Protein G・Protein Aの各種IgGへの結合

Affinity Chromatography Vol. 1:Antibodies, GE Healthcare, 2016より抜粋

Protein GおよびProtein AはポリクローナルおよびモノクローナルIgG型抗体のFc領域に対して親和性が高く、これを利用してIgG、Fc領域を含むIgGフラグメント、およびIgGサブクラスを精製します。

Protein GおよびProtein AはそれぞれG群溶血性連鎖球菌および黄色ブドウ球菌の細菌由来タンパク質です。セファロースと結合したProtein GおよびProtein Aは、抗体を日常的に精製するのに非常に便利で使いやすいクロマトグラフィー担体となります。たとえば、モノクローナルIgG型抗体の精製、ポリクローナルIgGやそのサブクラスの精製、IgG免疫複合体および融合タンパク質の吸着・精製などです。IgGサブクラスは細胞培養上清、血清、および腹水から単離できます。

表1ではProtein GおよびProtein Aの各種免疫グロブリンへの結合力を比較しています。本表のデータはさまざまな文献から集めたものです。Protein GまたはProtein Aのみで結合力の試験を行っており、Protein GまたはProtein Aの精製担体への結合の挙動を予測するための目安として利用できます。ただし、アフィニティ基質にProtein GやProtein Aが結合した場合は、精製担体との相互作用が変わる可能性があります。たとえば、ラットIgG1はProtein Gセファロースに結合しますが、Protein Aセファロースには結合しません。

Fc領域への特異性の違いを利用して未処理のサンプルまたは仔ウシ血清添加培地から1ステップで精製する場合、宿主IgGも同時に精製してしまい、微量ながら血清タンパク質を結合する可能性もあります。IgGの微量混入を防ぐには、たとえばNHS活性化セファロースを結合した抗宿主IgG抗体を用いた免疫特異的アフィニティ、Capto™ adhereなどを用いたイオン交換クロマトグラフィー（IEX）、または疎水性相互作用クロマトグラフィー（HIC、6章）など、別手法をご検討ください。

表1． 競合ELISA試験で測定したProtein GおよびProtein Aに対する各動物種由来抗体の結合強度。アルカリホスファターゼ標識ウサギIgG抗体の50% 結合阻害に必要なIgGの量を測定した。

動物種	サブクラス	Protein Gの結合	Protein Aの結合
ヒト	IgA IgD IgE IgG1 IgG2 IgG3 IgG4 IgM*	– – – ++++ ++++ ++++ ++++ –	variable – – ++++ ++++ – ++++ variable
トリ卵黄	IgY†	–	–
ウシ		++++	++
イヌ		+	++
ヤギ		++	–
モルモット	IgG1	++	++++
ハムスター		++	+
ウマ		++++	++
コアラ		+	–
ラマ		+	–
アカゲザル		++++	++++
マウス	IgG1 IgG2a IgG2 IgG3 IgM*	++++ ++++ +++ +++ –	+ ++++ +++ ++ variable
ブタ		+++	+++
ウサギ		+++	++++
ラット	IgG1 IgG2a IgG2 IgG3	+ ++++ ++ ++	– – – +
ヒツジ		++	+/–

* HiTrap IgM精製HPカラムで精製
^† HiTrap IgY精製HPカラムで精製
++++＝強い結合
++＝中程度の結合
—＝弱い結合または結合しない