多克隆抗体(polyclonal antibody, pAb)是通过免疫动物以一种包含多种抗原决定簇的抗原来刺激多个B细胞克隆,从而产生多种针对不同抗原表位的抗体。所获得的免疫血清实际上是多个抗体的混合物,即多克隆抗体。与之相对应的是单克隆抗体,它是由单一B细胞克隆产生的,针对某一特定抗原表位且高度均一的抗体,通常采用杂交瘤技术进行制备。该技术通过细胞融合,将具备特异性抗体分泌能力的致敏B细胞与具有无限繁殖能力的骨髓瘤细胞融合,形成B细胞杂交瘤。
一、单抗与多抗的优缺点
多克隆抗体的优点
1. 多克隆抗体能够放大低表达水平的靶蛋白信号;
2. 识别多个表位;
3. 相比单克隆抗体,更能适应抗原中的微小变化;
4. 可以识别与免疫原蛋白具有高同源性的蛋白质,或从非免疫原物种的组织样本中筛选靶蛋白;
5. 通常是检测变性蛋白质的首选;
6. 多表位通常提供更为强有力的检测。
多克隆抗体的缺点
1. 易产生批次间差异;
2. 可能产生大量非特异性抗体,有时会在某些应用中引起背景信号;
3. 不适合检测抗原的特定结构域,因为抗血清通常会识别多个结构域。
单克隆抗体的优点
1. 杂交瘤制得后,成为恒定的再生源,所有批次均相同;
2. 切片和细胞染色造成的背景较低;
3. 特异性强,适宜用于分析测定中的一抗或检测组织中的抗原,通常产生的背景染色显著低;
4. 同质性极高;
5. 特异性使单克隆抗体在混合物中能够高效结合抗原。
单克隆抗体的缺点
1. 可能产生大量特异性抗体,但特异性过强;
2. 经化学处理后,比多克隆抗体更易于丢失表位,可以通过使用同一抗原的多个单克隆抗体进行补偿。
二、单抗与多抗的选择
当对抗体的特异性要求较高,使用量较大,或需要长期一致的抗体,并且应用需求多样(如WB/IP/IF/ICC等)时,建议选择制备单克隆抗体。若对抗体的特异性要求不高,且主要进行沉淀和凝集等检测性实验,或者仅进行ELISA检测,则可以选择制备多克隆抗体。
多克隆抗体相较于单克隆抗体仍具有制备时间短、首次制备成本低的特点,在某些情况下是合理的选择。同时,在相同条件下,使用多克隆抗体可以提高检测灵敏度,对于丰度较低的蛋白也更容易检出。
三、抗原的选择
抗原的选择可以是天然蛋白、重组可溶蛋白、重组变性蛋白和多肽等,抗原质量越高,最终制备高质量抗体的几率也越大。目前,抗体制备常采用重组蛋白或多肽作为抗原。
重组蛋白作为抗原通常含有更多抗原决定簇,既有空间表位,也包括线性序列表位,从而对机体产生更充分的免疫刺激,因此获取应用面较广的抗体几率更大。特别是当目标蛋白已被证明具有修饰或复杂结构时,通常优先选择重组蛋白。
当然,对于同源家族中的某个特定蛋白抗体的制备,可能需要使用合成特异性氨基酸的多肽。此外,某些修饰抗体也需要在多肽合成阶段进行定点修饰,以制备目标抗体。
在选择抗原多肽时,通常遵循以下基本原则:尽量选取位于蛋白表面的序列;避免形成α-helix;优先考虑N、C端的肽段而非中间部分;避免蛋白内重复或接近重复的序列;避免选择同源性过高的肽段;交联应在不关键的一端;避免过多的脯氨酸(Pro),但一两个Pro有助于保持肽链的稳定性,从而有利于产生特异性抗体。
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