二维Western印迹法HCP抗体覆盖率分析
在生物药开发过程中,宿主细胞蛋白(Host Cell Proteins, HCPs)作为工艺相关杂质,是影响药物安全性、免疫原性和稳定性的关键因素之一。为了准确监测HCP残留量,业界普遍采用ELISA进行定量检测。但由于ELISA依赖于抗-HCP多克隆抗体的识别能力,抗体覆盖率(Coverage)成为决定其有效性与可靠性的核心指标。二维Western印迹法(2D-Western blot)作为当前公认的抗体覆盖率验证金标准方法可有效进行HCP抗体覆盖率分析,可直观揭示抗体对HCP种类的识别能力。
一、二维Western印迹法的基本原理
1、二维Western印迹法技术组成
(1)第一维分离:等电聚焦(IEF)
蛋白在pH梯度胶中根据等电点(pI)进行分离,实现“横向”分辨
(2)第二维分离:SDS-PAGE
将第一维条带放入垂直电泳体系中,依据分子量进一步“纵向”分离
2、Western转印与抗体检测
(1)将分离后的蛋白转移至PVDF膜
(2)用抗-HCP多抗进行孵育,再用HRP标记二抗显色或化学发光检测
(3)通过与Coomassie染色图谱对比,可判断抗体识别的蛋白点数和区域
二、二维Western印迹用于HCP抗体覆盖率分析流程
1、样品准备
(1)HCP样品来源需明确:一般建议使用表达系统早期裂解物或中期发酵液
(2)蛋白浓度控制在1–2 mg/mL,确保图谱清晰、点位丰富
2、电泳与转印
(1)第一维使用预制IPG胶条(pH 3–10或窄梯度如pH 4–7)进行等电聚焦
(2)第二维使用12–15% SDS-PAGE凝胶,分辨中低分子量HCP
(3)转膜推荐使用湿转法,转印效率更高
3、膜染色与显色
(1)一张膜用Coomassie蓝或银染作为总蛋白图谱参考
(2)另一张膜进行Western检测,显色后扫描分析
4、图像对比与覆盖率计算
(1)通过图像分析软件(如 ImageMaster 2D、PDQuest)比对蛋白点位
(2)计算公式:Coverage (%) = (抗体识别点数 / 总蛋白点数) × 100%
(3)若覆盖率低于70%,通常需优化免疫原策略或更换抗体批次
三、二维Western印迹法的优势与局限
1、二维Western印迹法核心优势
(1)分辨率高:同时根据pI与分子量进行分离,点位识别精度高
(2)图像直观:覆盖率计算基于清晰可视的蛋白点,便于评估抗体性能
(3)质量监管认可:被FDA、EMA视为HCP抗体验证推荐方法之一
(4)适用于早期筛选与质控环节
2、二维Western印迹法存在挑战
(1)操作流程复杂,技术依赖性强
(2)低丰度蛋白易被掩盖,可能低估覆盖率
(3)图谱匹配存在一定主观判断成分,依赖经验丰富的图像分析人员
(4)不具备定量能力,需与ELISA或MS结合使用
四、二维Western印迹法 vs 其他覆盖率评估技术
高质量的HCP抗体是构建稳定ELISA平台的基础,而二维Western印迹作为抗体覆盖率的“金标准”,为其性能评估提供了可视化、可量化的科学依据。对生物药开发者而言,选择合适的抗体并验证其覆盖能力,是保障产品安全性与合规性的关键一步。百泰派克生物科技将持续优化抗体验证流程与数据分析能力,助力生物药研发企业加速质控平台构建,提升产品监管一致性与国际竞争力。
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