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让实验中的抗体乖乖听话

2016.2.17

  加州大学圣地亚哥分校的细胞生物学家Stephan Lange的论文手稿基本上都准备好了,这时他打算再检查核对一下他的抗体:Lange对缺失G蛋白偶联受体的小鼠样品进行染色,按道理说抗体不会出现信号。然而结果却是它显色了,Lange只好把他论文中基于抗体的这部分删去,而剩下的一部分却不足以吸引人了。

  这令Lange失望极了,不过值得安慰的是,他并不是唯一一个有此体验的实验人员,抗体可以说是生物学实验室里最常用,也最容易出现问题的试剂,而且这种试剂还不便宜。Lange说,一般买来的抗体大约每100mg 200-500美元(当地价格),比黄金还贵(2016年1月的黄金价格为每克35.29美元)。而且有时这些“比黄金还贵的花销”还会打水漂,来自Mol Cell Proteomics杂志的一项研究指出,在被检测的5000种商用抗体中, 只有一半能在Western blotting和免疫组化实验中均有效,一些研究人员还认为问题抗体是许多科学研究无法重复的罪魁祸首。

  为此越来越多的科学家希望能提出更高的抗体标准,全球生物标准研究所(Global Biological Standards Institute)由此制定了抗体验证准则和试剂操作手册。但单单是这些并不够,研究所主席Leonard Freedman指出,这还需要多方合作,比如杂志拒绝低标准验证抗体发表论文,资助机构拒绝为可疑试剂提供资金等等。事实上,今年美国NIH将会要求基金申请人验证他们使用的抗体,虽然目前还不影响评分。

  一些制造和出售抗体的公司也在尝试梳理其产品目录,执行更严格的验证检测,提高其试剂的公信力。如antibodies-online公司就已经开始与独立检验单位Science Exchange 展开合作,为已验证的抗体提供一个特殊的“独立验证”徽章。

  新的标准开发进程需要时间,目前这一市场是“卖方担保”,但从长期来看,最终抗体有效性的责任还是会落在买方肩上,“科学家们需要能确保他们所使用的每个抗体都经过了验证,”来自洛斯阿拉莫斯国家实验室的分子生物学家Andrew Bradbury说。虽然目前还无法完全做到这一点,The Scientist收集的一些小Tips也许能帮助你发现实验中最灵敏,特异性最强,以及实验可重复的抗体。

  多克隆抗体是对某个抗原产生应答的B细胞分泌的所有免疫球蛋白。为了得到多克隆抗体,第一步是将靶标蛋白注射入动物,一般是兔子,然后收集动物血清,血清中包含有几种结合在靶标蛋白上的抗体,这些抗体亲和力不同,而且也会有一些与抗原无关的抗体。通常针对同一靶标的多个抗体能提升实验中的信号。

  如果需要更一致的抗体,那么就要培养单个B细胞,将它们与永生细胞融合形成、杂交瘤细胞系,产生靶向特殊位点的单克隆抗体。从而找到生成目标抗体的培养基,利用细胞系大批量生产单克隆抗体。

  然而即使是在单克隆培养体系中,细胞也有可能停止生成抗体,或者抗体基因发生突变,因此Bradbury指出最好是走多一步——通过编码序列的DNA来确定单克隆抗体,而不是通过细胞系来确定。对于那些所谓的重组抗体,目标抗体基因应该来自B细胞,并且通过测序,当然前提是序列已经被公布的。无论细胞系发生了什么,采用了这一DNA或者序列的研究人员都可以得到确定的抗体,科学家们甚至可以调整序列,无需注射动物就能获得新的抗体。

  同时制造抗体的抗原也很重要,合成肽段也许能生成适用于Western blot的抗体(蛋白已经发生了变性),相反完整蛋白来源的抗体也许就无法检测出变性了的蛋白。

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