藻膽蛋白是源自微藻和藍(lán)細(xì)菌的光合作用光捕獲蛋白家族。這些蛋白質(zhì)具有共價(jià)連接的線性四吡咯基團(tuán)，稱(chēng)為藻膽素，其在捕獲光能中起關(guān)鍵作用。在微藻和藍(lán)細(xì)菌中，由這些藻膽素吸收的能量通過(guò)熒光共振能量轉(zhuǎn)移（FRET）有效地轉(zhuǎn)移到葉綠素色素用于光合作用反應(yīng)。

與化學(xué)合成熒光染料相比，藻膽蛋白由于其相對(duì)高的熒光量子產(chǎn)率和消光系數(shù)而發(fā)出強(qiáng)烈的熒光信號(hào)。因?yàn)樗鼈兊臒晒獠槐簧锓肿逾纾栽迥懙鞍卓梢栽谠S多應(yīng)用中用作有價(jià)值的熒光標(biāo)簽。與生物分子（例如免疫球蛋白，蛋白A或鏈霉抗生物素蛋白）綴合的藻膽蛋白已經(jīng)在流式細(xì)胞術(shù)，熒光激活細(xì)胞分選（FACS），組織化學(xué)，成像和有限程度的活性氧物種檢測(cè)中取得了巨大成功。目前市面上最主要兩種類(lèi)型的藻膽蛋白是的藻紅蛋白（PE）和別藻藍(lán)蛋白（APC）。

藻紅蛋白（PE）

PE（2558）顯示出非常明亮的黃橙色熒光，消光系數(shù)（ε）為1,960,000cm ^-1 M ^-1  ，量子產(chǎn)率（Φ）為0.84。相比于Cy3® （141） 的消光系數(shù)是150000 M ^-1 cm ^-1  和量子產(chǎn)率（Φ）為0.24的，PE熒光強(qiáng)度明顯強(qiáng)很多。

藻紅蛋白有兩種形式，從紅藻（RhodophytaI）中分離的R-藻紅蛋白（R-PE）和從紅毛菜目（Bangiales）中分離的B-藻紅蛋白（B-PE）。B-PE和R-PE均由三種類(lèi)型的亞基組成：α（~20 kDa），β（~20 kDa）和γ（~30 kDa）。雖然它們具有相似的亞基結(jié)構(gòu)，但由于它們的亞基的發(fā)色團(tuán)含量不同導(dǎo)致其吸收峰的相對(duì)強(qiáng)度產(chǎn)生差異。

R-PE和B-PE的吸光度和發(fā)射光譜的比較

別藻藍(lán)蛋白（APC）

APC（2554）呈現(xiàn)明亮的紅色熒光，消光系數(shù)為700,000 M ^-1 cm ^-1  ，量子產(chǎn)率（Φ）為0.68，相比于Cy5® （151）（消光系數(shù)ε=250000 M ^-1 cm ^-1，量子產(chǎn)率（Φ= 0.20），APC熒光亮度明顯強(qiáng)很多。

APC的激發(fā)和發(fā)射光譜

R-PE，B-PE和APC熒光性能比較

與化學(xué)合成熒光染料相比，藻膽蛋白由于其相對(duì)高的熒光量子產(chǎn)率和消光系數(shù)而發(fā)出強(qiáng)烈的熒光信號(hào)。因?yàn)樗鼈兊臒晒獠粫?huì)被生物分子猝滅，所以藻膽蛋白可以在許多應(yīng)用發(fā)揮很大的作用。藻膽蛋白與生物分子（例如免疫球蛋白，蛋白A或鏈霉抗生物素蛋白）綴合，已經(jīng)在流式細(xì)胞術(shù)，熒光激活細(xì)胞分選（FACS），免疫熒光成像和有限程度的活性氧物種檢測(cè)中取得了巨大成功，目前市面上最主要的兩種的藻膽蛋白是的藻紅蛋白（PE）和別藻藍(lán)蛋白（APC）。

