免疫細(xì)胞通常難以識別整個抗原分子,而僅識別抗原大分子上的一個特定的部分,稱為表位(epitope)或抗原決定簇(antigenicdeterminant)。因而表位代表了抗原分子上的一個免疫活性區(qū),負(fù)責(zé)與免疫細(xì)胞表面的抗原受體或游離的抗體分子相結(jié)合。嚴(yán)格說來,抗體的特異性是針對表位而不是針對完整的抗原分子。
在蛋白抗體的研究工作中,為了使生產(chǎn)抗體獲得較佳效果,仔細(xì)地設(shè)計抗原是很有必要的,在免疫過程中,該抗原既不會產(chǎn)生過強的免疫反應(yīng),同時又能產(chǎn)生出對目的蛋白有特異性結(jié)合能力的抗體。需要我們分析蛋白性質(zhì)和特點,根據(jù)實際應(yīng)用目的制定抗原制備方案。
抗原多肽設(shè)計的基本原則
為了使生產(chǎn)抗體獲得好的效果,仔細(xì)地設(shè)計抗原多肽是很有必要的,設(shè)計應(yīng)滿足一個基本條件:在免疫過程中,該抗原既不會產(chǎn)生過強的免疫反應(yīng),同時又能產(chǎn)生出對感興趣的蛋白有結(jié)合能力的抗體。

抗原設(shè)計
抗原是指一種能刺激人或動物機體產(chǎn)生抗體或致敏淋巴細(xì)胞,并能與這些產(chǎn)物在體內(nèi)或體外發(fā)生特異性反應(yīng)的物質(zhì)??乖幕灸芰κ强乖院兔庖咴?。

抗原性和免疫原性
抗原性是指抗原與其所誘導(dǎo)產(chǎn)生的抗體或致敏淋巴細(xì)胞特異性結(jié)合的能力。抗原性的強弱與抗原分子的大小、化學(xué)組成、抗原決定簇的結(jié)構(gòu)等有密切關(guān)系。通??乖姆肿恿坑?、化學(xué)組成愈復(fù)雜、立體結(jié)構(gòu)愈完整,則抗原性愈強。
免疫原性是指能夠刺激機體形成特異抗體或致敏淋巴細(xì)胞的能力。即指抗原能刺激特定的免疫細(xì)胞,使免疫細(xì)胞活化、增殖、分化,產(chǎn)生免疫效應(yīng)物質(zhì)抗體和致敏淋巴細(xì)胞的特性。也指抗原刺激機體后,機體免疫系統(tǒng)能形成抗體或致敏淋巴細(xì)胞的特異性免疫反應(yīng)。
抗原性和免疫原性
抗原性是指抗原與其所誘導(dǎo)產(chǎn)生的抗體或致敏淋巴細(xì)胞特異性結(jié)合的能力??乖缘膹娙跖c抗原分子的大小、化學(xué)組成、抗原決定簇的結(jié)構(gòu)等有密切關(guān)系。通??乖姆肿恿坑?、化學(xué)組成愈復(fù)雜、立體結(jié)構(gòu)愈完整,則抗原性愈強。
免疫原性是指能夠刺激機體形成特異抗體或致敏淋巴細(xì)胞的能力。即指抗原能刺激特定的免疫細(xì)胞,使免疫細(xì)胞活化、增殖、分化,產(chǎn)生免疫效應(yīng)物質(zhì)抗體和致敏淋巴細(xì)胞的特性。也指抗原刺激機體后,機體免疫系統(tǒng)能形成抗體或致敏淋巴細(xì)胞的特異性免疫反應(yīng)。
抗原決定簇
抗原決定簇是抗原物質(zhì)分子表面或其他部位,具有一定組成和結(jié)構(gòu)的特殊化學(xué)基團,能與其相應(yīng)抗體或致敏淋巴細(xì)胞發(fā)生特異性結(jié)合的結(jié)構(gòu),由連續(xù)或不連續(xù)的蛋白結(jié)構(gòu)組成。一個天然抗原由多種和多個決定簇??乖肿釉酱螅瑳Q定簇的數(shù)目越多。結(jié)構(gòu)已經(jīng)確定的抗原決定簇稱為抗原表位。
抗原設(shè)計原則
目前蛋白質(zhì)抗原表位預(yù)測的方法大致可以分為兩類,一類是基于蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)預(yù)測,像beta-轉(zhuǎn)角、膜蛋白跨膜區(qū)預(yù)測等;一種是基于氨基酸的統(tǒng)計學(xué)傾向性,對每個氨基酸的表面可接觸性,親水性和彈性進行計算可以大體推算出抗原決定簇區(qū)域。(使用我們的抗原決定簇預(yù)測軟件可以幫助您分析)
對于那些困難,較難獲得,分子量小的抗原,可以采取多肽合成的方法。多肽是一種半抗原,其單獨不能誘導(dǎo)免疫應(yīng)答,即不具備免疫原性,但當(dāng)其與大分子蛋白等載體偶聯(lián)后可獲得免疫原性,誘導(dǎo)免疫應(yīng)答。
