2024年2月20日发(作者：盍宛秋)

Protein A 、Protein G 与抗体的结合

1 Protein A Sepharose 、rProtein A Sepharose 亲和层析介质与抗体的结合

目前，约70-80%的抗体纯化使用Protein A、Protein G 亲和层析。蛋白A (Protein A) 来源于金黄色葡萄球菌的一个株系，它含有5个可以和抗体IgG分子的Fc段特异性结合的结构域。蛋白A作为亲和配基被偶联到琼脂糖基质上，可以特异性的和样品中的抗体分子结合，而使其他杂蛋白流穿，具有极高的选择性，一步亲和层析就可达到超过95%的纯度。1个蛋白A分子至少可以结合2个IgG。蛋白A也可以结合另一些免疫球蛋白，如用于某些种属的IgA、IgM的纯化。

天然 (Native Protein A) 和重组的蛋白A (rProtein A) 对于IgG的Fc段有着相似的特异结合。重组的蛋白A经改造后含有一个C末端半胱氨酸，可以单一位点偶联于琼脂糖上，降低了空间位阻，增加了与IgG

的结合能力。蛋白A 与IgG的结合强度很大成度上依赖于该抗体的种属和亚型，而其动态结合能力则决定于结合强度 (解离常数) 及传质阻力等多种因素(例如上样时样品在柱内的停留时间)。

2 Protein G Sepharose 亲和层析介质与抗体的结合

蛋白G是一种源自链球菌G族的细胞表面蛋白，为三型Fc受体。其通过类似于蛋白A 的非免疫机制与抗体的Fc段结合。像蛋白A 一样，蛋白G可以与IgG的Fc 区域特异性结合，不同的是，Protein G

Sepharose 可以广泛、更强地结合更多类型的IgG, 多克隆IgG及人IgG，同时血清蛋白结合水平更低，纯度更高，配基脱落也相对更低。此外，蛋白G还可以和某些抗体的Fab 和F (ab’)2 段结合。

Protein G是从G类Streptococci细菌中分离出来的胞壁蛋白，与多数哺乳动物的IgG Fc段结合(包括：人、山羊、绵羊、兔、豚鼠、马、猪、猴、小鼠等)，分子量：25kDa。Protein G可用于纯化不能与Protein

A很好结合的哺乳动物单抗和多抗IgG的纯化。相对于Protein A，Protein G对于大多数哺乳动物的IgG有着更高的亲和力，尤其是对于IgG的亚基，如人 IgG3，小鼠IgG1和鼠 IgG2a。与Protein A不同，Protein

G不与狗IgG结合、不结合人IgM，IgD，或IgA。

重组蛋白G(Recomb Protein G)已经除去了与白蛋白及细胞表面结合位点，减少了交叉反应和非特异性结合。因此，它比天然蛋白G和蛋白A有更大的亲和力。可以代替二抗，广泛应用于免疫化学等领域。在亲和力、稳定性等方面好。

本产品将我公司自主设计和生产的新型重组蛋白G偶联到环氧活化的琼脂糖凝胶6B上，成为用于抗体分离纯化的亲和层析介质

本产品稳定性好，基团脱落少，使用寿命长，使用方便，可从腹水或培养液中直接分离纯化抗体。

—

由于采用了环氧活化的方法，与溴化氰活化方法相比，可获得长短更适合的结合臂，使抗体纯化获得更好的效果。并且这种方法活化的琼脂糖凝胶没有离子交换的作用，因而其死吸附少。

