CN108872598A - 一种B型金葡菌肠毒素的AlphaLISA检测试剂盒 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种B型金葡菌肠毒素的AlphaLISA检测试剂盒。本发明提供的AlphaLISA检测试剂盒包括SEB捕获抗体标记的受体微球、生物素标记的SEB检测抗体和链霉亲和素标记的供体微球。本发明还提供了一种B型金葡菌肠毒素的检测方法,本发明提供的B型金葡菌肠毒素的检测方法是采用AlphaLISA技术检测B型金葡菌肠毒素。通过实验证明:本发明的B型金葡菌肠毒素的检测方法可以大大降低蛋白A的影响,且本发明的检测方法快速、准确、可靠,具有良好的应用前景。
Description
技术领域
本发明属于生物技术领域,具体涉及一种B型金葡菌肠毒素的AlphaLISA检测试剂盒。
背景技术
SEB(B型金葡菌肠毒素)是金葡菌分泌到上清中的重要毒素,它是重要的生物战剂,同时也是金葡菌污染导致食物中毒的重要因素。SEB本身没有细胞毒性,其毒性来源于其超抗原特性。所谓超抗原(Superantigen,SAg)是一类不需要抗原提呈细胞(antigen-presenting cell,APC)处理而能够直接与MHCⅡ类分子结合,导致带有特异Vβ节段T细胞大量增殖的抗原分子。其激活能力是普通抗原的2 000-50 000倍,因此只需极低浓度(1~10pg/mL)即可刺激T细胞活化增殖,释放大量细胞因子。
SEB对人中毒剂量低,在气溶胶吸入的情况下,ED50(50%effective dose,半数有效量)为1ng/kg,LD50(50%lethal dose,半数致死量)为0.02μg/kg。
对于SEB引起的中毒,需要直接对毒素进行鉴定;如为食品污染,则首先应对可疑食品进行细菌培养,如发现葡萄球菌生长,再进行产毒试验。如果能在可疑食品中既培养出细菌,又检测出毒素,即能明确诊断。
但是在对金葡菌培养上清中的毒素进行免疫学鉴定时,金葡菌的培养上清中同时存在蛋白A,该蛋白能够与多种哺乳动物IgG抗体的Fc段结合,导致免疫学结果出现假阳性。目前解决该问题的方法是对抗体进行改造,去除其Fc段,但是制备Fab段相对复杂;或者用羊抗体,但是制备羊抗体相对鼠单抗较为麻烦。
发明内容
本发明要解决的技术问题是如何降低蛋白A对B型金葡菌肠毒素检测的影响。
为了解决上述技术问题,本发明首先提供了一种B型金葡菌肠毒素的AlphaLISA检测试剂盒。
本发明提供的AlphaLISA检测试剂盒包括SEB捕获抗体标记的受体微球、生物素标记的SEB检测抗体和链霉亲和素标记的供体微球。
上述试剂盒中,所述SEB捕获抗体标记的受体微球为SEB捕获抗体标记的受体微球溶液。所述SEB捕获抗体标记的受体微球溶液的工作浓度为10-20μg/mL;优选为13.3μg/mL。
所述生物素标记的SEB检测抗体为生物素标记的SEB检测抗体溶液。所述生物素标记的SEB检测抗体溶液的工作浓度为0.2-0.8μg/mL;优选为0.4μg/mL。
上述试剂盒还包括AlphaLISA反应缓冲液。所述AlphaLISA反应缓冲液具体为10×AlphaLISA反应缓冲液,其配方如下:250mM HEPES(pH7.4),1%Casein,10mg/mL Dextran-500,5%Triton X-100和0.5%Proclin-300。
为了解决上述技术问题,本发明还提供了上述试剂盒的新用途。
本发明提供了上述试剂盒在检测B型金葡菌肠毒素中的应用。
本发明还提供了上述试剂盒在制备检测B型金葡菌肠毒素的产品中的应用。
本发明还提供了上述试剂盒在检测待测样品中是否含有B型金葡菌肠毒素中的应用。
本发明还提供了上述试剂盒在制备检测待测样品中是否含有B型金葡菌肠毒素的产品中的应用。
为了解决上述技术问题,本发明最后提供了一种检测待测样品中是否含有B型金葡菌肠毒素的方法。
