被描述為高度特異。了解了蛋白質(zhì)的特異性后,理解抗體的特異性將更加容易。每個單個抗體蛋白都能夠通過其Y形狀抗體蛋白的可變區(qū)頂端的獨特抗原結(jié)合位點,與抗原上的一個唯一表位特異結(jié)合。這種特異性能夠精確檢測目標抗原。

圖1. 抗體結(jié)構(gòu)
常數(shù)區(qū)域在一個給定類型的所有抗體中都是相同的,選擇抗體時根據(jù)檢測的蛋白質(zhì),需要了解以下細節(jié):
a. 如果重組蛋白并不完整表達,需要確認抗原結(jié)合位點是否位于重組蛋白的序列范圍內(nèi)。
b. 對于內(nèi)源性蛋白質(zhì),最好了解它們的剪接和修飾情況。對于具有特殊表型的蛋白質(zhì),需要通過比較免疫原序列和感興趣的蛋白質(zhì)序列進行序列比對,以檢查物種的交叉反應(yīng)性。
c. 檢測磷酸化蛋白質(zhì)需要確定特定的磷酸化位點。不同的磷酸化位點意味著可能存在不同的機制,不能一概而論。
1.2 物種特異性
同源蛋白在不同物種之間存在更多或更少的變異。
a. 大多數(shù)商業(yè)抗體是使用源自人類蛋白質(zhì)序列的重組蛋白或肽段制備的,因此它們可能基于序列同源性與其他物種發(fā)生交叉反應(yīng)。您需要查看抗體數(shù)據(jù)表中標明的物種反應(yīng)性。
b. 對于一些稀有物種,很難找到適用的抗體。在這種情況下,您應(yīng)該通過序列比對選擇使用同源序列產(chǎn)生的抗體,但通常制造商不會接受關(guān)于質(zhì)量的投訴。如果您能從供應(yīng)商處獲得免費的抗體樣品,將更容易選擇到合適的抗體。
1.3 實驗方法的特異性
許多實驗需要使用抗體。在不同的方法中,由于樣品制備和目標蛋白含量的差異,對于表位和抗體效價有不同的要求。
1.4 標記的特異性
常見的實驗,如WB和IHC,通常不需要標記的一抗,而是使用標記的二抗。然而,某些基于儀器分析的實驗可能會使用標記的一抗,例如流式細胞術(shù)(FC)。在這種情況下,需要了解所使用儀器可以檢測的熒光光譜,并根據(jù)不同的參數(shù)要求選擇合適的標記。在免疫熒光雙標記實驗中,應(yīng)選擇和匹配不同的熒光標記。
2. 抗體的選擇取決于實驗/應(yīng)用
2.1 如何選擇WB抗體?
許多人建議使用單克隆抗體作為WB的一抗。目前,多克隆抗體生產(chǎn)技術(shù)與單克隆抗體生產(chǎn)技術(shù)一樣成熟。因此,許多多克隆抗體在WB中也表現(xiàn)良好。除了一抗和二抗外,WB還涉及到負載控制抗體的使用,這有助于確認整個凝膠中的蛋白質(zhì)負載是相同的。加載控制通常是在你所研究的細胞類型中高水平表達的蛋白質(zhì)。最后但并非最不重要的是,無論你做什么實驗,建議參考相關(guān)文獻來選擇合適的抗體。

圖2. Western Blot
2.2 如何選擇適用于IP/ChIP的抗體?
在免疫共沉淀(IP)中,抗體與目標蛋白的自然形式結(jié)合。因此,適用于IP的最佳抗體是使用純化的自然蛋白或純化的重組蛋白制備的抗體。最好不要使用使用合成肽制備的抗體,因為這種抗體識別的區(qū)域可能深藏在目標蛋白的內(nèi)部。
免疫沉淀(ChIP)與IP之間沒有太大區(qū)別。唯一的問題是,如果抗體識別的目標蛋白區(qū)域與結(jié)合到DNA的目標蛋白區(qū)域相同,實驗可能會失敗。
2.3 如何選擇適用于IF/IHC的抗體?
