生物素、亲和素标记技术
临床免疫学：第十三章 生物素-链霉亲和素标记免疫技术
3、按BNHS：抗体1：8 ～1：15（体积比）混合， 室温搅拌下反应2 ～4小时；
4、装入透析袋，用0.05mol/L、pH7.2 PBS，4 ℃ 透析过夜；
5、结合物内加等体积甘油，小量分装，-20℃冻 存备用。
2、与其他标记物（如酶、荧光素、胶体金）结合制成 新的标记物。
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3、生物素标记抗体（IgG）的制备 基本原理 生物素N-羟基丁二酰亚胺酯（BNHS）分子酯键中的-
C=O基团可与蛋白质分子中的氨基在碱性条件下形成肽 键，从而使其标记上生物素。
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4、实验流程
1、用二甲基甲酰胺（DMF）将BNHS配成1mg/ml溶 液；
第三类是将亲和素与酶标生物素共温形成亲和素-生物素 -过氧化物酶复合物，再与生物素化的抗（抗）体接触， 将抗原-抗体反应体系与ABC标记体系连成一体，称为 ABC法。
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17第三节生物素和亲和素系统的技术方法一桥联亲和素生物素法bridgedavidinbiotintechnologybab法lymphocytebab法直接法检测原理示意图18二标记亲和素生物素法labelledavidinbiotintechlab间接法lab法直接法检测原理示意图20abc双抗体夹心elisa检测原理示意图三亲和素生物素化酶复合物法abcpapabc复合法检测原理示意图四酶抗酶亲和素生物素化酶复合物法papabc23第四节技术评价与应用领域1生物素b和亲和素a之间的高亲和力使反应试剂经得起高度稀释降低或避免了非特异性结合
的羧基经活化修饰 后形成的衍生物， 只有活化生物素才 能偶联各种其他生 物大分子，如蛋白 质、多糖、荧光素 等。
标记亲和素生物素法
标记亲和素生物素法标记亲和素生物素法是一种常用的生物化学实验技术，用于研究蛋白质的相互作用。
本文将介绍亲和素生物素法的原理、应用和实验步骤。
一、原理亲和素生物素法基于生物素（biotin）与亲和素（avidin或streptavidin）之间的高度特异性结合。
生物素是一种水溶性维生素，与亲和素结合后形成稳定的复合物。
利用这种结合关系，可以将含有生物素的分子与亲和素结合，从而实现对目标分子的标记和纯化。
二、应用亲和素生物素法在生物科学研究中有广泛的应用。
其中一些主要应用包括：1. 蛋白质纯化：通过将含有生物素的标签蛋白与亲和素结合，可以实现对目标蛋白的高效纯化。
2. 免疫组化：生物素标记的抗体可以与细胞或组织中的特定抗原结合，从而实现对抗原的检测和定位。
3. 蛋白质相互作用研究：通过将目标蛋白与生物素标记的配体蛋白结合，可以研究蛋白质的相互作用和信号传导机制。
三、实验步骤亲和素生物素法的实验步骤主要包括以下几个方面：1. 标记生物素：将生物素与所需标记的分子（如蛋白质或核酸）进行化学反应，将生物素引入目标分子中。
2. 制备亲和素柱：将亲和素（如avidin或streptavidin）固定在柱子上，形成亲和素柱。
亲和素柱可以商购买或自行制备。
3. 样品处理：将标记了生物素的分子与亲和素柱接触，使其与亲和素结合。
4. 洗脱：通过改变溶液条件，如改变pH值或添加竞争性配体，使亲和素与目标分子解离，从而洗脱目标分子。
5. 分析和应用：将洗脱得到的目标分子用于后续实验或分析，如Western blot、质谱分析等。
四、实验注意事项在进行亲和素生物素法实验时，需要注意以下几点：1. 使用高纯度的生物素和亲和素，以确保实验结果的准确性。
2. 选择适当的洗脱条件，以实现目标分子的高效洗脱。
3. 控制实验中的非特异性结合，以减少背景信号。
4. 根据实验需要选择合适的生物素标记方法，如目标分子的标记位置和标记方式（N-末端、C-末端或内部标记）。
生物素-亲和素预定位技术在肿瘤诊断和治疗中的应用
