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Antibodies for Protein Detection

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Antibodies for Protein Detection

Overview

Antibodies(항체)는 특정 proteins(단백질)를 검출하는 강력한 도구이다. Antibodies는 vertebrate immune system(척추동물 면역 체계)에서 infection(감염)에 대한 방어로 생산되는 proteins이며, 각각 다른 binding site(결합 부위)를 가진 수십억 가지 형태로 만들어진다.

Antibody Specificity

  • Antibodies는 특정 target molecule(표적 분자) 또는 antigen(항원)을 인식하는 고유한 특성을 가진다
  • 이러한 정밀한 antigen specificity(항원 특이성) 때문에 cell biology(세포 생물학)에서 강력한 도구로 사용된다

Applications in Microscopy

Fluorescence Microscopy

  • Fluorescent dyes(형광 염료)와 결합: Antibodies를 fluorescent dyes에 화학적으로 연결하여 사용
  • 세포 내 특정 molecules(분자) 위치 확인: Fluorescence microscopy(형광 현미경)를 통해 cells(세포) 내 특정 molecules의 위치를 파악
  • 일반적 사용 형광 염료:
    • Fluorescein(플루오레세인): Blue light(청색광)로 여기(excitation)하면 강한 green fluorescence(녹색 형광) 방출
    • hodamine(로다민): Green-yellow light(녹황색광)로 여기하면 deep red fluorescence(진한 적색 형광) 방출

Multiple Labeling

  • 하나의 antibody를 fluorescein에, 다른 antibody를 rhodamine에 결합하여 같은 cell(세포)에서 서로 다른 molecules(분자)의 distribution(분포)를 비교 가능
  • 두 molecules는 각 dye(염료)에 특화된 filter sets(필터 세트)를 전환하여 따로 visualize(시각화) 가능
  • Multiple fluorescent dyes를 사용하여 같은 cell에서 여러 유형의 molecules를 명확하게 구별 가능 (Figure 9–13 참조)

Modern Fluorescent Probes

현대의 fluorescent probes(형광 프로브)들:

  • Cy3, Cy5, Alexa dyes 등이 fluorescence microscopy를 위해 특별히 개발됨
  • 많은 organic fluorochromes(유기 형광체)와 마찬가지로 지속적인 조명 시 비교적 빠르게 fade(퇴색)됨
  • 추가 fluorescence microscopy methods를 통해 living cells(살아있는 세포) 내 특정 molecules의 concentration(농도)과 location(위치) 변화를 모니터링 가능

Important Consideration

  • Fluorescence microscopy의 모든 방법에는 trade-off가 존재한다
  • Fluorescence microscopes에서는 fluorescently labeled molecules(형광 표지된 분자)만 imaging(영상화)이 가능하다
  • Cell 내의 다른 모든 molecules는 보이지 않는 상태로 남는다

Detection Methods

Direct vs Indirect Immunocytochemistry

Indirect immunocytochemistry

Primary Antibody(1차 항체):

  • 관심 있는 protein(단백질)에 직접 결합
  • Marker molecule(표지 분자)에 직접 연결 가능

Secondary Antibody(2차 항체):

  • Primary antibody에 결합하는 antibody
  • Labeled secondary antibodies의 group이 사용될 때 더 강한 signal(신호) 생성
  • 이 과정을 indirect immunocytochemistry(간접 면역세포화학)라고 함

장점:

  • Indirect method가 더 sensitive(민감)함
  • 여러 secondary antibody molecules가 각 primary antibody를 인식하기 때문

Immunogold Electron Microscopy

Electron microscope(전자 현미경)에서의 antibody 사용:

  • Colloidal gold spheres(콜로이드 금 입자) 같은 electron-dense particles(전자 밀도가 높은 입자)로 표지
  • Electron microscopy에서 유사한 목적으로 사용
  • Purified antibodies from antiserum(항혈청에서 정제된 항체) 또는 specific monoclonal antibodies(특정 단일클론 항체) 사용

Signal Amplification

Antibodies를 probes로 사용할 때 fluorescent signal(형광 신호) 증폭 방법:

  • Marker molecule(fluorescent dye 등)을 primary antibody에 직접 연결 가능하기도 하지만
  • Unlabeled primary antibody 사용 후 labeled secondary antibodies로 검출하면 더 강한 signal 획득 가능

References

Graph View

Backlinks