什么是 Protein A?
Protein A 是一种由金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)分泌的细胞壁蛋白,因其能特异性地与哺乳动物免疫球蛋白(尤其是IgG)的Fc区域高亲和力结合而闻名。
自20世纪60年代被发现以来,Protein A 已成为抗体纯化、免疫检测及生物制药研发中不可或缺的工具。
结构与结合机制
天然 Protein A 包含五个同源的IgG结合结构域(E, D, A, B, C),每个约含58个氨基酸。这些结构域能独立折叠并高效结合IgG的Fc段。
关键特性:
- 高亲和力(Kd ≈ 10⁻⁸–10⁻⁹ M)
- 耐热、耐酸碱(在pH 2–11范围内保持稳定)
- 可工程化改造以优化性能
主要应用领域
- 抗体纯化: Protein A 亲和层析是单克隆抗体(mAb)下游纯化的“金标准”。
- 免疫沉淀(IP)与Co-IP: 用于从复杂样品中富集目标蛋白复合物。
- 诊断试剂开发: 作为捕获抗体固定于ELISA板或生物传感器表面。
- 治疗性载体: 改造后的 Protein A 可用于靶向递送药物或成像剂。
工业现状与发展趋势
全球 Protein A 亲和填料市场持续增长,主要厂商包括 Cytiva(原GE Healthcare)、Thermo Fisher、Bio-Rad 等。近年来,研究聚焦于:
- 提高碱稳定性以延长填料寿命
- 降低配体脱落风险
- 开发重组 Protein A 变体以提升载量与选择性
参考资料与延伸阅读
如需深入了解 Protein A 的分子机制或工艺优化策略,可参考以下资源:
- Hober S, et al. (2007). "Protein A chromatography for antibody purification." Journal of Chromatography B.
- U.S. Pharmacopeia General Chapter <1132>: Antibody Purification.
- Cytiva Handbook: "Antibody Purification Using Protein A."