在實(shí)際工作中,在金溶膠中加入蛋白質(zhì)后,會(huì )由于靜電、疏水和范德華力相互作用而引發(fā)其在金顆粒表面的自發(fā)吸附,這是膠體金標記得以進(jìn)行的基礎。離開(kāi)這個(gè)基礎,膠體金標記是沒(méi)辦法進(jìn)行的。
為了制備金顆粒標記的蛋白質(zhì),通常先將將金懸浮液攪拌混勻(你肯定遇到過(guò)這種情況:如果顆粒比較大,放置一段時(shí)間會(huì )出現顆粒下沉,注意此處不是金顆粒形態(tài)發(fā)生變化導致的聚沉!而只是因為重力作用引起的正常金顆粒在溶液中的非均勻分布。因此標記時(shí)候需要混勻后使用),同時(shí)加入大量的蛋白質(zhì)。當金顆粒與蛋白質(zhì)分子結合時(shí),隨著(zhù)金顆粒變得穩定和裸金顆粒的減少,特征波長(cháng)處的吸光度通常會(huì )下降。為了檢查吸附過(guò)程的完整性,并確定金顆粒是否完全被飽和標記,我們可以取一部分液體,并加入少量氯化鈉溶液。如果在加入氯化鈉后發(fā)生聚沉,則說(shuō)明金顆粒還有沒(méi)被蛋白吸附存在比較多的裸金顆粒,應該添加更多的蛋白質(zhì)來(lái)進(jìn)一步吸附裸金顆粒。最后,通常會(huì )添加聚乙二醇(PEG)或免疫反應阻斷劑,如BSA或脫脂奶粉溶液,來(lái)進(jìn)一步穩定蛋白質(zhì)結合后的膠體懸液。這些封閉蛋白基本會(huì )完全占據絕大分部分潛在的金-金復合物或金-蛋白復合物相互作用的剩余位點(diǎn),從而防止了在存儲、檢測過(guò)程中的聚集或非特異性結合。
關(guān)于待標記蛋白用量,大部分研發(fā)人員通常的做法是:先確定防止Nacl造成的聚集的最少蛋白質(zhì)所需量,在此基礎上增加約10-20%的過(guò)量蛋白(霍里斯伯格和羅塞特,1977;De Mey等人,1981)。但這個(gè)確定蛋白具體用量多少的工作其實(shí)針對大部分項目或者新手研發(fā)人員來(lái)說(shuō),已經(jīng)沒(méi)有太多必要去動(dòng)手再確定到底多少蛋白才是最少量,除非是項目蛋白成本很高,你可以去做個(gè)試驗往下走走好好降降成本。膠體金技術(shù)這么多年下來(lái),N多的被后浪拍在沙灘上且已經(jīng)被曬得嘎嘣脆的研發(fā)前輩早已經(jīng)留下了適合絕大部分項目標記的蛋白使用量。通常來(lái)說(shuō)10ug/ml的用量已經(jīng)絕對能讓你的蛋白豐度夠到姥姥家了,筆者甚至試過(guò)3ug/ml的用量姥姥家都表示夠用了。但是需要注意的是,如果你使用的金溶液濃度比較高的話(huà),還是需要相應按照適當的比例提高蛋白的使用量,否則姥姥就有可能告訴你蛋白用量有點(diǎn)點(diǎn)不那么給力了。
總體來(lái)說(shuō),為了獲得比較理想的標記物之外,在用金顆粒標記蛋白質(zhì)時(shí),需要考慮幾個(gè)參數:
(1)蛋白質(zhì)的pI,
(2)吸附過(guò)程的pH,
(3)標記反應中的蛋白質(zhì)的量。
一般認為,大多數蛋白質(zhì)可以在其等電點(diǎn)或附近最大限度地和膠體金顆粒進(jìn)行吸附(Norde,1986)。但是就pH這個(gè)參數,在金標記過(guò)程中再怎么強調也不為過(guò),甚至可以說(shuō)“成也pH,敗也pH”.這個(gè)參數對憑金標記這個(gè)技能混江湖的人來(lái)說(shuō)絕對算得上是內家真氣般的存在。沒(méi)有一定程度的修煉是不好去江湖隨便飄的。甚至有些待標記蛋白的純度、性能決定了標記過(guò)程pH會(huì )出現和常規做法特別不一樣的要求,先舉例說(shuō)明如下:
A、對于許多蛋白質(zhì),特別是抗血清來(lái)源的免疫球蛋白,平均pI是一個(gè)包含一系列pH值的范圍。因此,多克隆抗體制備可能具有與特定純化的單克隆抗體非常不同的平均pI。這一點(diǎn)相信廣大金標研發(fā)人員是有所體會(huì )的,通常就是多抗比較好標記,但是活性不盡如人意,單抗雖然沒(méi)多抗好標,但標記出來(lái)后效果喜人。原因就在于此。
