HRP基础知识

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酶标记物是免疫酶技术中的关键试剂。由于具备易于提取、价格实惠、性质稳定等优点,HRP已成为elisa实验中应用最广泛的标记酶。由于HRP在辣根中含量很高,因为又称为辣根过氧化物酶。
HRP是一种分子量达44 000的糖蛋白,由无的酶蛋白和深棕的铁卟啉结合而成,中性糖和氨基糖约占18%,主要有甘露糖、木糖、阿拉伯糖和己糖胺等。每一个HRP分子中含一个氯化血红素IX作辅基,该辅基在403nm波长处有最大吸收峰,而去辅基的酶蛋白在275nm波长处有最大吸收。
HRP在403nm的OD值与275nm的OD值之比,也就是所谓的RZ(Reinheits Zahl)值。RZ值仅说明血红素基团在HRP中的含量,并非表示HRP制剂的真正纯度,而且RZ值高的HRP制剂,并不意味着活性也高。但可以一纯酶溶液在10mm光径403nm波长下的吸光度来计算酶浓度[1%(W/V)酶溶液吸光度为22.5,浓度为227umol/L]。
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纯HRP干燥贮存于–20oC可保持稳定,使用1.36 mol/L甘油、10mmol/L磷酸钠、30umol/L牛血清白蛋白和20umol/L细胞素C(pH 7.4)溶液作为基质冷冻保存,可使酶结合物稳定数年。HRP对热及有机溶剂的作用比较稳定,用甲苯与石蜡切片处理或用纯乙醇或l0%甲醛水溶液
固定做冷冻切片,均不能使其活性改变。或硫化物在10–5~10–6mol/L浓度时具有可逆性地抑制HRP的作用;氟化物、叠氮化合物或羟胺仅在高于10-3mol/L浓度时抑制HRP;HRP还可被羟甲基过氧化氢不可逆地抑制。强酸也是HRP的强烈的抑制剂。因此,在酶免疫测定常选用上述的某些化合物如氟化钠、叠氮钠和强酸等作为酶反应的终止剂。此外,在配制酶免疫测定的稀释缓冲液时,为防止酶失活,应避免使用叠氮钠作防腐剂。
HRP的同工酶主要可分为三种类型:①含糖量高的酸性同工酶。②等电点接近于中性(或微碱)的含糖量相对较低的同工酶。③含糖量低的碱性(PI>11)同工酶。
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免疫融合拼接试验中所使用的HRP,以PI为8.7~9.0的所谓“C”同工酶为主要组成成分,其他同工酶的活性则很低。“C”同工酶的共价结构由2个密切接近的区域组成,血红素基团则位于其间而成夹心结构,糖链以8个不同的部位结合于多肽。天然的酶所带的纯电荷极少;无游离的。—氨基,仅有2个可测出的组氨酸,6个赖氨酸似乎全被糖链外壳所遮盖。因此,HRP一般仅有1~2个可用于耦联的氨基。
根据HRP的催化特性,ELISA中一般使用过氧化氢(H2O2)作为HRP底物之一,在供氢体(即原底物)存在时,HRP与H2O2的反应迅速而又专一。由图4可见,HRP被H2O2二价
地氧化形成复合物I,而复合物I又可与氢供体的二步连续的单价相互作用而还原至起始状态。复合物Ⅱ是被氧化的带一个电子的中间产物,当H2O2过量,由于复合物Ⅲ或Ⅳ的形成,酶活性受抑制(以后补上)。
30%的H2O2并不稳定。由于H2O2既为HRP的底物,也为其抑制剂,因而ELISA要想得到满意的测定结果,H2O2必须限定在一定的浓度范围内,终浓度通常为2~6 mmol/L。然而在实际研究工作中,一般很少注意这一点。大多数研究者所使用的H2O2的浓度常较理想反应所需的量大2~4倍。吸附于固相的HRP较游离的HRP更易受过量H2O2的抑制。如果30%H2O2贮存液浓度经测定证实确为30%,则稀释10 000—12 000倍常是较为理想的底物。H2O2的摩尔消光系数为10mm光径240nm波长下为43.6,因此,可通过这种方式来检测H2O2工作溶液的浓度。