本发明提供的检测待测样品中是否含有B型金葡菌肠毒素的方法包括采用AlphaLISA技术检测待测样品中是否含有B型金葡菌肠毒素的步骤。
上述方法中,采用AlphaLISA技术检测待测样品中是否含有B型金葡菌肠毒素的方法包括如下步骤:
(1)将SEB捕获抗体标记受体微球,得到SEB捕获抗体标记的受体微球;
(2)将生物素标记SEB检测抗体,得到生物素标记的SEB检测抗体;
(3)将所述SEB捕获抗体标记的受体微球和所述生物素标记的SEB检测抗体加入各检测孔中,然后向所述检测孔中加入待测样品,孵育;
(4)向(3)得到的检测孔中加入链霉亲和素标记的供体微球,孵育;
(5)读取所述检测孔的检测信号值,根据所述检测信号值判断待测样品中是否含有B型金葡菌肠毒素。
上述方法中,所述(1)还包括如下步骤:用AlphaLISA反应缓冲液将所述SEB捕获抗体标记的受体微球按照1:150的比例进行稀释,得到受体微球溶液;
所述(2)还包括如下步骤:用AlphaLISA反应缓冲液将所述生物素标记的SEB检测抗体按照1:1000的比例进行稀释,得到生物素化抗体溶液。
上述方法中,所述(3)还包括如下步骤:将所述受体微球溶液和所述生物素化抗体溶液混匀,得到混合液;将所述混合液加入所述检测孔中。
在本发明中,所述SEB捕获抗体标记的受体微球在混合液中的浓度为33.33μg/mL,所述生物素标记的SEB检测抗体在混合液中的浓度为1μg/mL。
上述方法中,所述(3)中,所述孵育的条件为37℃孵育15分钟;所述(4)中,所述孵育的条件为37℃孵育10分钟。
上述方法中,所述(5)中,采用Spectramax I3的AlphaLISA模块读取所述检测孔的检测信号值,若待测样品的检测信号值大于本底值+3SD,则所述待测样品含有或候选含有B型金葡菌肠毒素,否则待测样品中不含有或候选不含有B型金葡菌肠毒素。
上述方法中,所述本底值具体为本底平均值,所述本底平均值为步骤(3)中不加待测样品,且保持其余步骤不变得到的检测信号值的平均值。
上述试剂盒或方法中,所述SEB检测抗体和SEB捕获抗体均可按照现有技术中的常规方法制备得到,也可以购买获得。具体制备方法可参照文献“雷祚荣,葡萄球菌毒素和葡萄球菌毒素病,中国科学技术出版社”中的“肠毒素单克隆抗体制备”记载的方法。
本发明提供了一种B型金葡菌肠毒素的AlphaLISA检测试剂盒。该试剂盒包括SEB捕获抗体标记的受体微球、生物素标记的SEB检测抗体和链霉亲和素标记的供体微球。本发明还提供了一种B型金葡菌肠毒素的检测方法,本发明提供的B型金葡菌肠毒素的检测方法是采用AlphaLISA技术检测B型金葡菌肠毒素。通过实验证明:本发明的B型金葡菌肠毒素的检测方法可以大大降低蛋白A的影响,且本发明的检测方法快速、准确、可靠,具有良好的应用前景。
附图说明
图1为蛋白A对AlphaLISA和ELISA检测SEB的影响。A为AlphaLISA和ELISA检测梯度稀释的蛋白A。蛋白A从100μg/mL到0.01μg/mL进行10倍梯度稀释,X轴是蛋白A浓度的对数。Y轴是AlphaLISA和ELISA检测的信号值。B为蛋白A对AlphaLISA和ELISA检测SEB的影响。X轴是SEB的浓度,Y轴是信号比值,其具体计算公式为VSEB+PA/VSEB。VSEB+PA为SEB和蛋白A混合物的检测信号值,VSEB为SEB溶液的检测信号值。
图2为AlphaLISA和ELISA检测菌株上清中的SEB。A为R-BiopharmRIDASCREEN检测上清中的SEB。B为RT-qPCR检测seb基因的表达。1-10为9个分离株和1个阴性对照。9个分离株分别是1169、3-4、AT、SC2、2-1、3-3、SC1、A8和SC3。C为ELISA和AlphaLISA检测金葡菌上清中的SEB。结果以Vtest/Vcutoff表示。Vtest为上清的检测值,Vcutoff为cutoff值,cutoff值为本底平均值+3SD。
图3为AlphaLISA检测SEB的灵敏度。A为4参数标准曲线。B为标准曲线的线性范围。
