直接検出法と間接検出法


    一般的な免疫学的検出技術では、使用する試薬の種類と検出原理に基づいて、検出法は直接検出法と間接検出法に分類されます。直接検出法では、蛍光色素や可視ラベルが一次抗体に直接結合されます。一方、間接検出法では、標識されていない一次抗体が使用され、ラベルは二次抗体などの他の分子に結合されます(図1)。直接検出法と間接検出法は、さまざまな免疫学的応用において異なる役割を果たし、それぞれ独自の利点と欠点を持っています。最も適切な実験方法を選択する際には、これらの点を考慮する必要があります。

直接法と間接法の比較

直接法(標識一次抗体)

間接法(一次抗体 + 標識二次抗体)

適用性

 

一次抗体単独ではシグナル増幅が起こらないため、高発現から中程度の発現の標的の検出に適しています。

二次抗体によるシグナル増幅が得られるため、低発現タンパク質の研究に適しています。

 

時間

 

標識化一次抗体は必要なステップ数を減らし、実験プロセスを簡素化します。シグナルの可視化は標識化一次抗体から得られるため、サンプルには1回のインキュベーションのみが必要です。

二次抗体を使用すると、追加のインキュベーションステップが必要なため実験プロセスが長くなります。最初のステップでは、サンプルを未標識の一次抗体とインキュベートする必要があります。次のステップでは、関心のある標識が付いた二次抗体を一次抗体とインキュベートして抗原を可視化します。

コスト

 

標識化一次抗体は通常、二次抗体よりも高価です。

二次抗体は一次抗体に比べて比較的安価であり、異なる一次抗体の検出に使用できます。

複雑さ

 

プロトコルのステップ数が少なくなるため、二次抗体の使用が簡素化され、実験の設計が一般的に容易になります。色素-抗体の組み合わせは、多重アッセイの構築においてより大きな柔軟性を提供します。

適切な二次抗体や複数の対照の選択は複雑さを増します。これは特に多重実験において重要です。なぜなら、異なる種からの複数の一次抗体と、それぞれ異なる色素が付いた複数の対応する二次抗体が必要だからです。

種間交差反応性

 

直接法では、蛍光団がすでに一次抗体に結合しているため、種間交差反応性が最小限に抑えられます。

二次抗体は他の種と交差反応する可能性があります。事前吸着された二次抗体を使用すると、交差反応を防止できます。

 

バックグラウンド

 

直接法では、一次抗体がすでに標識化されているため、サンプル中の他の抗原と反応する可能性が低くなり、バックグラウンドが低減されます。

実験で追加の試薬が添加されるため、二次抗体が他の抗原と交差反応する可能性があり、バックグラウンド値が高くなる場合があります。

主な応用分野

 

フローサイトメトリー(FC);

酵素結合免疫吸着法(ELISA);

蛍光免疫組織化学(mIHC/mIF多重検出);

ウェスタンブロット法(WB);

免疫組織化学(IHC);

蛍光免疫組織化学(IF/IHC単一チャンネル);

蛍光免疫細胞化学(IF/ICC単一チャンネル);

酵素結合免疫吸着法(ELISA)。

異なる免疫検出分野における直接法と間接法の例

蛍光免疫組織化学

以下の図は、蛍光に基づく多重免疫検出プロトコルを示しています。これは直接検出の使用方法を説明しています(図に示された実験プロトコルに加えて、他の形式の多重免疫蛍光実験技術もあります)。

多重蛍光免疫組織化学のための間接染色法

利点:

コンジュゲートを使用した直接検出法と比較して、より明るい

標準的な染色手順と同様(ホルムアルデヒド固定免疫蛍光実験ステップ)

一般的な試薬が使用され、特別なイメージング機器は必要ない

欠点:

入手可能な一次抗体または二次抗体の種類が限られている

二次抗体の追加のインキュベーションステップが必要

 

EnkiLifeは、蛍光標識二次抗体の範囲に加え、二次抗体を利用した多重免疫検出技術の進歩を促進するための標識キットとサービスを提供しています。

 

同じ種からのさまざまな抗原を標的とする一次抗体と、対応する蛍光色素をコンジュゲートした二次抗体を使用して間接検出法を利用する場合、効果的な検出が損なわれます。直接検出法はこの問題を回避します。その図は以下の通りです:

 

 

Direct IF staining methods and antibodies conjugated with different fluorophores

利点:

同じ種由来の異なる抗体の多重解析が可能

間接検出法よりも効率的(二次抗体の検出ステップが不要)

標準的な染色手順と同様(ホルムアルデヒド固定免疫蛍光実験ステップ)

一般的な試薬が使用され、特別なイメージング機器は必要ない

欠点:

二次抗体を使用した間接検出法と比較して明るさが暗い

利用可能な蛍光団が限られている(通常、より明るい蛍光団が必要)

一部の蛍光団は市販されておらず、別途標識する必要がある

EnkiLifeは、標識方法が簡単でコストメリットのある多種多様な蛍光標識キットを提供しており、このような制限を解決します。


フローサイトメトリー(FC)

フローサイトメトリーによって識別される標的は、通常、細胞表面に存在するタンパク質です。体内の異なる細胞は、細胞表面タンパク質の独特な発現パターンを示します。たとえば、好中球と単球はFC受容体(CD16/CD32)を高レベルで発現することが多く、多くの細胞表面タンパク質は免疫グロブリンスーパーファミリーに属しています。蛍光標識二次抗体などの間接検出法を使用すると、高いバックグラウンドシグナルが発生することが多い。単一の標的を検出する場合、この負の効果は通常、実験結果の解釈に干渉しません。ただし、フローサイトメトリーの最も重要な利点は、高スループットの多色実験データを分析できることです。二次抗体の影響により、間接法を使用して複数の細胞表面標的の発現プロファイルを検出したり、フローソーティングを行ったりすることはほとんど不可能です。

直接検出

 

間接検出

 

標識方法

 

一次抗体が蛍光基と直接結合(例:FITC-anti-CD4)

 

一次抗体は標識されていない、二次抗体が蛍光基と結合(例:anti-mouse IgG-FITC)

実験手順

 

単一段階のインキュベーション(サンプル + 蛍光抗体)

 

二段階インキュベーション(サンプル + 一次抗体 → 洗浄 + 蛍光標識二次抗体)

バックグラウンドシグナル

 

低い(非特異的結合が少ない)

高い(二次抗体が非特異的に結合する可能性がある)

マルチカラー検出の互換性

 

高い(マルチカラースキームの設計が容易)

 

低い(マルチカラーでは二次抗体の交差反応リスクが高い)

フローサイトメトリー検出に蛍光標識二次抗体を使用すると、通常、以下の図に示すように、有意な非特異的染色またはバックグラウンドシグナルが発生します。

1: マウス細胞懸濁液 + ブロッキングなし + Fluor488-ヤギ抗マウスIgG;

2: マウス細胞懸濁液 + ラット抗マウスCD4 + Fluor488-ヤギ抗ラットIgG;

3: マウス細胞懸濁液 + Fluor488-ヤギ抗ラットIgG.




 

Hansun 

HansunはEnkiLifeのタンパク質標識の専門家であり、免疫学、標識技術、フローサイトメトリーに熟練しています。正確なタンパク質標識と技術的ブレークスルーの推進に専念しています。すべてのタンパク質は「見られる」価値があります。

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