固相ELISA中,当温度高于20oC时,HRP活性常较低,在底物溶液中加入非离子去垢剂聚山梨醇-20或TritonX-100可延迟HRP的失活,且可使反应温度加大,但非离子去垢剂的这种酶活性保护效应依氢供体的不同而有差异。如以2,2’-联氮-双-[3-乙基苯并噻唑啉]-6-磺酸(ABTS)为氢供体,则只能保护20%的酶活性,而以邻联茴香胺(ODA)为氢供体时,酶活性的保护提高至90%。
(一) 酶制剂及其底物
凡无毒性又能呈现有化学反应的酶,原则上均可作为标记用。但作为标记抗体用的酶应满足下列要求:(1)来源方便,易于纯化;(2)比活性高,性质稳定;(3)酶活性和量能用简单方法测定。目前在免疫酶技术中常用的酶为辣根过氧化物酶(HRP)和硷性磷酸酶(AP),其次还有葡萄糖氧化酶,β-半乳糖苷酶、溶菌酶和苹果酸脱氢酶等。
聂铭杰由于辣根过氧化物酶(Horseradish Peroxidase, HRP)比活性高,稳定,分子量小,纯酶容易制备,所以最常用。HRP广泛分布于植物界,辣根中含量高,它是由无的酶蛋白和棕的铁卟啉结合而成的糖蛋白,糖含量18%。HRP由多个同功酶组成,分子量为40,000,等电点为PH3~9,酶催化的最适PH因供氢体不同而稍有差异,但多在PH5左右。酶溶于水和58%以下饱和度硫酸铵溶液。HRP的辅基和酶蛋白最大吸收光谱分别为403nm和275nm,一般以OD403nm /OD275nm的比值RZ(德文Reinheit Zahl)表示酶的纯度。高纯度的酶RZ值应在3.0左右(最高可达3.4)。RZ值越小,非酶蛋白就越多。值得注意的是,纯度并不表示酶活性,如当酶变性后,RZ值仍可不变。幼猪
HRP的催化反应需要底物过氧化氢(H2O2)和供氢体(DH2)。供氢体多为无的还原型染料,
通过反应可生成有的氧化型染料(D)。酶促反应的过程如下:
HRP
DH2+H2O2────→D+2H2O
供氢体的种类很多,形成的产物特点不一。如DAB(3.3-二氨基联苯胺)的反应产物为不溶性沉淀物,并有电子密度,故适宜于做免疫酶染或电镜观察。5AS(5-氨基水杨酸)早期曾用于ELISA,但其溶解度不够大,且空白孔不易控制到无,现已很少应用。OT(邻联甲苯胺)的特点是能产生鲜艳的蓝绿产物且灵敏度较高,但反应中受温度影响较大,而且由于产物不稳定,需要在短时间内进行测定。目前用得较广泛和较满意的供氢体是:OPD(邻苯二胺)和TMB(四甲基联苯胺)。前者形成的产物为深桔黄或棕,后者产物为蓝绿,二者的可溶性均好,在避光处颜稳定,空白可近于无,灵敏度上据报道后者比前者可高4倍以上。另外,还有一种供氢体称ABTS[2, 2'-边氮基-双(3-乙基苯并噻吡咯啉-6磺酸)],其反应产物呈蓝绿,且灵敏度和稳定性均好。尤其是在致癌的潜在可能性方面,ABTS与TMB皆是值得被优选的供氢体。
由于HRP的底物H2O2本身又是酶的抑制剂,因此酶促反应中使用的H2O2不能过量。应控制在经较短时间反应后呈即达高峰(说明H2O2已消耗殆尽)。这样即使再延长时间也不会增加反应产物的颜。

本文发布于:2024-09-23 17:11:27,感谢您对本站的认可!

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