Immunpräzipitation
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Loslegenvon lateinisch: precipitare - herabstürzen
Englisch: immunoprecipitation
Definition
Die Immunpräzipitation, kurz IP, ist ein immunologisches Verfahren zur selektiven Abtrennung und Anreicherung von Antigenen aus einem Stoffgemisch mithilfe eines spezifischen Antikörpers. In der Molekularbiologie wird sie vor allem zur Isolierung von Proteinen und Proteinkomplexen aus Zell- oder Gewebelysaten eingesetzt.[1]
Prinzip
Die Methode beruht auf einer spezifischen Antigen-Antikörper-Reaktion. Der Antikörper erkennt ein Epitop des Zielmoleküls und bildet mit ihm einen Immunkomplex.
Bei der klassischen Präzipitation entstehen durch die Vernetzung löslicher Antigene mit Antikörpern schwer lösliche Komplexe. Bei der heute üblichen trägergestützten Immunpräzipitation werden die Immunkomplexe dagegen an einer festen Matrix gebunden und anschließend abgetrennt. Ein sichtbarer Niederschlag durch Antigen-Antikörper-Vernetzung ist dafür nicht erforderlich.
Als Träger dienen meist Agarosekügelchen oder magnetische Partikel, sogenannte Beads. Die Antikörper werden häufig über Protein A oder Protein G an die Träger gebunden. Diese Proteine interagieren mit dem Fc-Anteil geeigneter IgG-Antikörper. Alternativ können Antikörper direkt kovalent an die Matrix gekoppelt werden.[2]
Durchführung
Der genaue Ablauf richtet sich nach Zielprotein und Fragestellung. Typischerweise umfasst er folgende Schritte:
- Probenvorbereitung: Zellen oder Gewebe werden lysiert. Unlösliche Bestandteile werden abgetrennt.
- Antikörperbindung: Das Lysat wird mit einem spezifischen Antikörper inkubiert. Dieser kann bereits an die Beads gekoppelt sein.
- Abtrennung: Die beladenen Beads werden durch Zentrifugation oder mithilfe eines Magneten vom Überstand getrennt.
- Waschen: Mehrere Waschschritte entfernen möglichst viele unspezifisch gebundene Bestandteile.
- Elution: Die gebundenen Moleküle werden von der Matrix bzw. vom Antikörper gelöst.
- Analyse: Die angereicherte Probe wird beispielsweise mittels SDS-PAGE, Western Blot oder Massenspektrometrie untersucht.[1][2]
Die Bedingungen für Lyse und Waschen müssen an das Experiment angepasst werden. Bei der Untersuchung von Proteinkomplexen sind ausreichend milde Bedingungen erforderlich, um die Wechselwirkungen zwischen den beteiligten Proteinen zu erhalten.[3]
Varianten
Je nach Zielmolekül und Untersuchungsziel werden verschiedene Varianten unterschieden:[2]
| Verfahren | Untersuchungsziel |
|---|---|
| Immunpräzipitation eines Einzelproteins | Anreicherung eines bestimmten Proteins zur anschließenden Charakterisierung |
| Co-Immunpräzipitation (Co-IP) | Gemeinsame Isolierung eines Zielproteins und assoziierter Proteine zur Untersuchung von Proteinkomplexen |
| Chromatin-Immunpräzipitation (ChIP) | Anreicherung von Protein-DNA-Komplexen zur Untersuchung der Assoziation bestimmter Proteine mit DNA-Abschnitten |
| RNA-Immunpräzipitation (RIP) | Anreicherung von RNA-Protein-Komplexen zur Identifizierung assoziierter RNA-Moleküle |
Kontrollen und Fehlerquellen
Die Aussagekraft hängt wesentlich von der Antikörperspezifität und geeigneten Kontrollen ab. Wichtige Kontrollen sind:
- Input-Kontrolle: Ein Anteil des Ausgangslysats zeigt, ob das untersuchte Protein vor der Immunpräzipitation vorhanden war.
- Isotypkontrolle: Ein nicht gegen das Zielantigen gerichteter Kontrollantikörper passender Spezies und passenden Isotyps erfasst unspezifische Bindungen.
- Beads-Kontrolle: Ein Ansatz ohne spezifischen Antikörper zeigt die Bindung von Probenbestandteilen an die Trägermatrix.[4]
Unspezifische Bindungen können falsch positive Befunde verursachen. Umgekehrt können ungeeignete Detergenzien, hohe Salzkonzentrationen oder intensive Waschschritte schwache Proteininteraktionen auflösen. Bei der anschließenden Western-Blot-Analyse können miteluierte schwere und leichte Antikörperketten die Auswertung beeinträchtigen.[3]
Eine positive Co-Immunpräzipitation spricht für die Zugehörigkeit der nachgewiesenen Proteine zu einem gemeinsamen Komplex. Sie beweist allein keine direkte Bindung zwischen ihnen.
Quellen
- ↑ 1,0 1,1 Bonifacino JS, Dell'Angelica EC, Springer TA. Immunoprecipitation. Curr Protoc Protein Sci. 2001;Chapter 9:Unit 9.8.
- ↑ 2,0 2,1 2,2 Thermo Fisher Scientific. Overview of the Immunoprecipitation (IP) Technique. Abgerufen am 08.09.2026.
- ↑ 3,0 3,1 Thermo Fisher Scientific. Co-Immunoprecipitation (Co-IP). Abgerufen am 08.09.2026.
- ↑ Immunoprecipitation: purifying the immune complexes. CSH Protoc. 2006;2006(4):pdb.prot4536.