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生物素-親和素簡單介紹

生物素-親和素系統(Biotin-Avidin System,以下簡稱BAS)是半個世紀前發現的一種新型生物反應放大系統。生物素與親和素之間高親合力的牢固結合,使BAS免疫標記和有關示蹤分析更加靈敏,生物素-親和素系統目前已廣泛用於抗原、抗體的定性、定量檢測及定位觀察研究。

生物素(D-biotin)分子結構見圖,分子量244.31Da.生物素分子有兩個環狀結構(如下左圖),其中咪唑酮環是與親和素結合的主要部位;噻吩環,C2上有一戊酸側鏈,其末端羧基是結合抗體和其他生物大分子的惟一結構,經化學修飾後,生物素可成為帶有多種活性基團的衍生物——活化生物素(如下右圖)

親和素(avidin,AV)亦稱抗生物素蛋白、卵白素,是從卵白蛋白中提取的一種由4個相同亞基組成的堿性糖蛋白,分子量為68kD。4個相同的亞基使每個親和素能最多可結合4個分子的生物素。生物素與親和素之間具有極強的親和力,比抗原與抗體間的親和力高得多。並且,二者的結合穩定性好、專一性強。

生物素-親和素系統有哪些優點:

靈敏度

生物素易與蛋白質、核酸類及其他生物大分子結合,形成的生物素衍生物,不僅保持瞭大分子物質的原有生物活性,而且具有多價性。此外,每個親和素分子有四個生物素結合部位,可同時以多價形式結合生物素化的大分子衍生物和標記物。因此,BAS具有多級放大作用,使其在應用時可極大地提高檢測方法的靈敏度。

特異性

親和素與生物素間的結合呈高度特異性。因此,BAS的多層次放大作用在提高靈敏度的同時,並不增加非特異性幹擾。而且,BAS結合特性不會因反應試劑的高度稀釋而受影響。因此,在實際應用中可**限度地降低反應試劑的非特異作用。

穩定性

親和素結合生物素的親和常數可為抗原-抗體反應的百萬倍,二者結合形成復合物的解離常數很小,呈不可逆反應性;而且酸、堿、變性劑、蛋白水解酶以及有機溶劑均不影響其結合。因此,BAS在實際應用中,產物的穩定性高,從而可降低操作誤差,提高測定的精確度。

適用性

生物素及親和素可形成各種各樣的衍生物。這些衍生物可通過標記物(如酶、熒光素或放射性元素)用於一系列檢測和分離純化,包括細胞、組織、體液中的抗原-抗體、激素-受體、核酸系統等。同時一些已上市的基於BAS的試劑也為臨床診斷和科研提供瞭便利。

生物素可以通過多種不同的接頭或間隔物與肽分離。盡管如此,還是建議包含一個靈活的間隔物,例如Ahx(一個 6 碳接頭),以使生物素標簽更加穩定或靈活。

(生物素結構)

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