发布时间:2020-06-09 21:48 原文链接: β内酰胺酶单克隆抗体和多克隆抗体的制备(下)

1.7 抗体纯化

1.7.1 多克隆抗体的纯化采用辛酸-饱和硫酸铵法纯化抗β-内酰胺酶的兔血清,2次滴加饱和硫酸铵的最终体积分数分别为50%和40%。将沉淀用少量PBS溶解后转入透析袋中,用PBS溶液透析48h,利用紫外分析法检测透析液直至透析完全。

1.7.2 单克隆抗体的纯化采用PEG6000沉淀法纯化Balb/C小鼠的腹水,沉淀用50mmol/LTris-HCL溶液(pH8.0)溶解,冰浴除杂蛋白,即得粗提单克隆抗体,用SDS-PAGE对抗体纯度进行鉴定。

2 结果与分析

2.1 免疫原

通过SDS-PAGE分析β-内酰胺酶和青霉素酶,两种蛋白的分子质量及纯度见图1。两种蛋白在分子质量为30ku处均有明显的蛋白表达,分子质量数据与预期相符。β-内酰胺酶经SDS-PAGE分析,纯度达100%,与说明书一致。青霉素酶经Bandscan软件分析,纯度达61.4%,含有大量杂蛋白。使用纯度较好的β-内酰胺酶作为免疫原。

2.2 兔抗β-内酰胺酶多克隆抗体效价

4免后,3只日本大耳兔的效价分别为1×106,2×106,1×106(见图2)。其中2号大耳兔的效价最高,选取2号大耳兔的血清做ELISA的优化实验。

2.3 ELISA筛选方法

2.3.1 包被原浓度采用方阵法,用系列浓度稀释的青霉素酶横向包被96孔酶标板,将倍比稀释的一抗纵向加入(用"+"表示),每组加入50μg/mL的青霉素酶做抑制试验(用"-"表示),使用间接ELISA法确定最佳抗原包被浓度。当包被原质量浓度为5μg/mL,兔血清质量浓度为1∶64000时,OD450 接近1,且抑制效果最好。使用5μg/mL青霉素酶作为包被原。

2.3.2 包被条件选择4℃overnight,37℃1h,37℃ 2h 3种方式包被,以确定最佳包被条件。根据P/N的比值,确定4℃overnight为最佳包被浓度。

2.3.3 青霉素酶结构复杂,含杂蛋白。7种封闭液中,使用3%BSA+0.05%吐温+3%蔗糖封闭,特异性最好,封闭效果最佳。

2.3.4 封闭时间采用间接ELISA确定最佳封闭时间。当封闭时间2h时,阴性值较低,P/N比值为最大,封闭效果最佳。

2.4单克隆抗体的制备

2.4.1 BALB/C小鼠免疫效果从免疫结果看,低剂量组(50μg/只)Balb/C小鼠产生抗体的效价最高,达1:128000。同时比较Balb/C小鼠的精神状态,低剂量组较中、高剂量组的Balb/C小鼠体态活跃,被毛光亮。使用低剂量组的Balb/C小鼠脾脏进行融合。

2.4.2 细胞筛选及亚克隆细胞融合后, 融合率为80%,阳性率为20.5%。经4 次亚克隆,阳性率为100%,筛选出能稳定分泌抗β-内酰胺酶抗体的3株阳性细胞株,分别命名为C1,D1,F8。将F8连续传代3 周及冻存复苏后,检测ELISA 效价,结果基本不变,说明所获杂交瘤细胞株稳定。

2.5 抗体特性分析

2.5.1小鼠腹水中单抗效价及亲和力测定结果用间接ELISA法检测3株杂交瘤细胞无血清培养基上清效价(1∶32)~(1∶512)。将3株杂交瘤细胞均腹腔注射获取腹水,3株杂交瘤细胞株中F8腹水的效价最高,选择F8做后续实验。采用非竞争酶免疫试验进行测定。经亲和力常数公式计算,F8的亲和力为6.4×107L/mol。

2.5.2 3株杂交瘤细胞亚型的鉴定结果使用单克隆抗体亚型鉴定试剂盒,对筛选出的3株单抗C1,D1,F8进行亚型鉴定,这3株杂交瘤细胞均属于IgM 亚型。

2.5.3 F8杂交瘤细胞株染色体的分析 计数100体数目总和基本一致(已知SP2/0细胞染色体数个处于有丝分裂中期的完整F8细胞,染色体数目62~68条,Balb/C小鼠脾细胞的染色体数目为96~104条(图7),与SP2/0细胞和脾细胞的染色40条)。

2.5.4 Western-Blotting检测F8的特异性Westernbloting鉴定表明,F8 腹水可与β-内酰胺酶和青霉素酶发生特异性反应(图8),说明F8是针对β-内酰胺酶和青霉素酶的特异性抗体。

2.6 F8杂交瘤细胞株单克隆抗体的纯化

比较了辛酸-冷酒精法、辛酸-饱和硫酸铵法、PEG60003种方法,经PEG6000方法纯化的单克隆抗体虽然纯度不高,但抗体效价保存最好。

3讨论

金属β-内酰胺酶是一类活性依赖二价金属阳离子的β-内酰胺酶,该酶广泛水解(包括碳青霉烯类、广谱头孢菌素类等)多种β-内酰胺类抗生素,对常用 β-内酰胺酶抑制剂(如克拉维酸、舒巴坦等)不敏感。依据分子生物学,Bush于1997年将当时有序列资料的12种金属酶分成3个亚群:B1,B2,B3。绝大多数金属酶属于B1亚群,该亚群的各种酶分子质量相近(约为28ku),序列一致性大于23%。B2亚群与B1亚群的分子大小相近,但同源性较低。B3亚群只有9个氨基酸与其它金属酶显著不同,单体分子质量为31.7ku。虽然各亚群金属酶之间的氨基酸序列同源性不高,但是酶蛋白形成的立体结构却很类似,金属酶中的关键残基,尤其是形成金属键的氨基酸残基高度保守。鉴于β-内酰胺酶的结构特点,选择纯度较好的β-内酰胺酶作为免疫原。为了使筛选的单克隆抗体能更好地识别β-内酰胺酶,使用中检所的青霉素酶作为包被原。目前,市售β-内酰胺酶检测胶体金试纸条多数采用的是间接法。间接法是利用β-内酰胺酶酶解青霉素的原理,将牛奶样品与微量青霉素混匀反应。如果牛奶中存在一定浓度的β-内酰胺酶,那么青霉素经β-内酰胺酶酶解后浓度减少。用试纸条检测青霉素,判断牛奶中是否存在β-内酰胺酶,但是待测样品要经过多次离心、孵育等工序处理后方可使用试纸条进行检测。而本研究通过研制抗β-内酰胺酶的单克隆抗体和多克隆抗体,使用双抗夹心法,胶体金试纸条直接检测。该方法的优势是减少反应时间,优化反应步骤。

另外,细菌耐药也能产生内源性β-内酰胺。牛奶中内源性β-内酰胺酶的来源主要有2种途径:一是牛体本身产生的,二是牛本身感染的某些有抗性的微生物在体内不断分泌表达β-内酰胺酶。目前尚未有能区分产品中所含β-内酰胺酶是人为添加还是耐药细菌产生的报道,这是监管β-内酰胺酶的一个新难题。只有加强畜牧业、奶业生产全过程管理,提高养殖人员的安全责任心,才是消除抗生素残留,保障牛奶和奶制品安全的根本。