在免疫熒光(IF)/免疫組化(IHC)中,有一個重要的步驟叫做固定,用于保留細胞和亞細胞結(jié)構(gòu)。固定會使蛋白質(zhì)變性和固定,意味著這些蛋白質(zhì)與其自然形式不同,但也不同于在免疫印跡(WB)中看到的線性結(jié)構(gòu)。因此,對于IF/IHC,首選的抗體是使用純化的重組蛋白或使用蛋白質(zhì)表面的合成肽制備的抗體。
2.4 如何選擇適用于FC的抗體?
流式細胞術(shù)(FC)可以分為活細胞FC和固定細胞FC兩種類型。對于活細胞FC,最好選擇使用自然蛋白或重組蛋白制備的抗體;對于固定細胞FC,使用的抗體與IF/IHC中使用的抗體相同。在FC中,有直接標記和間接標記兩種方法。間接標記相對于直接標記來說準確性較低。因此,在進行FC時,最好選擇帶有熒光標記的抗體;如果沒有針對目標蛋白的標記抗體,則可以選擇間接標記,其中需要使用帶有熒光染料的二抗。
3. 主抗體和二抗的選擇
3.1 如何選擇一抗?
a. 確認抗體的名稱。全名、縮寫、替代名稱、亞型等細節(jié)都需要考慮。
b. 確認實驗/應(yīng)用的類型。ELISA、WB、IHC、ICC、FACS或其他?一般來說,抗體的產(chǎn)品說明書會列出該抗體在哪些應(yīng)用中經(jīng)過驗證。如果抗體的產(chǎn)品說明書沒有提及特定的應(yīng)用,這并不意味著該抗體不適用于該應(yīng)用,只是表示該抗體在該應(yīng)用中沒有經(jīng)過驗證。但一般而言,最好根據(jù)產(chǎn)品說明書中列出的驗證信息選擇合適的抗體。
c. 確認樣本的物種。人類、小鼠、大鼠、綿羊、魚類還是山羊?一般來說,抗體的產(chǎn)品說明書會包含物種反應(yīng)性的信息。有了這些信息,你可以確定該抗體是否適用于你的實驗。
d. 目標蛋白的結(jié)構(gòu)特性。了解目標蛋白的結(jié)構(gòu)特性將有助于你選擇合適的抗體。這些結(jié)構(gòu)信息包括目標蛋白的結(jié)構(gòu)域、樣本制備過程中蛋白質(zhì)是否變性、蛋白質(zhì)構(gòu)象的變化以及可能影響免疫親和反應(yīng)的其他因素。
e. 單克隆抗體和多克隆抗體的選擇。市場上以多克隆抗體為主導(dǎo)。與多克隆抗體相比,單克隆抗體具有更高的特異性但親和力較低,從而導(dǎo)致相對較低的抗原檢測靈敏度。多克隆抗體具有較低的特異性但較高的親和力,因此其靈敏度更高。使用多克隆抗體可能會增加非特異性染色的風險,可以通過阻斷或其他步驟來避免這種情況。

圖1. 單克隆抗體與多克隆抗體的比較
3.2 如何選擇二抗?
a. 種類或來源。根據(jù)一抗的種類選擇二抗。例如,如果在小鼠體內(nèi)培養(yǎng)一抗,二抗就會對小鼠抗體產(chǎn)生反應(yīng)。
b. 標簽的選擇。有不同的標簽,如HRP,生物素和熒光素。SP三步法一般采用生物素標記的二抗與SP反應(yīng),熒光素染色采用羅丹明、FITC、Cy3等不同熒光素標記的二抗體。
4. 常見問題解答
當您購買抗體時,抗體供應(yīng)商/制造商通常會提供額外的技術(shù)支持,這非常重要。在過去,購買了我們公司Cusabio的抗體的一些客戶尋求了技術(shù)支持。以下是一些最常見的問題。