步法 、 ４步法和 ５步法等。多步法是在 ２步 法原 理的基础上 ， 由于需要清除体 内相关的影响因子， 而选择不 同的清除剂而
收稿 日期 ： ０ —２１ ２ ９１ ７ ０ 基金 项 目 ： 国家 自然科 学 基 金 面 上项 目 ： ６０ ８ ３ ７ ５４ ０
２ ０年 ２月第 １ ０１ ７卷 第 ｌ
５ ７
・
综
述 ・
生 物 素 ． 和 素 预 定 位 技 术 在 亲 肿 瘤 诊 断 和 治 疗 中 的应 用
邓新 荣 杜 ， 进。 罗志福 ，
（． １ 中国 原子 能科 学研 究 院 同位 素 研 究 所 ， 京 １２ １ ；． 北 ０４ ３ ２ 中国 同位 素 有 限公 司 ， 京 １０４ ） 北 ０ ０ ５ 用中具有 广泛 的应用前景。利用其作 用特点进 行肿瘤 显像诊 断和靶
向治 疗 的 研 究 是一 个 热 点 。 ２ 生 物 素一 亲和 素 系 统预 定 位 技 术 在肿 瘤 显 像 和 治 疗 中
应 用 的研 究现 状
肿瘤组织的浓聚 ， 提高了药物的有效性并减少 了毒副作用 。 预定位技 术 的 机 理 主 要 依 据 两 类 反 应 ： 和 素 （ 白素 ， 亲 卵
ａｉ ｎＡ） ｖ ｉ， 或抗 生 物 素 蛋 白链 菌 素 （ 霉 亲 和 素 ） ｓ ｅｔ ｉｉ， ｄ 链 （ｔ ｐａ ｄｎ ｒ ｖ
旦结合后很难分离 。但 当生 物素或 亲和 素的活性 受到 损
伤时 。 其结 合能 力 会 下 降 ０ 。
１２ 生物素 ． 亲和 素 系统的 特点
Ｂ Ｓ既 可偶 联 抗 体 等一 系列 大 分 子 活 性 物 质 ， 可 被 酶 Ａ 又
肿 瘤 预定 位 显 像 和 治 疗 的 具 体 方 案 可 以 分 为 ２步 法 、 ３
亲和素与生物素 连接
亲和素与生物素连接
亲和素与生物素，生命中的紧密连接。
亲和素和生物素是生命中不可或缺的两种物质，它们之间有着
紧密的连接。
亲和素是一种蛋白质，它在生物体内起着极其重要的
作用。
亲和素通过与生物素结合，形成了生物素-亲和素复合物，这
种复合物在细胞内参与了许多重要的生物化学反应。
生物素是一种维生素，它在细胞代谢中扮演着关键的角色。
生
物素与亲和素结合后，形成了一种生物素-亲和素复合物，这种复合
物在许多酶催化的生物化学反应中起着媒介作用。
这些反应包括葡
萄糖新陈代谢、脂肪酸合成和氨基酸代谢等，这些都是维持生命所
必需的过程。
亲和素和生物素的连接不仅仅局限于细胞内的生物化学反应，
它们也在医学和生物技术领域发挥着重要作用。
生物素标记技术利
用了生物素和亲和素之间的结合，用于检测和分离蛋白质和核酸等
生物分子，这为科学研究和医学诊断提供了重要的工具。
总之，亲和素和生物素之间的连接是生命中不可或缺的一部分。
它们共同参与着细胞代谢和生物化学反应，为维持生命的正常运转提供了重要的支持。
同时，它们的结合也为科学研究和医学诊断提供了重要的技术手段。
因此，亲和素与生物素之间的连接是生命中不可或缺的一环。
生物素-亲和素标记技术完整讲解
4 .4 在分离纯化中的应用（亲和层析）
1.平衡 2.上样 3.洗杂 4.洗脱
五 反应特点
1. BAS具有高灵敏度、高特异性、高稳定性和适用性等特点。
1包被抗原2洗涤3待测抗体4洗涤5生物素标二抗6洗涤7加亲和素8洗涤9加酶标生物素10洗涤11加底物12显色后加终止液直接法步骤2亲和素生物素过氧化物酶法abc法即亲和素生物素过氧化物酶法avidinbiotincomplextechnologyabc其原理是预先按一定比例将亲和素或链霉亲和素与酶标生物素结合形成可溶性的亲和素或链霉亲和素生物素过氧化物酶复合物当其与检测反应体系中的生物素化一抗直接法或生物素化二抗间接法相遇时复合物中未饱和的亲和素或链霉亲和素结合部位即可与抗体上的生物素结合
磁微粒和氨基末端磁性微粒为载体分别通过物理吸附和共 价作用制备两种链亲和素-磁性微粒，其具有较高的游离 生物素结合容量以及较高的生物素标记寡核苷酸的结合能 力。
4.1.4 在免疫酶技术中的应用
BAS应用于免疫酶技术，通过生物素-亲和素将免疫复 合物与辣根过氧化物酶连接起来，形成免疫酶-生物素-亲 和素法。赵金富等用合成的雌三醇-生物素复合物(E3Biotin)结合辣根过氧化物酶标记的亲合素(HRP-Avidin)作