二、 亲和介质特性：

特点

基团脱落少，结合特异性强

基质 6% 的交联琼脂糖凝胶

配基 重组蛋白G

配基密度 ≈6mg 重组蛋白G/ml

吸附载量 3-7mg 鼠IgG2a/ml

亲和介质的颗粒大小 50-160μm

最大流速 200cm/h

pH 范围 3-10 ，在位清洗时pH 范围可到2-11

使用温度 常温

保存温度 +4~8℃

保存液体 20% 乙醇

三、 适用范围

Protein A和Protein G的相对结合强度

物种物种

亚类亚类 protein A 结合 protein G 结合

人 lgA 可变 -

lgD - -

lgD - -

lgG1 ++++ ++++

lgG2 ++++ ++++

lgG3 - ++++

lgG4 ++++ ++++

lgM 可变 -

鸡蛋黄 lgY - -

牛 ++ ++++

狗 ++ +

山羊 - ++

豚鼠 lgG1 +++ ++

lgG2 +++ ++

仓鼠 + ++

马 ++ ++++

考拉 - +

骆驼 - +

猴(恒河) ++++ ++++

小鼠 lgG1 + ++++

lgG2a ++++ ++++

lgG2b +++ +++

lgG3 ++ +++

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—

猪

兔

大鼠

绵羊

lgM

lgG1

lgG2a

lgG2b

lgG3

可变

+++

++++

-

-

-

-

+/-

-

+++

+++

+

++++

++

++

++

++++ =强结合，++ =中等结合，- =弱或不结

四、 缓冲液配制

建议采用磷酸缓冲液，洗脱后不影响下游的标记。

A缓冲液 1mol/L Na2HPO4.12H2O(MW358.14)……………… 358.14g

1500 mM NaCl l(MW68.08g/mol) ………………… 87.7g

溶于1升水，滤膜过滤

B缓冲液 1mol/L NaH2P04 (MW156.01) ………………………156.01g

1500 mM NaCl l(MW68.08g/mol) ………………… 87.7g

溶于1升水，滤膜过滤

C 吸附和洗涤缓冲液

根据所需PH值，按下表3配制。按照所列比例量取后混合，然后再加9倍体积的水，稀释成应用溶液。

如果洗脱下的抗体有些杂带，可加吐温-20至终浓度0.05%

D 中和缓冲液:A液77.4ml 、B液22.6ml；两液混合成PH7.4的中和缓冲液

E 洗脱液 0.1mol/L NaH2P04 (MW156.01) ………………………15.601g

150 mM NaCl l(MW68.08g/mol) ……………………… 8.77g

溶于1升水，滤膜过滤，HCl调整PH至3.0

五、应用举例

A 实验名称：从小鼠腹水中分离纯化IgG2a

1、 重组蛋白G 琼脂糖凝胶装柱，柱床体积为1ml，流尽20%乙醇溶液；

2、以缓冲液C平衡5-10个床体积，流速为1ml/min；（缓冲液C配制方法：取A液35.2ml、B液64.8ml，再加900ml水，混合后PH6.5）.

3、 将0.2ml小鼠腹水用缓冲液C稀释到2ml，0.45μm 滤膜过滤，上样。流速为1ml/min；

4、 用缓冲液C再洗5-10 个床体积，流速为1ml/min；

5、 用洗脱液E,洗脱3体积。

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3

—

6、在洗脱液加入0.2体积中和缓冲液，以PH试纸确认溶液为中性。溶液太酸，会损伤抗体活性（中和缓冲液配制方法：A液77.4ml 、B液22.6ml；两液混合成PH7.4的中和缓冲液

7、 将分离纯化的IgG2a 与对照品同时进行SDS-PAGE 电泳分析。

8、 用纯水流洗10个柱床体积，再用20%的乙醇流洗10 个柱床体积，流速为2ml/min，

柱子置于+4~8℃环境中保存

表三，25℃下0.1mol/L磷酸钠缓冲液的配制

pH

5.8

6.0

6.2

6.4

6.6

6.8

7.0

7.2

7.4

7.6

7.8

8.0

A液

1mol/L Na2HPO4(ml)

7.9

12.0

17.8

25.5

35.2

46.3

57.7

68.4

77.4

84.5

89.6

93.2

B液

1mol/L NaH2PO4(ml)

92.1

88.0

82.2

74.5

64.8

53.7

42.3

31.6

22.6

15.5

10.4

6.8

根据比例量取混合，然后在加9倍体积的水，稀释成应用溶液。

B 免疫沉淀(Immunoprecipitation, IP)：

（1）蛋白样品的准备：

1）对于10厘米细胞培养皿中的贴壁细胞，吸除细胞培养液，PBS洗涤一次，然后加入500微升至2毫升细胞裂解液裂解细胞。

3） 对于组织样品参考贴壁细胞使用裂解液的比例进行裂解。

4）对于悬浮细胞，离心收集细胞后，PBS洗涤一次，然后参考贴壁细胞的裂解方法进行裂解。

注： 详细的裂解方法参考不同裂解液的详细使用方法。对于不同的培养器材，参考10厘米培养皿的裂解液的用量进行裂解。如果裂解获得的蛋白样品浓度过高，可以用裂解液或PBS适当稀释，如果蛋白样品浓度过低，在以后的裂解过程中宜适当减少裂解液的用量。

