Protein G und Protein A binden an unterschiedliche IgG

Die hohe Affinität von Protein G und Protein A für die Fc-Region polyklonaler und monoklonaler Antikörper des Typs IgG bildet die Grundlage für die Aufreinigung von IgG, IgG-Fragmenten, welche die Fc-Region enthalten, und IgG-Subklassen.

Protein G und Protein A sind bakterielle Proteine aus Streptokokken der Gruppe G bzw. Staphylococcus aureus. In Verbindung mit Sepharose bilden Protein G und Protein A äußerst nützliche, anwenderfreundliche Chromatographiemedien für die routinemäßige Aufreinigung von Antikörpern. Beispiele hierfür sind die Aufreinigung monoklonaler Antikörper vom Typ IgG, die Aufreinigung polyklonaler IgG und dessen Subklassen, die Adsorption und Aufreinigung von Immunkomplexen, an denen IgG beteiligt ist, und die Aufreinigung von Fusionsproteinen. IgG-Subklassen können aus Zellkulturüberständen, Serum und Aszites isoliert werden.

In Tabelle 1 wird ein Vergleich der relativen Bindungsstärke von Protein G und Protein A an verschiedene Immunglobuline dargestellt. Die Informationen wurden aus verschiedenen Publikationen zusammengestellt. Die Bindungsstärken werden mit freiem Protein G oder Protein A getestet und können als Richtwerte für die Prognose des Bindungsverhaltens in einem Protein G- oder Protein A-Aufreinigungsmedium verwendet werden. Bei Kupplung mit einer Affinitätsmatrix kann die Interaktion jedoch verändert werden. Ratten-IgG1 bindet beispielsweise an Protein-G-Sepharose, aber nicht an Protein-A-Sepharose.

Die einstufige Aufreinigung von Proben aus nativen Quellen oder mit Kälberserum angereichertem Medium auf Basis der Spezifität der Fc-Region führt zur Co-Aufreinigung von Wirts-IgG und kann sogar Spuren von Serumproteinen binden. Um Spurenmengen von kontaminierendem IgG zu vermeiden, sind alternative Techniken wie immunspezifische Affinität unter Verwendung von Anti-Wirt-IgG-Antikörpern, die z. B. an NHS-aktivierte Sepharose gekoppelt sind, Ionenaustauschchromatographie (IEX) z. B. mit Capto™ adhere oder hydrophobe Interaktionschromatographie zu erwägen.

Tabelle 1.Relative Bindungsstärken von Antikörpern aus verschiedenen Spezies an Protein G und Protein A, gemessen in einem kompetitiven ELISA-Test. Es wurde die Menge an IgG bestimmt, welche erforderlich ist, um eine 50 %ige Hemmung der Bindung von mit alkalischer Phosphatase konjugiertem Kaninchen-IgG zu erreichen.

Spezies	Subklasse	Protein-G-Bindung	Protein-A-Bindung
Mensch	IgA IgD IgE IgG1 IgG2 IgG3 IgG4 IgM*	– – – ++++ ++++ ++++ ++++ –	variabel – – ++++ ++++ – ++++ variabel
Vogel-Eigelb	IgY†	–	–
Kuh		++++	++
Hund		+	++
Ziege		++	–
Meerschweinchen	IgG1	++	++++
Hamster		++	+
Pferd		++++	++
Koala		+	–
Lama		+	–
Affe (Rhesus)		++++	++++
Maus	IgG1 IgG2a IgG2 IgG3 IgM*	++++ ++++ +++ +++ –	+ ++++ +++ ++ variabel
Schwein		+++	+++
Kaninchen		+++	++++
Ratte	IgG1 IgG2a IgG2 IgG3	+ ++++ ++ ++	– – – +
Schaf		++	+/–

* Aufgereinigt mit HiTrap IgM HP-Aufreinigungssäulen
^† Aufgereinigt mit HiTrap IgY HP-Aufreinigungssäulen
++++ = starke Bindung.
++ = mittelstarke Bindung.
— = schwache oder keine Bindung.

 

Materialien

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