BAS与免疫放射分析(immunoradiometric analysis，IRMA)方法偶联， 先将针对不同抗原决定簇的固相抗体和生物素化抗体与 抗原(标准抗原和待测抗体)同时反应，在固相载体表面形成双抗体夹心免疫复合物， 再用放射性同位素标记的亲和素(或链霉亲和素)与复合物中的生物素结合， 最终使反应信号放大。 李贵平等用153Sm标记BAS，再标记抗CEA 单抗， 最后在结肠癌裸鼠模型中进行γ显像和体内分布测定， 结果肿瘤显像时间大大缩短。郝君等采用生物素-磁珠富集微卫星， 与传统放射性同
临床免疫学：第十三章 生物素-链霉亲和素标记免疫技术
生物素（biotin，B）, 又称维生素H 、B7,动 植物中广泛存在，卵黄 和肝中含量高；
MW244.31D,有两个环状 结构；
Ⅰ环为咪唑酮环，为与 亲和素结合部位；
Ⅱ环为噻吩环，含一个 戊酸侧链，其末端可与 生物大分子连接，形成 生物素标记物。
咪唑酮环 噻吩环
羧基
3
活化生物素 噻吩环上戊酸侧链
第十三章
生物素－链霉亲 和素标记免疫技术
Biotin-Avidin Labelling Immunoassay Tech
1
第一节 生物素和亲和素 第二节 生物素和亲和素标记物的制备 第三节 生物素和亲和素系统的技术方法 第四节 技术评价与应用领域
2
T lymphocyte
第一节 生物素和亲和素
PAP-ABC复合法检测原理示意图
第四节 技术评价与应用领域
一、技术评价 1、生物素（B）和亲和素（A）之间的
高亲和力，使反应试剂经得起高度稀 释，降低或避免了非特异性结合； 2、二者均可偶联蛋白质、核酸、多糖 等活性物质； 3、具有多级放大作用，使其具有高灵 敏性；
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二、应用领域 1、BAS与免疫标记技术 适用于微量抗原、抗体及其他生物活性物质
可影响标记物活性，如碱性磷酸酶标记 后活性会降低；
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亲和素（avidin,A） 从蛋清中提取的一种碱性糖蛋白，耐热及多种
蛋白水解酶作用，每个分子由4条相同亚基组 成，每个亚基都可以结合一个生物素分子。 与生物素结合的特异性高、稳定性好。
K=1015L/mol（BA），K=105～11L/mol（antigen-antibody）
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二、亲和素标记物的制备 1、几乎所有用于标记的物质均可与亲
生物素-链霉亲和素,作为荧光标记
生物素-链霉亲和素，作为荧光标记一、生物素-链霉亲和素的定义生物素-链霉亲和素是一种用于标记生物分子的荧光标记物。
它是由生物素和链霉亲和素组成的复合物。
生物素是一种维生素B7，也称作维生素H，它与链霉亲和素的结合具有较高的亲和力。
链霉亲和素则是一种可以与生物素结合并发出荧光的物质。
将生物素-链霉亲和素与所需标记的生物分子结合后，可以利用链霉亲和素的荧光发射信号来对生物分子进行检测和观察。
二、生物素-链霉亲和素的制备生物素-链霉亲和素通常通过化学合成的方式进行制备。
首先需要合成生物素分子和链霉亲和素分子，然后将两者进行反应结合，得到生物素-链霉亲和素复合物。
制备好的生物素-链霉亲和素可以在实验室中用于各种生物标记的研究工作。
三、生物素-链霉亲和素的特性1. 高亲和力：生物素和链霉亲和素之间的结合具有较高的亲和力，能够稳定地结合在一起，确保标记物在实验过程中不会轻易分离。
2. 显著荧光特性：生物素-链霉亲和素复合物具有明显的荧光特性，可以在适当的荧光激发条件下发出强烈的荧光信号，便于实验者进行观察和测量。
3. 稳定性：生物素-链霉亲和素复合物在适当的条件下具有良好的稳定性，可以在实验室中长时间保存和使用。
四、生物素-链霉亲和素在生物学研究中的应用1. 蛋白质标记：生物素-链霉亲和素可以用于标记目标蛋白质，通过观察蛋白质的荧光信号，可以研究蛋白质在细胞中的表达和定位等信息。