（2）. 去除非特异性结合(可选做)：

1）. 取200微升至1毫升蛋白样品，蛋白量约为200微克至1毫克，加入约1微克和免疫沉淀时使用的IgG种属相同的普通IgG和20微升充分重悬的Protein A+G Agarose，4℃缓慢摇动30分钟至2小时。

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4

—

2）. 2500rpm(约1000g)离心5分钟，取上清用于后续的免疫沉淀。

注： 所谓种属相同的IgG是指，例如后续免疫沉淀时用的是小鼠IgG，则在本步骤中可以加入normal mouse

IgG，如无normal IgG可以加入其它不影响后续检测的其它mouse IgG类型的抗体。通过和normal IgG和Protein A+GAgarose的孵育，可以充分降低非特异性的结合，降低背景。

（3）. 免疫沉淀：

1）. 加入0.2-2微克用于免疫沉淀的一抗，4℃缓慢摇动过夜。

2）. 再加入20微升充分重悬的Protein A+G Agarose，4℃缓慢摇动1-3个小时。(为方便后续的洗涤操作可以把加入充分重悬的Protein A+G Agarose的量调整为40微升。)

3）. 2500rpm(约1000g)离心5分钟，或瞬时高速离心，小心吸除上清，注意宁可留下少量上清也不能吸掉Protein A+GAgarose。

4）. 用准备蛋白样品时的裂解液或PBS洗涤沉淀5次，裂解液或PBS的用量每次为0.5-1毫升。洗涤时离心条件和吸除上清的要求同上面的步骤C3。

5）. 完成最后一次洗涤后，去除上清，加入20-40微升1XSDS-PAGE电泳上样缓冲液Vortex重悬沉淀，瞬时高速离心把样品离心至管底。

6）. 100℃或沸水浴处理3-5分钟，取部分或全部样品用于SDS-PAGE电泳，暂时不用的样品可以-20℃保存。

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2024年2月20日发(作者：盍宛秋)

Protein A 、Protein G 与抗体的结合

1 Protein A Sepharose 、rProtein A Sepharose 亲和层析介质与抗体的结合

目前，约70-80%的抗体纯化使用Protein A、Protein G 亲和层析。蛋白A (Protein A) 来源于金黄色葡萄球菌的一个株系，它含有5个可以和抗体IgG分子的Fc段特异性结合的结构域。蛋白A作为亲和配基被偶联到琼脂糖基质上，可以特异性的和样品中的抗体分子结合，而使其他杂蛋白流穿，具有极高的选择性，一步亲和层析就可达到超过95%的纯度。1个蛋白A分子至少可以结合2个IgG。蛋白A也可以结合另一些免疫球蛋白，如用于某些种属的IgA、IgM的纯化。

天然 (Native Protein A) 和重组的蛋白A (rProtein A) 对于IgG的Fc段有着相似的特异结合。重组的蛋白A经改造后含有一个C末端半胱氨酸，可以单一位点偶联于琼脂糖上，降低了空间位阻，增加了与IgG

的结合能力。蛋白A 与IgG的结合强度很大成度上依赖于该抗体的种属和亚型，而其动态结合能力则决定于结合强度 (解离常数) 及传质阻力等多种因素(例如上样时样品在柱内的停留时间)。

2 Protein G Sepharose 亲和层析介质与抗体的结合

蛋白G是一种源自链球菌G族的细胞表面蛋白，为三型Fc受体。其通过类似于蛋白A 的非免疫机制与抗体的Fc段结合。像蛋白A 一样，蛋白G可以与IgG的Fc 区域特异性结合，不同的是，Protein G

Sepharose 可以广泛、更强地结合更多类型的IgG, 多克隆IgG及人IgG，同时血清蛋白结合水平更低，纯度更高，配基脱落也相对更低。此外，蛋白G还可以和某些抗体的Fab 和F (ab’)2 段结合。

Protein G是从G类Streptococci细菌中分离出来的胞壁蛋白，与多数哺乳动物的IgG Fc段结合(包括：人、山羊、绵羊、兔、豚鼠、马、猪、猴、小鼠等)，分子量：25kDa。Protein G可用于纯化不能与Protein