图4为AlphaLISA检测SEB的特异性。SEA、SEB、SEC、SED和SEE分别为A-E型金葡菌肠毒素;Ricin、Abrin和BTX分别为蓖麻毒素、相思子毒素和肉毒毒素。
具体实施方式
下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明,均为常规方法。
下述实施例中所用的材料、试剂等,如无特殊说明,均可从商业途径得到。
下述实施例中的定量试验,均设置三次重复实验,结果取平均值。
下述实施例中的SEB检测抗体和SEB捕获抗体均为迈迪安生命科学公司的产品,SEB捕获抗体的产品目录号为C86220M(克隆号为S222),SEB检测抗体的产品目录号为C86400M(克隆号为S643)。
下述实施例中的SEB是按照文献“雷祚荣,葡萄球菌毒素和葡萄球菌毒素病,中国科学技术出版社”中“肠毒素的提纯和鉴定”记载的方法制备得到的,公众可从中国人民解放军军事医学研究院微生物流行病研究所获得。
下述实施例中的10×AlphaLISA反应缓冲液配方:250mM HEPES(pH7.4),1%Casein,10mg/mL Dextran-500,5%Triton X-100和0.5%Proclin-300。
下述实施例中的PBS溶液:浓度0.01mol/L,pH值7.2。
实施例1、蛋白A对ELISA和AlphaLISA检测SEB的影响
一、以蛋白A作为待测样品
1、ELISA检测
(1)将100μL浓度为1μg/mL的SEB捕获抗体加入96孔板,4℃包被过夜。
(2)弃包被液,用200μL含10%FBS的PBST(PBS+10%Tween)进行封闭。
(3)弃封闭液,分别加入浓度为0.01μg/mL、0.1μg/mL、1μg/mL、10μg/mL和100μg/mL的蛋白A溶液(蛋白A购自Sigma公司,货号为P6031;蛋白A溶液的溶剂为PBST)100μL,37℃孵育30分钟,弃上清液,用PBST洗3遍。
(4)加入1:2000生物素标记的SEB检测抗体,37℃孵育30分钟,弃上清液,用PBST洗3遍。
(5)加入1:8000稀释的HRP标记的链霉亲和素(购自Pierce公司,货号为21126),37℃孵育30分钟。加入底物(TMB)显色,显色后加入终止液(2M H2SO4)终止反应。用SpectramaxI3分别读取各孔的OD450值,以大于本底平均值+3SD判定为阳性。本底平均值为步骤(3)中加入不含蛋白A的PBST溶液100μL,且保持其余步骤不变得到的检测信号值的平均值。
2、AlphaLISA检测
(1)按照抗体标记受体微球的标准流程,将SEB捕获抗体标记于AlphaLISA受体微球(购自PerkinElmer公司,货号为6772001)上,得到SEB捕获抗体标记的受体微球。然后将SEB捕获抗体标记的受体微球与含有0.05%Proclin-300的PBS溶液混匀,得到受体微球溶液,并使其浓度为5mg/mL。
采用Thermo生物素标记试剂盒(购自Thermo公司,货号为21435)将生物素标记于SEB检测抗体,得到生物素标记的SEB检测抗体。然后将生物素标记的SEB检测抗体与PBS溶液混匀,得到生物素化抗体溶液,并使其浓度为1mg/mL。
(2)用AlphaLISA反应缓冲液分别对受体微球溶液和生物素化抗体溶液进行稀释(用AlphaLISA反应缓冲液按照1:150的比例稀释受体微球溶液;用AlphaLISA反应缓冲液按照1:1000的比例稀释生物素化抗体溶液),并将稀释后的溶液混匀,配制受体微球和生物素化抗体混合溶液20μL,其中,受体微球在混合溶液中的浓度为33.33μg/mL,生物素化抗体在混合溶液中的浓度为1μg/mL。
