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Bio-techne|细胞因子从 U 到 μg 换算,看我乾坤大挪移

在文献中,细胞因子的检测结果和用量常用 U/mL 或 IU/mL 表示。而 R&D Systems® 的蛋白,单位一般是 μg。U 是什么?和 IU 之间有什么差别?它们又是怎么与 μg 进行换算的呢?

U 的定义

首先,U 是蛋白活性单位,用于计量蛋白本身的生物学活性。活性单位指在最适条件下,单位时间内产生单位生物学效应的蛋白量。

以酶为例,1961 年,国际生物化学学会酶学委员会提出采用统一的「国际单位」(IU)来表示酶的活力,在最适条件下,每分钟内催化 1 微摩尔(μmol)底物转化为产物或转化底物中 1 微摩尔的有关基团所需的酶量。即 1 IU=1 U=1 μmol/min。

比如大家最熟悉也是临床最常见的谷草转氨酶(天冬氨酸氨基转移酶,AST),8.47 U/L=8.47 IU/L,也就是说,每升血清中,含有能在 1 分钟内使 8.47 μmol 的氨基转移的 AST。

那么,IU 与 μg 又该如何换算呢?这就要引入比活性的概念。

活性与比活性

我们知道蛋白都有复杂的空间结构和翻译后修饰,仅仅保证一级结构是无法确保蛋白活性的。而体现重组蛋白产品活性的重要指标,就是比活性。

比活性是指单位质量蛋白的生物学活性单位,通常用 U/μg 或 μmol/min/μg 表示。还是以酶为例,在最适条件下,如果 1 μg 酶可以在 1 分钟内催化 1μmol 的底物,那么其比活性就是 1U/μg(或 μmol/min/ug)。

这是重组蛋白的一项重要指标。进行比活性项目的检测,不仅可以反映产品生产工艺的稳定情况,而且可以比较不同表达体系、不同生产厂家生产同一产品的品质情况。比活性高说明产品的生产工艺更先进、纯度更高、质量更优。

然而蛋白的作用千变万化,在不同的时间空间对于不同的细胞很可能会有不同的作用。如何统一呢?

世界卫生组织联合美国国家生物标准及控制研究所(NIBSC)给出了一系列蛋白的国际标准品,以 TNF-α为例,该标准品的比活性为 43,000 IU/mg。有了标准品,我们就能对目标蛋白进行生物学标定。

R&D Systems® 产品活性换算

R&D Systems® 的细胞因子产品大多经过国际标准品的标定。这样不仅保证了细胞因子的生物学活性,更保证了其与国际标准品之间的溯源性。通过下方链接,便可查到 R&D Systems® 经过标定的细胞因子的比活性。

https://www.rndsystems.com/cn/resources/technical-information/unit-conversion-table

下表既有相关参考标准品的货号和比活性,又有用于活性验证的细胞系的信息。在最后一列,列出了 1 μg 蛋白与活性(U 或 IU)的换算方法。

比如人 EGF 蛋白产品(货号 236-EG),1 μg=1.4*103 U,如果文献中所用的浓度为 100 U/mL,换算到该产品的质量浓度就是 100/1400=0.07 μg/mL。

 

以上文字和图片来源于Bio-techne

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