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设计抗原遵循四个基本原则

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2021年09月15日 13:53
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来源: 上海抚生实业有限公司

陈小姐

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想要以高成功率获取特异性好、有效性高的抗体,第一步抗原设计至关重要。

目前,用于免疫抗体的抗原一般有多肽抗原和重组抗原。两种抗原各有优劣,多肽抗原理论上来说可以产生高特异性、针对特定抗原表位的抗体;缺点是免疫原性较低,需要和载体偶联以增强免疫原性,这增加了抗原制备成本,另外还会产生大量针对载体的非特异性抗体,增加了后续纯化和筛选成本。重组抗原免疫原性强,包含抗原表位多,用于制备抗体,相对成功率较高;但也有缺点,重组抗原一般采用大肠杆菌表达系统,原核表达系统的蛋白质折叠方式与真核生物的有所差异,另外有时并不能获取可溶性的抗原,进一步导致所获抗原与目的蛋白抗原的抗原表位并不*一致,从而产生出一些非特异性的抗体,而这些非特异抗体在后期的纯化过程中是很难被排除掉的。

设计抗原时,多肽抗原一般选择12~30个左右的氨基酸,重组抗原一般为长度在100个氨基酸以上的部分或者全长蛋白。无论选择设计哪一种抗原,我们都要遵循以下几个基本原则:

1.确定所需抗体的用途

明确所需抗体的用途对抗原设计有很大的影响。例如:如果需要利用得到的抗体来研究目的蛋白的特定区域,如C端或N端,那么抗原序列的选择就应集中在这一区域;如果想要用抗体来研究一种特定状态下的蛋白,如磷酸化等,抗原设计的选择性更小了,只有选择该点位附近的合适氨基酸序列来设计多肽抗原。

2.抗原序列区域的选择原则

一般说来最佳的抗原表位识别区域应具备亲水、位于蛋白表面和结构上易变形性等特点。因为在大多数的天然(自然)环境中,亲水区域倾向于集中在蛋白表面,而疏水区域常常被包裹在蛋白内部。那么,我们在设计的抗原的时候,如果选择这些具备亲水、位于蛋白表面和结构上易变形性等特点的区域的话,则有利于抗原产生与目的蛋白相同的抗原表位,从而出高亲和力,高特异性的抗体。

3.连续的与不连续的识别区域

大多数抗体是针对连续识别区域的,抗体能与这类区域以很高的亲和力相结合表明这段序列不在蛋白内部。不连续的识别区域是代表有一定折叠的一段多肽序列,或是将两段分离开的多肽连在一起的抗体的识别区域。在某些情况下,针对这样不连续识别区域的抗体也能产生,只是用来免疫的抗原多肽必须具备与该不连续识别区域相似的二级结构,而序列的长度需要符合相关的要求。

4.避免识别区域隐藏在蛋白内部

为了避免识别区域隐藏在蛋白内部的风险,通常选择蛋白的N,C两端来产生的相应的抗体。因为在完整的蛋白中,N、C两端通常是暴露在蛋白表面的。然而,一定要注意膜蛋白的C端疏水性太强,不适合作为抗原。



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