在表面等离子共振(SPR)实验中,所需蛋白的量取决于实验设计、固定方法、蛋白分子量和目标偶联量。没有一个固定的数值,但可以根据常见实验条件进行估算。
下面是基于不同固定方法的蛋白用量指南:
一、 关键概念
配体(Ligand):被固定在芯片表面的蛋白。
分析物(Analyte):流经芯片表面,与配体相互作用的分子(也可能是蛋白)。
偶联量(Immobilization Level):指z终固定在传感器芯片表面的配体蛋白的响应单位(RU)。1 RU ≈ 1 pg/mm²。
目标偶联量:通常根据分析物的分子量来设定。一个经验法则是,目标偶联量(RU)应使得分析物的z大结合响应(Rmax)在50-200
RU之间,以保证信号足够强且避免空间位阻。
二、 不同固定方法的蛋白用量
1. 直接偶联法(Direct Coupling)
原理:通过化学交联(如氨基偶联)将配体蛋白共价固定在芯片表面。
蛋白要求:
浓度:建议 ≥ 0.05 mg/mL(50 μg/mL),理想浓度为 0.1 - 0.5 mg/mL。
缓冲液:不能含Tris、甘氨酸等伯胺类缓冲液,会与偶联试剂反应。常用 PBS、HEPES 等。
蛋白用量估算:
假设目标偶联量为 1000 - 5000 RU(常见范围)。
蛋白的理论z大结合量约为 1 ng/mm² per kDa。例如,一个50 kDa的蛋白,1000 RU的偶联量约需 50 ng 蛋白。
实际操作中,由于偶联效率并非100%,且需考虑损耗,建议准备 50 - 200 μg 的蛋白。
体积:通常使用 10 - 50 μL 的蛋白溶液进行偶联。
2. 捕获法(Capture Method)
原理:先将捕获分子(如Protein
A/G、抗His抗体、Streptavidin)固定在芯片上,再用其捕获带有相应标签(如Fc、His-tag、生物素)的配体蛋白。
优点:蛋白保持天然取向,可再生重复使用,对缓冲液要求低(可用含Tris的缓冲液)。
蛋白要求:
浓度:建议 ≥ 0.01 - 0.1 mg/mL。
用量估算:
捕获法每次实验都需要重新捕获配体。
捕获量通常较低,一般在 100 - 1000 RU。
因此,每次实验需要 1 - 10 μg 的蛋白。
如果进行多浓度梯度或重复实验,建议准备 20 - 100 μg 的蛋白。
体积:通常使用 10 - 50 μL 的捕获蛋白溶液。
三、 分析物(Analyte)蛋白用量
浓度:根据Kd值预估。通常准备一系列浓度梯度(如 8个浓度点),覆盖Kd值的1/10到5倍。
用量:
每个浓度点的进样体积通常为 30 - 100 μL。
加上系统平衡、再生等步骤,每个浓度点总共需要 100 - 200 μL 溶液。
对于8个浓度点,总共需要 0.8 - 1.6 mL 的分析物溶液。
蛋白浓度通常在 0.01 - 0.5 mg/mL 范围内。
因此,分析物蛋白的总消耗量可能在 10 - 800 μg,取决于浓度和体积。
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