亲和

亲和素编辑本段

亲和素是一种糖蛋白，可由蛋清中提取。分子量60kD，每个分子由4个亚基组成，可以和4个生物素分子亲密结合。现在使用更多的是从链霉菌中提取的链亲和素（streptavidin）。生物素（biotin）又称维生素H，分子量244.31，存在于蛋黄中。用化学方法制成的衍生物，生物素－羟基琥珀亚胺酯（biotin-hydroxysuccinimide，BNHS）可与蛋白质、糖类和酶等多种类型的大小分子形成生物素化的产物。亲和素与生物素的结合，虽不属免疫反应，但特异性强，亲和力大，两者一经结合就极为稳定。由于1个亲和素分子有4个生物素分子的结合位置，可以连接更多的生物素化的分子，形成一种类似晶格的复合体。因此把亲和素和生物素与ELISA 偶联起来，就可大大提高ELISA的敏感度。

生物素在人体内是不能单独起作用的，它需要与其他酶、氨基酸、脂肪衍生物等结合来综合调控。生物素结合常数即表示了它与其他有机分子结合能力的大小。

亲和素类别编辑本段

亲合素主要包括卵白亲合素、链亲合素、卵黄亲合素及类亲合素等。后两种因其特异性亲合力低，研究不多，前两种目前已深入研究并得到广泛应用。

亲和素各类介绍编辑本段

1. 亲和素（Avidin，A）

亲合素又称卵白蛋白或抗生物素，分子量为68000，pI 10～10.5；在pH9～13缓冲液中性质均稳定，耐热并耐多种蛋白水解酶的作用。天然亲合素为碱性蛋白，由4个相同的亚单位构成4聚体；每个亲合素亚单位通过其结构中的色氨酸残基与生物素中的Ureido环（I环）结合。因此，1个亲合素分子存在4个与生物素分子结合位点，其结合常数（Ka）高达10¹⁵ mol/L。

通常，亲合素的活性单位是以亲合素结合生物素的量来表示的，即以能结合1μg生物素所需要的亲合素量为1个亲合素活性单位。一般1μg亲合素约含13～15个活性单位。

2. 链霉亲合素（Streptavidin，SA）

链霉亲合素（SA）是与亲合素（A）有类似生物学特性的一种蛋白质。是由Streptomyces avidin菌在培养过程中分泌的一种蛋白质产物，SA也可通过基因工程手段生产。SA分子量为65000，由4条序列相同的肽链构成，每条SA肽链可以结合1个生物素分子。因此与A一样，每个SA分子也具有4个可与生物素分子结合位点，其结合常数与A相同为10¹⁵ mol/L，约为抗原抗体间Ka（10⁵～10¹¹ mol/L）的1万倍以上。

SA与A的Ka虽然相同，但在实际应用中其检测灵敏度明显优于A，其原因是SA为略偏酸性的蛋白。SA的每条肽链含159个氨基酸残基，其中赖氨酸、精氨酸等碱性氨基酸的含量比一般亲合素少，反之含酸性氨基酸较多，其等电点为6.0，较A（pI=10）为低；同时在结构中SA不含任何糖基，而A含糖可高达10%。A的高pI及高含糖结构导致在聚苯乙烯板和硝酸纤维素膜上或与组织细胞 DNA结合时，易产生一定程度的非特异性结合，造成较高的显色背景，而SA较A在应用中明显克服了这一缺点。

SA最高的活性可达18U，较A高（15U）；与A一样，每个SA分子也具有4个可与生物素分子结合位点，故其效应相同。

上图为亲和素-生物素复合体的结构示意，展示了四个亚基与生物素的结合。

应用编辑本段

亲和素-生物素系统广泛应用于免疫检测（如ELISA）、免疫组化、亲和纯化、生物传感器等领域。利用其高亲和力和多价性，可显著提高检测灵敏度和特异性。例如，在ELISA中，使用生物素标记的抗体和酶标亲和素，可将检测信号放大数百倍。

参考资料编辑本段

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Wilchek, M., & Bayer, E. A. (1990). Avidin-biotin technology. Methods in Enzymology, 184, 1-746.
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Diamandis, E. P., & Christopoulos, T. K. (1991). The biotin-(strept)avidin system: principles and applications in biotechnology. Clinical Chemistry, 37(5), 625-636.
Bayer, E. A., & Wilchek, M. (1974). Insolubilized biotin for the purification of avidin. Methods in Enzymology, 34, 265-267.
索莱宝生物科技公司 (2018). 亲和素产品介绍. http://www.solarbio.cn/