2. 细胞标记：生物素-链霉亲和素可以用于标记细胞膜表面的生物分子，有助于研究细胞相互作用和信号传导等生物学过程。
3. 分子探针：生物素-链霉亲和素作为一种标记物，可以用于研究分子间的相互作用和结构等相关信息。
4. 荧光显微镜：生物素-链霉亲和素标记的细胞和分子可以在荧光显微镜下观察，进一步拓展了荧光显微镜技术在生物学研究中的应用。
五、结语生物素-链霉亲和素作为一种荧光标记物，在生物学研究中发挥着重要的作用。
它具有高亲和力、显著的荧光特性和良好的稳定性，能够在生物标记的实验中提供可靠的信号和结果。
生物素-亲和素
该技术将BA技术与免疫印迹技术相结合,进一
步提高检测灵敏度。
免疫印迹技术是在蛋白凝胶电泳和固相免疫
测定基础上发展起来的一种新的免疫学技术。是 凝胶电泳的高分辨率和固相免疫测定的特异性、 敏感性、稳定性及可重复性的有机结合。
5. BA -组织化学技术
利用BA 技术将染料浓聚于靶细胞表面， 使其更利于观察， 提高了检测灵敏度。 Xia Y1 等在生物素化黑皮质素与黑色素瘤
性。用于标记蛋白质醛基、巯基和糖基的衍生 物有生物素酰肼（BHZ）及肼化生物素 （BCHZ）。
亲和素（ Avidin ）－抗生物素蛋白、抗生物素
是从鸡蛋清中提取的一种糖蛋白， 它由四个相同的氨基酸亚基组成， 亚基之间通过二硫键连接，亲和素 的每一个亚基含有一个与生物素结 合的位点，并与生物素或其衍生物 形成高度稳定的复合物。
1. BA-酶免疫技术
原理
亲和素可预包被在酶标板孔内，然后再 将生物素化抗体Ab(或抗原Ag)包被于孔
内。通过BA将免疫复合物与酶连接起来，
能有效地放大EIA法，使其灵敏性增强。
优点
生物素对抗体和酶的标记率高，又不影响其 他活性。 生物素亲和素的结合极为稳定，不会在孵育 和各种洗涤过程中脱落。 每个亲和素分子能结合4个生物素，能耦合 更多的联结生物素的酶分子，提高EIA的敏感 性。
۞ Morag
G.等使用硝基-(链霉)亲和素吸附于分离柱 上,分离提纯兔抗血清中的免疫球蛋白、抗-转移因 子等,每一例均可在解离生物素化探针后,恢复分离 柱的生物学特性。
۞在制备特异性破骨细胞cDNA库时,加入 生物素化的mRNA,然后通过固相亲和素提取。 用斑点印迹法分析,发现在此提取物中, 高度聚集了特异性破骨细胞cDNA。
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一、生物素及其理化性质 1 概念 2 分子式 3 结构特点 4 溶解特性 5 等电点 6 其它特性
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1 概念： 生物素(biotin)是动、植物体内广泛分布 的一种小分子生长因子，又名辅酶R或 维生素H。
2 分子式： C10H16O3N2S 分子量：244.31
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2 活性测定： ⑴ 羟基偶氮苯-2-羧酸(HABA)法： A(SA) + HABA（红色） B A-B （出现黄色时B的量）
⑵ 分光光度法：
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五、生物素标记物及亲和素标记物的制备：
1 生物素标记物的制备： B +Ab/Ag/E 交联剂
B-Ab/Ag/E
2 亲和素标记物的制备： A/SA+ Ab/Ag/ E 交联剂 A/SA-Ab/Ag/E
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六、技术类型：
可有Ag与Ab反应的各种免疫方法：夹 心法、间接法、竞争法等，在次基础上 引入A-B系统。
1 BAB法： Ag+B·Ab Ag-Ab·B A Ag-Ab·B-A
B·E Ag-Ab·B-A-B·E 特点：以游离A分别连接B-Ab和B-E
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2 BA法： Ag+B·Ab Ag-Ab·B A·E Ag-Ab·B-A-
DMF 制备：生物素 + N-羟基琥珀酰亚胺