ReadiUse PE和APC

使用PE或APC進(jìn)行流式細(xì)胞時(shí)，首先必須將熒光蛋白與抗體綴合。然而，市售的藻膽蛋白濃縮在硫酸銨懸浮液中，雖然兩者都表現(xiàn)出良好的長(zhǎng)期穩(wěn)定性，但在綴和前需要繁瑣的純化過(guò)程，例如透析，硫酸鹽沉淀或凝膠過(guò)濾色譜，一旦純化，PE和APC必須冷藏，不冷凍，并在一個(gè)月內(nèi)使用，以獲得最佳效果。

AAT Bioquest開(kāi)發(fā)了一種凍干純化藻膽蛋白的創(chuàng)新技術(shù)，我們的ReadiUse 藻膽蛋白系列是不含硫酸銨的凍干粉末，去除這種強(qiáng)沉淀劑消除了純化過(guò)程，并促進(jìn)PE或APC與抗體和其他蛋白質(zhì)的快速綴合。以下是使用Buccutite 快速蛋白質(zhì)標(biāo)記試劑盒（1315）的ReadiUse PE（2500）的簡(jiǎn)要操作流程： 

1. 在H₂O中重構(gòu)ReadiUse PE

2. 用Buccutite綴合激活PE和抗體

3. 混合活化的PE和活化的抗體

4. 使用脫鹽柱純化共軛物

比較不同儲(chǔ)存溫度對(duì)ReadiUse PE與ReadiUse APC的影響

在本研究中，將分別在各種不同條件下儲(chǔ)存，隨后，測(cè)試各種不同儲(chǔ)存條件對(duì)凍干的ReadiUse PE（2500）和ReadiUse APC（2503）藻膽蛋白的性能的影響及與新鮮的市售的含有硫酸銨藻膽蛋白作比較。測(cè)試性能包括（對(duì)光譜特性，熒光量子產(chǎn)率和標(biāo)記效率的比較），在測(cè)試之前，對(duì)市售的藻膽蛋白進(jìn)行純化以除去硫酸銨。

存儲(chǔ)條件

將ReadiUse PE和ReadiUse APC等分到1mg小瓶中，并在四個(gè)不同溫度下儲(chǔ)存兩個(gè)月。溫度包括：

•       市售液體（Fresh）- 懸浮在硫酸銨中的新鮮純化的藻膽蛋白（在當(dāng)天制備）

•       L - 4 ^oC - 凍干粉末，ReadiUse PE和ReadiUse APC儲(chǔ)存于2-8 ^oC

•       L - RT- 凍干粉末，ReadiUsePE和ReadiUse APC在室溫下儲(chǔ)存

•       L - （- 20 ^oC） - 凍干粉末，ReadiUse PE和ReadiUse APC儲(chǔ)存在< - 15 ^oC

•       L -（- 65 ^oC）- 凍干粉末，ReadiUse PE和ReadiUse APC儲(chǔ)存<-65 ^oC

不同儲(chǔ)存溫度對(duì)ReadiUse PE光譜特性的影響

我們?cè)谙嗤臈l件和濃度下測(cè)量ReadiUse PE和市售新鮮純化的PE的吸光度和發(fā)射光譜。下表數(shù)據(jù)表明，不同儲(chǔ)存條件下ReadiUse PE光學(xué)特性非常穩(wěn)定，在常溫至-65^o C下條件下保存約2個(gè)月，在激發(fā)波長(zhǎng)，發(fā)射波長(zhǎng)和量子產(chǎn)率方面變化很小。

ReadiUse PE和市售含硫酸銨的PE的量子產(chǎn)率比較

不同儲(chǔ)存溫度對(duì)ReadiUse APC光譜特性的影響

在相同的條件和濃度下測(cè)量ReadiUse APC和新鮮純化的APC的吸光度和發(fā)射光譜，下表數(shù)據(jù)表明，ReadiUse APC光學(xué)特性非常穩(wěn)定，可在室溫至-65 ^o C下保存約2個(gè)月，在激發(fā)，發(fā)射和量子產(chǎn)率方面變化很小。