A很好结合的哺乳动物单抗和多抗IgG的纯化。相对于Protein A，Protein G对于大多数哺乳动物的IgG有着更高的亲和力，尤其是对于IgG的亚基，如人 IgG3，小鼠IgG1和鼠 IgG2a。与Protein A不同，Protein

G不与狗IgG结合、不结合人IgM，IgD，或IgA。

重组蛋白G(Recomb Protein G)已经除去了与白蛋白及细胞表面结合位点，减少了交叉反应和非特异性结合。因此，它比天然蛋白G和蛋白A有更大的亲和力。可以代替二抗，广泛应用于免疫化学等领域。在亲和力、稳定性等方面好。

本产品将我公司自主设计和生产的新型重组蛋白G偶联到环氧活化的琼脂糖凝胶6B上，成为用于抗体分离纯化的亲和层析介质

本产品稳定性好，基团脱落少，使用寿命长，使用方便，可从腹水或培养液中直接分离纯化抗体。

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由于采用了环氧活化的方法，与溴化氰活化方法相比，可获得长短更适合的结合臂，使抗体纯化获得更好的效果。并且这种方法活化的琼脂糖凝胶没有离子交换的作用，因而其死吸附少。

二、 亲和介质特性：

特点

基团脱落少，结合特异性强

基质 6% 的交联琼脂糖凝胶

配基 重组蛋白G

配基密度 ≈6mg 重组蛋白G/ml

吸附载量 3-7mg 鼠IgG2a/ml

亲和介质的颗粒大小 50-160μm

最大流速 200cm/h

pH 范围 3-10 ，在位清洗时pH 范围可到2-11

使用温度 常温

保存温度 +4~8℃

保存液体 20% 乙醇

三、 适用范围

Protein A和Protein G的相对结合强度

物种物种

亚类亚类 protein A 结合 protein G 结合

人 lgA 可变 -

lgD - -

lgD - -

lgG1 ++++ ++++

lgG2 ++++ ++++

lgG3 - ++++

lgG4 ++++ ++++

lgM 可变 -

鸡蛋黄 lgY - -

牛 ++ ++++

狗 ++ +

山羊 - ++

豚鼠 lgG1 +++ ++

lgG2 +++ ++

仓鼠 + ++

马 ++ ++++

考拉 - +

骆驼 - +

猴(恒河) ++++ ++++

小鼠 lgG1 + ++++

lgG2a ++++ ++++

lgG2b +++ +++

lgG3 ++ +++

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猪

兔

大鼠

绵羊

lgM

lgG1

lgG2a

lgG2b

lgG3

可变

+++

++++

-

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+/-

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+++

+++

+

++++

++

++

++

++++ =强结合，++ =中等结合，- =弱或不结

四、 缓冲液配制

建议采用磷酸缓冲液，洗脱后不影响下游的标记。

A缓冲液 1mol/L Na2HPO4.12H2O(MW358.14)……………… 358.14g

1500 mM NaCl l(MW68.08g/mol) ………………… 87.7g

溶于1升水，滤膜过滤

B缓冲液 1mol/L NaH2P04 (MW156.01) ………………………156.01g

1500 mM NaCl l(MW68.08g/mol) ………………… 87.7g

溶于1升水，滤膜过滤

C 吸附和洗涤缓冲液

根据所需PH值，按下表3配制。按照所列比例量取后混合，然后再加9倍体积的水，稀释成应用溶液。

如果洗脱下的抗体有些杂带，可加吐温-20至终浓度0.05%

D 中和缓冲液:A液77.4ml 、B液22.6ml；两液混合成PH7.4的中和缓冲液

E 洗脱液 0.1mol/L NaH2P04 (MW156.01) ………………………15.601g

150 mM NaCl l(MW68.08g/mol) ……………………… 8.77g

溶于1升水，滤膜过滤，HCl调整PH至3.0

五、应用举例

A 实验名称：从小鼠腹水中分离纯化IgG2a

1、 重组蛋白G 琼脂糖凝胶装柱，柱床体积为1ml，流尽20%乙醇溶液；

2、以缓冲液C平衡5-10个床体积，流速为1ml/min；（缓冲液C配制方法：取A液35.2ml、B液64.8ml，再加900ml水，混合后PH6.5）.