二环己基碳二亚胺 标记特点：
BNHS中的羧基与蛋白质中的赖氨酸氨基 结合达到标记的目的
适用于：标记Ab、酶、中性或偏碱性Ag、DNA
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6பைடு நூலகம்
2 长臂活化生物素(BCNHS)： DMF + 6-氨基己酸
制备：生物素 + N-羟基琥珀酰亚胺 二环己基碳二亚胺
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三、亲和素及其理化性质 1 概念 2 分子式 3 结构特点 4 溶解特性 5 等电点 6 其它特性
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1 概念：
亲和素(avidin)：是动物微生物中提 取的一种含10%碳水化合物的碱性糖蛋白。
链霉亲和素：是从链球菌属的菌培养 液中提取的一种蛋白质
2 分子量： A: 6.7KD SA: 6~6.5KD
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3 结构特点： 咪唑酮环/四氢噻吩环
结合亲和素 侧链末端羧基结合蛋白质
4 溶解特性： 难溶于水，易溶于二甲基甲酰胺(DMF)
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4
5 等电点： PH=3.5
6 其它特性： 羧基需经活化修饰才能结合蛋白质 （羧基活化的生物素，称为活化生物素， 也叫生物素衍生物）
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二 生物素衍生物的种类及特性： 1 生物素羟丁酰亚胺酯(BNHS)：
B·E
特点：以A-E/SA-E代替BAB法中的A，省 却了加B-E的步骤
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3 ABC法： ⑴ A+B·E ⑵ Ag+B·Ab
A- B·E----------ABC Ag-Ab·B ABC Ag-Ab·B-ABC
特点：将BAB法中的A先与B-E结合，制备成复 合物ABC
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+A
+A
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Ag-Ab1-Ab2-B + A-E Ag-Ab1-Ab2-B-A-E
+A-E
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返回
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+ B-E + A
ABC
+ABC
Ab-Ag-Ab-B + ABC 教学ppt Ab-Ag-Ab-B-ABC20
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3 结构特点： 每分子由四个亚基组成
4 溶解特性：溶于水，C=5mg/ml
5 等电点： A: PH=10.5 SA: PH= 6.0
6 比活性： A≥12u/mgP SA ≥14u/mgP
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四、亲和素的活性及其测定
1 亲和素的活性：是表示亲和素结合生物 素的能力，即：ugB/mgA或ugB/mgSA。
(在BNHS的B与羧基之间插入2分子的6-氨基己酸 ）
标记特点: (同BNHS) BCNHS中的羧基与蛋白质中的赖氨酸氨基 结合达到标记的目的
适用：(同BNHS) 标记Ab、酶、中性或偏碱
性教学的pptAg、DNA
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3 生物素酰肼(BHZ)： 制备：生物素 +水合肼 标记特点：
BHZ与蛋白质中的醛基结合而标记 适用：标记偏酸性的蛋白质、酶、DNA