4.1 FC抗體與IHC抗體相同嗎?
它們不一定是相同的抗體。對于FC,有直接標記和間接標記。對于直接標記,抗體通常是FITC, TRITC或pe標記。如果你碰巧做免疫組化并且想要使用熒光素標記的抗體直接標記,那么你可以使用相同的抗體。如果你想在免疫組化中使用其他標記或間接標記,可能會遇到麻煩,因為熒光素標記可能會影響二抗與一抗的結(jié)合。
4.2 為什么我的抗體在WB中表現(xiàn)很好,但在其他實驗如IF和IHC中卻不起作用?
首先,恭喜你有一個良好的抗體。畢竟,要獲得好的抗體并不容易。其次,你的抗體可能是用合成肽產(chǎn)生的。如上所述,你的抗體識別的抗原肽可能恰好隱藏在目標蛋白的中心,所以你的抗體只能識別WB中的線性蛋白。
4.3 如何選擇用于免疫組織化學(IHC)的抗體?
首先,需要決定選擇單克隆抗體還是多克隆抗體。單克隆抗體和多克隆抗體的區(qū)別已經(jīng)在前面總結(jié)過。如果您的實驗需要高特異性,單克隆抗體可能是更好的選擇。如果陽性信號較弱,可以嘗試多克隆抗體。多克隆抗體通常是從兔子中獲得的,而單克隆抗體通常是從小鼠中獲得的。當然,還有其他動物提供的抗體。
其次,了解主抗體可以與哪些物種反應(yīng)很重要。這些信息通常在抗體產(chǎn)品說明書中說明。
第三,您應(yīng)該注意主抗體的來源。例如,當您在人類癌組織中進行IHC檢測p53,并使用小鼠產(chǎn)生的抗-p53抗體作為主抗體時,您必須選擇抗小鼠的二抗,如山羊抗小鼠抗體和兔抗小鼠抗體??傊?,主抗體和二抗應(yīng)匹配。
最后,抗體產(chǎn)品說明書通常包含抗體適用的應(yīng)用程序信息。如果說明書指出該抗體不能用于IHC,不要選擇它。即使說明書強調(diào)該抗體可用于IHC,也有一些情況下該抗體在IHC中效果不佳。自行驗證抗體可以幫助您獲得成功的實驗結(jié)果。
4.4 WB次級抗體和IF次級抗體相同嗎?
顯然不相同!IF次級抗體用于免疫熒光試驗,并且標記有FITC、PE或其他能夠被紫外光激活的標記物,信號通過熒光顯微鏡檢測。WB次級抗體通常標記有HRP、堿性磷酸酶或其他能與顯色底物(如OPD\TMB)反應(yīng)的分子,結(jié)果可以直接用肉眼觀察或通過化學發(fā)光儀器檢測。
4.5 ChIP抗體能在WB中使用嗎?
不一定。一般來說,ChIP抗體對純度、特異性和其他參數(shù)有更高的要求。因此,ChIP抗體通??梢栽赪B中使用。然而,ChIP抗體識別的是構(gòu)象性抗原表位,而不是線性表位。這種類型的ChIP抗體不能在WB中使用。
4.6 如果抗體產(chǎn)品說明書中沒有提及特定的應(yīng)用程序怎么辦?
通常,抗體會在WB、IP、IF和IHC中進行驗證。因此,最好不要將抗體用于未在抗體產(chǎn)品說明書中提及的實驗。
4.7 ELISA抗體可以用于WB嗎?
對于WB,抗體的稀釋倍數(shù)通常為1:1000;對于IF/IHC,為1:100;對于ELISA,為1:10000。如果一個抗體用于ELISA,通常意味著抗體效價不高。這并不意味著所有用于ELISA的抗體都不能用于WB。如果抗體產(chǎn)品說明書上說明ELISA的稀釋倍數(shù)為1:1000,那么可以嘗試1:100的稀釋倍數(shù)進行WB實驗。
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