3、 将0.2ml小鼠腹水用缓冲液C稀释到2ml，0.45μm 滤膜过滤，上样。流速为1ml/min；

4、 用缓冲液C再洗5-10 个床体积，流速为1ml/min；

5、 用洗脱液E,洗脱3体积。

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6、在洗脱液加入0.2体积中和缓冲液，以PH试纸确认溶液为中性。溶液太酸，会损伤抗体活性（中和缓冲液配制方法：A液77.4ml 、B液22.6ml；两液混合成PH7.4的中和缓冲液

7、 将分离纯化的IgG2a 与对照品同时进行SDS-PAGE 电泳分析。

8、 用纯水流洗10个柱床体积，再用20%的乙醇流洗10 个柱床体积，流速为2ml/min，

柱子置于+4~8℃环境中保存

表三，25℃下0.1mol/L磷酸钠缓冲液的配制

pH

5.8

6.0

6.2

6.4

6.6

6.8

7.0

7.2

7.4

7.6

7.8

8.0

A液

1mol/L Na2HPO4(ml)

7.9

12.0

17.8

25.5

35.2

46.3

57.7

68.4

77.4

84.5

89.6

93.2

B液

1mol/L NaH2PO4(ml)

92.1

88.0

82.2

74.5

64.8

53.7

42.3

31.6

22.6

15.5

10.4

6.8

根据比例量取混合，然后在加9倍体积的水，稀释成应用溶液。

B 免疫沉淀(Immunoprecipitation, IP)：

（1）蛋白样品的准备：

1）对于10厘米细胞培养皿中的贴壁细胞，吸除细胞培养液，PBS洗涤一次，然后加入500微升至2毫升细胞裂解液裂解细胞。

3） 对于组织样品参考贴壁细胞使用裂解液的比例进行裂解。

4）对于悬浮细胞，离心收集细胞后，PBS洗涤一次，然后参考贴壁细胞的裂解方法进行裂解。

注： 详细的裂解方法参考不同裂解液的详细使用方法。对于不同的培养器材，参考10厘米培养皿的裂解液的用量进行裂解。如果裂解获得的蛋白样品浓度过高，可以用裂解液或PBS适当稀释，如果蛋白样品浓度过低，在以后的裂解过程中宜适当减少裂解液的用量。

（2）. 去除非特异性结合(可选做)：

1）. 取200微升至1毫升蛋白样品，蛋白量约为200微克至1毫克，加入约1微克和免疫沉淀时使用的IgG种属相同的普通IgG和20微升充分重悬的Protein A+G Agarose，4℃缓慢摇动30分钟至2小时。

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2）. 2500rpm(约1000g)离心5分钟，取上清用于后续的免疫沉淀。

注： 所谓种属相同的IgG是指，例如后续免疫沉淀时用的是小鼠IgG，则在本步骤中可以加入normal mouse

IgG，如无normal IgG可以加入其它不影响后续检测的其它mouse IgG类型的抗体。通过和normal IgG和Protein A+GAgarose的孵育，可以充分降低非特异性的结合，降低背景。

（3）. 免疫沉淀：

1）. 加入0.2-2微克用于免疫沉淀的一抗，4℃缓慢摇动过夜。

2）. 再加入20微升充分重悬的Protein A+G Agarose，4℃缓慢摇动1-3个小时。(为方便后续的洗涤操作可以把加入充分重悬的Protein A+G Agarose的量调整为40微升。)

3）. 2500rpm(约1000g)离心5分钟，或瞬时高速离心，小心吸除上清，注意宁可留下少量上清也不能吸掉Protein A+GAgarose。

4）. 用准备蛋白样品时的裂解液或PBS洗涤沉淀5次，裂解液或PBS的用量每次为0.5-1毫升。洗涤时离心条件和吸除上清的要求同上面的步骤C3。

5）. 完成最后一次洗涤后，去除上清，加入20-40微升1XSDS-PAGE电泳上样缓冲液Vortex重悬沉淀，瞬时高速离心把样品离心至管底。

6）. 100℃或沸水浴处理3-5分钟，取部分或全部样品用于SDS-PAGE电泳，暂时不用的样品可以-20℃保存。

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