蛋白组学的原理和概念

1.       Western Bloting
概念:Western免疫印迹(Western Blot)是将蛋白质转移到膜上,然后利用抗体进行检测。对已知表达蛋白,可用相应抗体作为一抗进行检测,对新基因的表达产物,可通过融合部分的抗体检测。
    原理:Western Blot采用的是聚丙烯酰胺凝胶电泳,被检测物是蛋白质,“探针”是抗体,“显色”用标记的二抗。经过PAGE分离的蛋白质样品,转移到固相载体(例如硝酸纤维素薄膜)上,固相载体以非共价键形式吸附蛋白质,且能保持电泳分离的多肽类型及其生物学活性不变。以固相载体上的蛋白质或多肽作为抗原,与对应的抗体起免疫反应,再与酶或同位素标记的第二抗体起反应,经过底物显色或放射自显影以检测电泳分离的特异性目的基因表达的蛋白成分。该技术也广泛应用于检测蛋白水平的表达。
2.      免疫组化
概念:应用免疫学及组织化学原理,对组织切片或细胞标本中的某些化学成分进行原位的定性、定位或定量研究,这种技术称为免疫组织化学技术(immunohistochemistry)或免疫细胞化学技术(immunocytochemistry)。
原理:几种常用免疫组织化学方法的原理
1 免疫荧光方法
    是最早建立的免疫组织化学技术。它利用抗原抗体特异性结合的原理,先将已知抗体标上荧光素,以此作为探针检查细胞或组织内的相应抗原,在荧光显微镜下观察。当抗原抗体复合物中的荧光素受激发光的照射后即会发出一定波长的荧光,从而可确定组织中某种抗原的定位,进而还可进行定量分析。由于免疫荧光技术特异性强、灵敏度高、快速简便,所以在临床病理诊断、检验中应用比较广。
2 免疫酶标方法
免疫酶标方法是继免疫荧光后,于60年代发展起来的技术。基本原理是先以酶标记的抗体与组织或细胞作用,然后加入酶的底物,生成有色的不溶性产物或具有一定电子密度的颗粒,通过光镜或电镜,对细胞表面和细胞内的各种抗原成分进行定位研究。免疫酶标技术是目前最常用的技术。
本方法与免疫荧光技术相比的主要优点是:定位准确,对比度好,染色标本可长期保存,适合于光、电镜研究等。
    免疫酶标方法的发展非常迅速,已经衍生出了多种标记方法,且随着方法的不断改进和创新,其特异性和灵敏度都在不断提高,使用也越来越方便。目前在病理诊断中广为使用的当属PAP法、ABC法、SP法等。
3 免疫胶体金技术
免疫胶体金技术是以胶体金这样一种特殊的金属颗粒作为标记物。胶体金是指金的水溶胶,它能迅速而稳定地吸附蛋白,对蛋白的生物学活性则没有明显的影响。因此,用胶体金标记一抗、二抗或其他能特异性结合免疫球蛋白的分子(如葡萄球菌A蛋白)等作为探针,就能对组织或细胞内的抗原进行定性、定位,甚至定量研究。由于胶体金有不同大小的颗粒,且胶体金的电子密度高,所以免疫胶体金技术特别适合于免疫电镜的单标记或多标记定位研究。由于胶体金本身呈淡至深红色,因此也适合进行光镜观察。如应用银加强的免疫金银法则更便于光镜观察。
3.Elisa
   原理:ELISA的基础是抗原或抗体的固相化及抗原或抗体的酶标记。结合在固相载体表面的抗原或抗体仍保持其免疫学活性,酶标记的抗原或抗体既保留其免疫学活性,又保留酶的活性。在测定时,受检标本(测定其中的抗体或抗原)与固相载体表面的抗原或抗体起反应。用洗涤的方法使固相载体上形成的抗原抗体复合物与液体中的其他物质分开。再加入酶标记的抗原或抗体,也通过反应而结合在固相载体上。此时固相上的酶量与标本中受检物质的量呈一定的比例。加入酶反应的底物后,底物被酶催化成为有色产物,产物的量与标本中受检物质的量直接相关,故可根据呈色的深浅进行定性或定量分析。由于酶的催化效率很高,间接地放大了免疫反应的结果,使测定方法达到很高的敏感度。
  分类:ELISA可用于测定抗原,也可用于测定抗体。在这种测定方法中有三个必要的试剂:(1)固相的抗菌素原或抗体,即'免疫吸附剂'(immunosorbent);(2)酶标记的抗原或抗体,称为'结合物'(conjugate);(3)酶反应的底物。根据试剂的来源和标本的情况以及检测的具体条件,可设计出各种不同类型的检测方法。
4.流式细胞技术
  概念:流式细胞术 (Flow Cytometry)是70年代发展起来的一种利用流式细胞仪对细胞等生物粒子的理化及生物学特性(细胞大小、DNA/RNA含量、细胞表面抗原表达等)进行定量、快速、客观多参数相关检测分析的新技术。它借鉴了荧光显微镜技术与血球计数原理,同时利用荧光染料,激光技术,单抗技术以及计算机技术的发展,大大提高了检测速度与统计精确性,而且从同一个细胞中可以同时测得多种参数,为生物医学与临床检验学发展提供了一个全新的视角和强有力的手段。
FCM的基本原理
1、流式细胞仪系统流程:
标本→激光系统→流动系统→信号处理系统→放大系统→计算机系统→结果打印
2、基本原理:
待测标本制备成单细胞悬液通过荧光染色后进入充满鞘液的流动室,鞘液压力与样品流压力是不同的,当二者的压力差异达到一定程度时,鞘液裹挟着样品流中细胞排成单列逐个经过激光聚焦区。如果我们将细胞中感兴趣的部分特异性的标上荧光染料,那麽这些染料将在细胞通过激光检测区时受激光发出特定波长的荧光,通过一定波长选择通透性的滤色片,我们可将不同波长的散射光、荧光信号区分开来,并送到不同的光电倍增管中,经过一系列的信号转换、放大,数字化处理,我们就可以在计算机直观的统计染上各种荧光染料的细胞各自的百分率。选择不同的单克隆'>克隆抗体及荧光染料,我们可以利用FC同时测定一个细胞上的多种不同特征;如果对具有某种特征的细胞有兴趣,我们还可以利用流式的分选功能将其分选出来,以便进一步培养、研究。
3、意义:
FCM与单克隆'>克隆抗体结合,可对细胞表面和细胞内抗原、癌基因蛋白及膜受体进行定量检测,成为临床检验与研究的重要指标。流式免疫荧光技术不仅能将表达位点的细胞群区分开来,而且还能进一步区分各细胞亚群。对免疫功能障碍、造血系统疾病及恶性肿瘤的研究、诊断、治疗和预后评估都能起到重要作用