(3)将20μL的受体微球和生物素化抗体混合溶液加入1/2AreaPlateTM-96(PE)孔中,然后每孔分别加入浓度为0.01μg/mL、0.1μg/mL、1μg/mL、10μg/mL和100μg/mL的蛋白A溶液5μL,37℃孵育15分钟,再加入25μL链霉亲和素标记的供体微球(PE)(购自PerkinElmer公司,货号为6760002),浓度为80μg/mL,37℃孵育10分钟,用Spectramax I3(MolecularDevice,城市)的AlphaLISA模块分别读取各孔的检测信号值。以大于本底平均值+3SD判定为阳性。本底平均值为步骤(3)中加入不含蛋白A的溶液,且保持其余步骤不变得到的检测信号值的平均值。
以蛋白A浓度的对数为X轴,分别以ELISA检测的OD450值和AlphaLISA检测信号值为Y轴绘制曲线。结果如图1A所示。结果显示,用相同的抗体进行检测,随着蛋白A浓度的增加,ELISA检测信号值显著升高,ELISA的cutoff值为0.26+0.06;而AlphaLISA的检测信号值没有增高,与本底值接近。可见蛋白A对ELISA的结果影响较大,对AlphaLISA没有显著影响。
二、以蛋白A和SEB的混合物作为待测样品
1、待测样品的制备
将不同浓度的蛋白A溶液(溶剂为PBST)分别与不同浓度的SEB溶液(溶剂为PBS溶液)混匀,分别得到如下含有SEB和蛋白A的混合样品溶液:混合样品溶液1(SEB的终浓度为0.05ng/mL,蛋白A的终浓度为1μg/mL)、混合样品溶液2(SEB的终浓度为0.1ng/mL,蛋白A的终浓度为1μg/mL)、混合样品溶液3(SEB的终浓度为1ng/mL,蛋白A的终浓度为1μg/mL)、混合样品溶液4(SEB的终浓度为10ng/mL,蛋白A的终浓度为1μg/mL)、混合样品溶液5(SEB的终浓度为100ng/mL,蛋白A的终浓度为1μg/mL)、混合样品溶液6(SEB的终浓度为0.05ng/mL,蛋白A的终浓度为100μg/mL)、混合样品溶液7(SEB的终浓度为0.1ng/mL,蛋白A的终浓度为100μg/mL)、混合样品溶液8(SEB的终浓度为1ng/mL,蛋白A的终浓度为100μg/mL)、混合样品溶液9(SEB的终浓度为10ng/mL,蛋白A的终浓度为100μg/mL)、混合样品溶液10(SEB的终浓度为100ng/mL,蛋白A的终浓度为100μg/mL)。
2、AlphaLISA和ELISA检测SEB
分别采用AlphaLISA和ELISA检测步骤1中制备的混合样品溶液1-10及不含蛋白A的浓度分别为0.05ng/mL、0.1ng/mL、1ng/mL、10ng/mL和100ng/mL的SEB溶液。检测方法同步骤一中的AlphaLISA和ELISA方法。
以SEB浓度为X轴,信号比值为Y轴绘制曲线。信号比值的计算公式如下:VSEB+PA/VSEB。其中,VSEB+PA为含有蛋白A和SEB的混合样品溶液检测的信号值;VSEB为不含有蛋白A的SEB溶液检测的信号值。
结果如图1B所示。结果显示,对于AlphaLISA,1μg/mL和100μg/mL的蛋白A都不会提高信号值,而对于ELISA,在SEB浓度低于10ng/mL时,1μg/mL的蛋白A将信号提高了1.31到3.02倍,100μg/mL的蛋白A将信号提高了2.39到5.95倍。可见蛋白A明显的影响了ELISA检测的信号值。
实施例2、ELISA和AlphaLISA对金葡菌培养上清中SEB的检测
一、qPCR和R-Biopharm RIDASCREEN检测产SEB菌株
选取10株金黄色葡萄球菌(S-6、1169、3-4、AT、SC2、2-1、3-3、SC1、A8和SC3),分别采用RT-qPCR和R-Biopharm RIDASCREEN检测10株金黄色葡萄球菌中的产SEB菌株和不产SEB菌株。
1、R-Biopharm RIDASCREEN检测产SEB菌株
肉汤培养基分别培养10株金黄色葡萄球菌至24小时,12000rpm离心10min,取上清液,0.22μm滤膜过滤除菌,SEB酶联法检测上清液中的SEB。SEB酶联法按照R-BiopharmRIDASCREEN(R-Biopharm AG,Darmstadt,Germany)说明书进行操作。