B、另外一點(diǎn),個(gè)別蛋白對pH非常挑剔,當你用第一步調整好pH的金溶液中加入蛋白后,一切反應都很和諧、美好,反應的頁(yè)面也很絲滑,但當你第二次加入封閉蛋白后滿(mǎn)懷希望的等待收貨美好的標記物時(shí),詭異、慘烈的畫(huà)面通常會(huì )出來(lái)把你英俊瀟灑的臉摁花崗巖地面上摩擦一頓:你會(huì )發(fā)現溶液會(huì )慢慢的、逐漸的變成藍色、或者紫色,甚至會(huì )有沉淀析出,人品差的他最后直接會(huì )給你變成一汪清水!咦,他怎么就變色兒呢?他怎么能變色了呢!問(wèn)題是,你這一變色兒,你讓你旁邊新招來(lái)的實(shí)驗助手小妹妹對你那崇拜的眼神往何處安放?!是啊,他怎么就變色兒了呢?其實(shí),這個(gè)問(wèn)題主要是就是待帶標記蛋白對pH非常敏感造成的,加入封閉蛋白后改變了溶液pH所致,需要你在加入封閉蛋白過(guò)程中持續穩定溶液的pH才能讓標記過(guò)程進(jìn)行下去。
就算你確定好了標記pH,咱們通常會(huì )加入碳酸鉀到金溶液里邊去,然后再攪拌。但是,我告訴你,你如果對你的pH計下手夠狠的話(huà),你可以用探頭直接伸入到你的金溶液里邊,然后睜大眼睛瞅個(gè)faiwu分鐘,我保證你會(huì )看見(jiàn)一個(gè)魔幻的情況出現:你調整好的金溶液的pH它就像遙遠星空的星光一樣一閃一閃的在你眼前欻欻跳動(dòng)并且一直往下降。通常faiwu分鐘估計至少能給你掉個(gè)0.5個(gè)pH!厲害吧,刺激吧?是不是又聽(tīng)到了你那英俊的臉和花崗巖摩擦的呲呲聲!開(kāi)始我遇到這種情況就傻眼了,心想:這啥情況哇!那啥、實(shí)驗前我特意用清水洗手了三遍吶!看見(jiàn)小偷偷東西我也喊了呀!公交車(chē)上我也給老奶奶讓座了哇,過(guò)斑馬線(xiàn)我也沒(méi)闖紅燈撒。臥槽,肯定是過(guò)馬路的時(shí)候走在我身邊的老奶奶我沒(méi)扶她!其實(shí)不是我不想扶她,是她走路速度比我快!等你在心里對心靈徹底來(lái)一次滌蕩后,我們來(lái)處理這個(gè)問(wèn)題,原則就是:多次平衡,盡快結合。多次平衡控制pH的下降幅度,盡快結合縮短波動(dòng)時(shí)間。
雖然我們說(shuō)蛋白質(zhì)與金顆粒的標記沒(méi)有普遍一致的標準,但可以通過(guò)遵循下面這些一般準則來(lái)提高標記過(guò)程的效率:
(1)在pH的pI范圍內或略高于pI;但在實(shí)際中往往這個(gè)策略效果一般,真的勇者往往出其不意而獲得意外之喜。期待你也一樣!大膽往往能讓你成為整個(gè)實(shí)驗室最靚的仔!
(2)向金顆粒注入的蛋白質(zhì)量比氯化鈉破壞實(shí)驗時(shí)略高(約10%);
(3)避免蛋白質(zhì)的高飽和,因為這可能會(huì )促進(jìn)結合材料的浸出;這點(diǎn)真的可以采納,10ug/ml用量絕對姥姥家夠了,甚至舅舅家也都夠了。省時(shí)間可以直接用這個(gè)量,省出寶貴時(shí)間給實(shí)驗助手培訓下理論和實(shí)驗注意事項的細節它不香嗎?
(4)通過(guò)測定溶液在特征波長(cháng)處的吸光度來(lái)評價(jià)金顆粒的吸附程度和聚沉程度;
(5)優(yōu)化每個(gè)蛋白質(zhì)-金顆粒偶聯(lián)物,來(lái)確定膠體的穩定性和活性。優(yōu)化工作是個(gè)細活,需要花時(shí)間和精力去做、熬,這是也絕大部分小白菜成長(cháng)為大神的最好的路、其實(shí)也是最好的捷徑。這個(gè)工作相當于在對標記工作做PDCA持續改進(jìn),同時(shí)、他對你獲取、維持實(shí)驗室標記崗位的王霸之位有舉足輕重的作用,實(shí)踐出真知,真知出權威。
如此,只要是在每次標記的過(guò)程中出現詭異事件,江湖的朋友會(huì )不約而同的翹首以盼且眾望所歸于你身上,希望你重出江湖,一劍定乾坤!當然也少不了收獲你助手小妹妹那崇拜的眼光!
2023-8-21 |