外源性:設(shè)計多肽序列與被免疫宿主蛋白序列不同源,與自身物種其他蛋白序列不同
結(jié)構(gòu):序列不形成α-螺旋、內(nèi)部重復(fù)或接近重復(fù)段的序列
親水性:盡可能選在蛋白表面,如上所述,較好的抗原表位具有親水性,親水區(qū)域傾向于集中在蛋白表面,疏水區(qū)域通常包裹在蛋白內(nèi)部。只有抗原更好的溶于水相才能更好地激發(fā)免疫反應(yīng),因此設(shè)計的多肽一定要親水性好(可通過銘研的抗原決定簇預(yù)測工具預(yù)測親水性)
末端性:為了避免識別區(qū)域隱藏在蛋白內(nèi)部的風(fēng)險。一般選擇N端或C端。N段或C段通常暴露在蛋白表面,暴露性更好,更容易制備抗體,但膜蛋白C端疏水性比較強,可選擇N端
長度和純度:多肽抗原一般設(shè)計8~20個氨基酸,一方面為防止蛋白質(zhì)水解,另一方面為了保證表位覆蓋率。鏈太短,產(chǎn)生的抗體與天然蛋白的親和力不強。鏈太長則易造成二級結(jié)構(gòu),使抗體失去其特異性,同時也增加合成成本。純度大于80%
氨基酸:序列內(nèi)脯氨酸(Pro)不能太多,一兩個脯氨酸的存在也可使肽鏈結(jié)構(gòu)穩(wěn)定一些,對產(chǎn)生特異性抗體有力。同時盡量包括MHC類分子偏好的天冬氨酸(Asp),酪氨酸(Tyr),苯丙氨酸(Phe),避免容易發(fā)生糖基化的氨基酸(如天冬酰胺Asn、 絲氨酸Ser 、蘇氨酸Thr)和磷酸化的氨基酸
蛋白抗原&多肽抗原
初次接觸抗體制備的科研人員,往往對抗原的選擇猶豫不決。一般來說,天然蛋白優(yōu)于重組蛋白,重組蛋白優(yōu)于多肽。但是,當(dāng)?shù)鞍踪|(zhì)無法通過天然樣本純化或重組表達獲得時,多肽的優(yōu)勢較為明顯。在明確獲知抗原表位的情況下,可以優(yōu)先選擇合成多肽抗原。
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比較 | 蛋白抗原 | 多肽抗原 |
適用性 | 多種下游應(yīng)用 目標(biāo)蛋白與其他蛋白的同源性較低,且易于表達和純化 | 主要應(yīng)用于WB,ELISA或翻譯后修飾檢測 目標(biāo)蛋白與其他蛋白具有較高的同源性,且很難或無法表達和純 |
優(yōu)點 | 可在多個表位產(chǎn)生抗體,所產(chǎn)生的抗體易于與天然蛋白結(jié)合 | 識別抗原表位明確 較低的交叉反應(yīng) 抗原結(jié)構(gòu)域的選擇更加靈活 易于合成,成本低,合成周期短 |
缺點 | 較高的非特異性交叉反應(yīng) 重組蛋白抗原價格較高,周期相對較長,且可能達不到天然蛋白的性能 | 多肽本身不具備免疫應(yīng)答的能力,需要偶聯(lián)載體蛋白偶聯(lián)以增強其免疫原性 |
注:蛋白抗原,因其針對多個表位產(chǎn)生抗體,非特異性交叉反應(yīng)性概率升高。通過親和純化可以幫助消除非特異性,天然存在的抗體補體。但是,這無法消除對全長蛋白序列中包含的同源表位的交叉反應(yīng)性問題。此外,不是所有蛋白質(zhì)都可進行親和純化,這取決于它們的溶解度和成功與親和柱偶聯(lián)的能力。
無論是生產(chǎn)單克隆抗體還是多克隆抗體,抗原的制備、設(shè)計、分析都至關(guān)重要。西寶生物對于抗原的制備、分析、設(shè)計有多年的經(jīng)驗。我們會結(jié)合抗體的用途,綜合考慮同源性、親水性、分子量、結(jié)構(gòu)、純度和長度等多方面因素,幫您設(shè)計并制備抗原。
服務(wù)詳情
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客戶提供 | 服務(wù)內(nèi)容 | 交付內(nèi)容 | 周期 | |
蛋白序列 或多肽序列 | 蛋白抗原制備 | 抗原設(shè)計 基因合成&構(gòu)建載體 蛋白表達純化 | 交付抗原的純度和量(>1mg)均根據(jù)您的需求定制 | 約4周 |
多肽抗原合成 | 抗原設(shè)計 合成多肽 | 約2-3周 |
服務(wù)信息
電話: 400-021-8158