R-Biopharm RIDASCREEN检测结果如图2A所示。结果表明:10株金黄色葡萄球菌中,S-6为产SEB菌株,而其它菌株均为不产SEB菌株。
2、RT-qPCR检测
采用RT-qPCR对金黄色葡萄球菌菌株的SEB表达进行转录水平鉴定。具体步骤如下:
(1)cDNA的获得
肉汤培养基分别培养10株金黄色葡萄球菌至12小时,取500μL菌液采用RNA提取试剂盒RNeasy Mini Kit(QIAGEN,Valencia,CA)提取总RNA,然后采用反转录试剂盒SuperScript III First-Strand Synthesis System for RT-PCR进行反转录,得到cDNA,以上提取和反转录操作均按照试剂盒说明操作。
(2)RT-qPCR
以步骤(1)获得的cDNA为模板,采用qPCR试剂盒(PowerUp SYBR GreenMasterMix)进行qPCR,检测seb基因的表达情况。seb基因表达的检测引物序列如下:
entB-F:5’-AGAAAAAGGTGACTGCTCAAGAAT-3’;
entB-R:5’-CGTTTCATAAGGCGAGTTGTT-3’。
qPCR仪器为ViiA TM 7real-time PCR system(Invitrogen Life Technologies,Thermo Scientific,Rockford,USA);qPCR条件为50℃2min,95℃2min;95℃5sec,60℃30sec,40个循环。
qPCR检测结果如图2B所示。结果表明:10株金黄色葡萄球菌中,S-6为产SEB菌株,而其它菌株均为不产SEB菌株。
二、ELISA和AlphaLISA检测金葡菌培养上清中的SEB
1、ELISA检测金葡菌培养上清中的SEB
肉汤培养基分别培养10株金黄色葡萄球菌至24小时,12000rpm离心10min,取上清液,0.22μm滤膜过滤除菌,取过滤后的100μL产SEB的上清液和不产SEB的上清液作为待测样品,按照实施例1步骤一的1中的方法检测SEB。
2、AlphaLISA检测金葡菌培养上清中的SEB
肉汤分别培养10株金黄色葡萄球菌至24小时,12000rpm离心10min,取5μL上清液作为待测样品,按照实施例1步骤一的2中的方法检测SEB。
结果如图2C所示。结果显示,AlphaLISA能够明确的鉴定出10株金黄色葡萄球菌中S-6为SEB阳性菌株,明确区分出SEB阳性菌株和SEB阴性菌株;但ELISA则将10株金黄色葡萄球菌均鉴定为SEB阳性菌株,即ELISA产生假阳性。说明本发明基于AlphaLISA建立的SEB检测方法结果更加准确、可靠。
实施例3、B型金葡菌肠毒素的AlphaLISA检测试剂盒的灵敏度和特异性检测
一、灵敏度检测
以不同浓度的SEB溶液为待测样品,按照实施例1步骤一的2中的AlphaLISA检测方法检测SEB。4参数曲线的SEB溶液浓度分别为0.03ng/mL、0.05ng/mL、0.10ng/mL、0.19ng/mL、0.39ng/mL、0.78ng/mL、1.56ng/mL、3.13ng/mL、6.25ng/mL、12.5ng/mL、25ng/mL、50ng/mL、100ng/mL、200ng/mL和300ng/mL;线性曲线SEB溶液浓度为0.03ng/mL、0.05ng/mL、0.10ng/mL、0.19ng/mL、0.39ng/mL、0.78ng/mL、1.56ng/mL、3.13ng/mL、6.25ng/mL、12.5ng/mL和25ng/mL。
结果如图3所示。结果表明:所建AlphaLISA检测体系对SEB的检测灵敏度高,检测限可以达到25pg/mL,线性范围为25pg/mL到25ng/mL。
二、特异性检测