表6.  ReadiUse APC和含硫酸銨的APC的量子產(chǎn)率

凍干ReadiUse PE和液體形式PE的標(biāo)記效率

ReadiUse PE的標(biāo)記效率是另一個(gè)需要檢查的重要因素，因?yàn)樗苯佑绊懡Y(jié)合物的熒光產(chǎn)量。標(biāo)記效率可以通過(guò)計(jì)算標(biāo)記程度來(lái)確定，標(biāo)記程度是綴合后染料與蛋白質(zhì)（PE）的摩爾比，使用Cy5綴合反應(yīng)檢測(cè)ReadiUse PE 存儲(chǔ)在不同的溫度（4℃，RT，-20℃和-65℃，2個(gè)月）的反應(yīng)性。市售新鮮制備的PE以相同方式與Cy5綴合，并用作陽(yáng)性對(duì)照。

凍干的ReadiUse PE和新鮮PE標(biāo)記效率的比較

凍干ReadiUse APC和液體形式APC的標(biāo)記效率

使用Cy7綴合反應(yīng)檢測(cè)ReadiUse APC的標(biāo)記效率。ReadiUse APC，存儲(chǔ)在不同的溫度（4℃，RT，-20℃和-65℃，2個(gè)月），新鮮制備的APC以相同方式與Cy7綴合，并用作陽(yáng)性對(duì)照。

 凍干的ReadiUse APC和新鮮APC標(biāo)記效率的比較

在HL-60細(xì)胞中檢測(cè)了ReadiUse PE-Cy5串聯(lián)和ReadiUse APC-Cy7串聯(lián)的性能。使用Buccutite 快速蛋白質(zhì)綴合試劑盒（1315）將ReadiUse PE-Cy5串聯(lián)和ReadiUse APC-Cy7串聯(lián)綴合至GXM IgG。隨之使用Buccutite 綴合試劑盒用新鮮純化的PE-Cy5和PE-Cy7串聯(lián)制備綴合物，并用作陽(yáng)性對(duì)照。結(jié)果表明，ReadiUse PE-Cy5和ReadiUse APC-Cy7綴合物在性能上與市售新鮮純化的PE-Cy5和APC-Cy7綴合物相當(dāng)。

結(jié)論：

AAT的ReadiUse PE和ReadiUse APC各方面性能與市售液體藻膽蛋白相當(dāng)，我們的凍干藻膽蛋白在不同儲(chǔ)存溫度下均非常穩(wěn)定（如RT，4℃和-20℃和-65℃），不會(huì)改變光譜特性，標(biāo)記效率和性能。此外，ReadiUse PE和ReadiUse APC不含硫酸銨的粉末，不需要任何純化（例如透析或脫鹽），顯著縮短了檢測(cè)時(shí)間，提高了質(zhì)量的一致性和重組濃度的靈活性，并且還減少了運(yùn)輸成本。

產(chǎn)品選擇指南：

美國(guó)AAT Bioquest Inc.(前身是ABD Bioquest，Inc.)是一家為從事生命科學(xué)研究、診斷研發(fā)及藥物開(kāi)發(fā)的科學(xué)家研發(fā)、生產(chǎn)和銷(xiāo)售生物分析研究試劑和試劑盒的公司。公司致力于光譜學(xué)檢測(cè)領(lǐng)域，包括吸收（顏色），熒光和發(fā)光技術(shù)。AAT Bioquest的產(chǎn)品幫助全世界的科學(xué)家和生物醫(yī)藥研究者更好的了解生物化學(xué)，免疫學(xué)，細(xì)胞生物學(xué)和分子生物學(xué)等領(lǐng)域。AAT Bioquest會(huì)不斷介紹新產(chǎn)品，快速的豐富各個(gè)領(lǐng)域的產(chǎn)品。

作為AAT Bioquest Inc.的中國(guó)區(qū)域代理，艾美捷科技為中國(guó)客戶(hù)提供光譜學(xué)檢測(cè)領(lǐng)域，包括吸收（顏色），熒光和發(fā)光技術(shù)等全系列解決方案。我們也將一如既往更加努力為國(guó)內(nèi)用戶(hù)提供快捷、方便的高質(zhì)量產(chǎn)品，同時(shí)更為您售前售后全面技術(shù)支持。