上次给大家介绍了Strep Tag表达和纯化系统,发现很多朋友对生物和亲和素的应用比较感兴趣,本周为大家简单介绍下生物素-亲合素系统。 生物素-亲合素系统(Biotin-Avidin—System,BAS)是70年代末发展起来的一种新型生物反应放大系统。随着各种生物素衍生物的问世,BAS很快被广泛应用于医学各领域。近年大量研究证实,生物素—亲合素系统几乎可与目前研究成功的各种标记物结合。生物素与亲和素之间高亲合力的牢固结合以及多级放大效应,使BAS免疫标记和有关示踪分析更加灵敏。它已成为目前广泛用于微量抗原、抗体定性、定量检测及定位观察研究的新技术。
生物素(biotin)广泛分布于动、植物组织中,常从含量较高的卵黄和肝组织中提取,分子量244.31Da.生物素分子有两个环状结构(如图),其中Ⅰ环为咪唑酮环,是与亲和素结合的主要部位;II环为噻吩环,C2上有一戊酸侧链,其末端羧基是结合抗体和其他生物大分子的惟一结构,经化学修饰后,生物素可成为带有多种活性基团的衍生物——活化生物素。活化生物素可以在蛋白质交联剂的介导下,与已知的几乎所有生物大分子偶联,包括蛋白质,核酸,多糖,脂类等。 亲和素(avidin,AV)亦称抗生物素蛋白、卵白素,是从卵白蛋白中提取的一种由4个相同亚基组成的碱性糖蛋白,分子量为68kD,等电点pI=10.5;耐热并耐受多种蛋白水解酶的作用.尤其是与生物素结合后,稳定性更好。生物素与亲和素间的作用是目前已知强度最高的非共价作用,亲和常数(K)为1015 M-1,比抗原与抗体间的亲和力(K=105-11M-1)至少高1万倍。并且,二者的结合稳定性好专一性强,不受试剂浓度,pH环境,抑或蛋白变性剂等有机溶剂影响。由于每个亲和素能结合4个分子的生物素,这一特点可以用于构建一个多层次信号放大系统。因此,BAS即可用于微量抗原、抗体及受体的定量、定性检测及定位观察研究,亦可制成亲和介质用于上述各类反应体系中反应物的分离、纯化。 亲和素由于带有一个糖链侧链,导至容易和细胞表面的多糖发生非特异性亲和。并且亲和素等电点高达10.5,这一般缓冲体系中带正电荷,容易与带负电荷的蛋白质发生离子作用。因此,链霉亲和素被发现能避免这些缺点,具有更广发的应用。
链霉亲和素三维结构 链霉亲和素(streptavidin,SA)是由链霉菌streptomyces avidinii分泌的一种蛋白质,分子量为65kD。链霉亲和素分子由4条相同的肽链组成,其中每条肽链都能结合一个生物素,并且不带任何糖基,因此与亲和素一样,一个链霉亲和素分子也能结合4个生物素分子,二者亲和常数(K)亦为1015 M-1。链霉亲和素的适用范围比亲和素更为广泛。 本公司已开发出多种链霉亲和素供大家选择,如含半胱氨酸的重组核心链霉亲和素(r-cSA),游离的巯基在一般反应中比氨基活泼,可以优先参与多种基团反应,常用于定向键合。不含半胱氨酸的重组核心链霉亲和素(r-cSA2),与天然链霉亲和素相比,保留核心区域,不含多余序列,活性和特异性更高,可做常规的应用。带组氨酸标签的重组链霉亲和素(r-SA),用镍柱能轻易从混合液中回收链霉亲和素、或标记的抗原抗体等。 本周就介绍到这里,由于BAS系统研究较为广泛,并已有大量应用,下次将继续为大家介绍BAS的应用。
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