分别以浓度为50ng/mL和100ng/mL的A型金葡菌肠毒素(SEA)、B型金葡菌肠毒素(SEB)、C型金葡菌肠毒素(SEC)、D型金葡菌肠毒素(SED)、E型金葡菌肠毒素(SEE)及浓度为100ng/mL的蓖麻毒素(Ricin)、相思子毒素(Abrin)和肉毒毒素(BTX)作为待测样品,按照实施例1步骤一的2中的AlphaLISA检测方法检测SEB。
结果如图4所示。结果表明:所建AlphaLISA检测体系对SEB的检测特异性好,不仅与蓖麻毒素、相思子毒素和肉毒毒素不交叉,与其它4种典型肠毒素也不交叉。
Claims (10)
1.一种B型金葡菌肠毒素的AlphaLISA检测试剂盒,其包括SEB捕获抗体标记的受体微球、生物素标记的SEB检测抗体和链霉亲和素标记的供体微球。
2.根据权利要求1所述的试剂盒,其特征在于:所述SEB捕获抗体标记的受体微球为SEB捕获抗体标记的受体微球溶液,所述SEB捕获抗体标记的受体微球溶液的工作浓度为10-20μg/mL;
或,所述生物素标记的SEB检测抗体为生物素标记的SEB检测抗体溶液,所述生物素标记的SEB检测抗体溶液的工作浓度为0.2-0.8μg/mL。
3.根据权利要求1或2所述的试剂盒,其特征在于:
所述SEB捕获抗体标记的受体微球溶液的工作浓度为13.3μg/mL;
或,所述生物素标记的SEB检测抗体溶液的工作浓度为0.4μg/mL;
或,所述试剂盒还包括AlphaLISA反应缓冲液。
4.权利要求1-3任一所述的试剂盒在检测B型金葡菌肠毒素中的应用;
或,权利要求1-3任一所述的试剂盒在制备检测B型金葡菌肠毒素的产品中的应用;
或,权利要求1-3任一所述的试剂盒在检测待测样品中是否含有B型金葡菌肠毒素中的应用;
或,权利要求1-3任一所述的试剂盒在制备检测待测样品中是否含有B型金葡菌肠毒素的产品中的应用。
5.一种检测待测样品中是否含有B型金葡菌肠毒素的方法,包括采用AlphaLISA技术检测待测样品中是否含有B型金葡菌肠毒素的步骤。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于:所述采用AlphaLISA技术检测待测样品中是否含有B型金葡菌肠毒素的方法包括如下步骤:
(1)将SEB捕获抗体标记受体微球,得到SEB捕获抗体标记的受体微球;
(2)将生物素标记SEB检测抗体,得到生物素标记的SEB检测抗体;
(3)将所述SEB捕获抗体标记的受体微球和所述生物素标记的SEB检测抗体加入各检测孔中,然后向所述检测孔中加入待测样品,孵育;
(4)向(3)得到的检测孔中加入链霉亲和素标记的供体微球,孵育;
(5)读取所述检测孔的检测信号值,根据所述检测信号值判断待测样品中是否含有B型金葡菌肠毒素。
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于:所述(1)还包括如下步骤:用AlphaLISA反应缓冲液将所述SEB捕获抗体标记的受体微球按照1:150的比例进行稀释,得到受体微球溶液;
所述(2)还包括如下步骤:用AlphaLISA反应缓冲液将所述生物素标记的SEB检测抗体按照1:1000的比例进行稀释,得到生物素化抗体溶液。
8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于:所述(3)还包括如下步骤:将所述受体微球溶液和所述生物素化抗体溶液混匀,得到混合液;将所述混合液加入所述检测孔中。
9.根据权利要求5-8任一所述的方法,其特征在于:所述(3)中,所述孵育的条件为37℃孵育15分钟;
或,所述(4)中,所述孵育的条件为37℃孵育10分钟。
10.根据权利要求5-9任一所述的方法,其特征在于:所述(5)中,采用Spectramax I3的AlphaLISA模块读取所述检测孔的检测信号值,若待测样品的检测信号值大于本底值+3SD,则所述待测样品含有或候选含有B型金葡菌肠毒素,否则待测样品中不含有或候选不含有B型金葡菌肠毒素。
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