成功应用生物素(biotin)、亲和素(avidin)和链霉亲和素(streptavidin)的技术提示

来源:生物磁珠专家 2018-9-15 19:07:16      点击:

streptavidin-biotin 系统是天然存在的蛋白质-配体相互作用体系,已成功应用于蛋白质、核酸和脂质的检测以及蛋白质纯化。avidin-biotin系统是一种简单而优雅的系统,通过利用来源于鸡蛋白的avidin对biotin(维生素B7)的高亲和力来连接免疫测定中的蛋白质。从细菌中分离的streptavidin同样与biotin结合良好,但缺乏在avidin上发现的糖蛋白部分,因此显示出较少的非特异性结合。在免疫测定中,用于定位或定量分析物的抗体和报告物如荧光染料或通常通过streptavidin/avidin-biotin偶联。在这里,您将找到一些使用streptavidin-biotin亲和系统时的有用提示。厦门普睿迈格生物技术有限公司的PuriMag G-Streptavidin和PuriMag G-Avidin在各类应用中均有非常良好的表现。


1. Avidin or Streptavidin ?
虽然avidin和Streptavidin都以非常高的亲和力结合生物素,但在一些应用中使用avidin的主要问题是高非特异性结合,这归因于糖的存在和高pI。因此,使用Streptavidin或可选地保留相同生物素结合特性的去糖基化avidin可以防止显著的非特异性结合。

2. Streptavidin-biotin as a versatile detection system
Streptavidin-biotin系统几乎可以引入各种免疫测定中,先将抗体与biotin缀合,而后用Avidin or Streptavidin蛋白检测。之后将其与廉价的商业来源广泛的高质量的各种荧光染料和缀合,有利于信号放大和增加灵敏度,但同时需要优化抗体和缀合物的结合。

3. Choose the right buffer system when working with biotinylated antibodies
为了防止高背景和低信噪比,强烈建议在阻断缓冲液和其他溶液中避免胎牛血清(FBS)或生物素。良好的替代品是0.1%-2.0%BSA.在蛋白质印迹中,脱脂奶粉或酪蛋白应限于初始阻断步骤,因为残留的生物素会干扰测定。在这种情况下,然后应在TBS-Tween中制备抗体溶液,其与硝酸纤维素膜和PVDF膜均相容。如果背景仍然存在问题,高纯度的0.2%-6%酪蛋白可以改善结果。

4. Reducing interference from residual biotin in samples 
当使用Streptavidin-biotin系统时,有时可通过蛋白质印迹观察到非特异性条带。对于组织和细胞裂解物尤其如此,因为它们可能含有具有共价结合的生物素作为辅因子的。在这些情况下,在与一抗孵育之前,增加缓冲液的离子强度(~0.5M NaCl)和/或进行特定的生物素阻断步骤是有用的。在这种情况下,通过使用PuriMag的链霉亲和素琼脂糖磁珠从酪蛋白中去除游离的生物素和生物素化的可以显着增强灵敏度。

5. Biotinylation of cell surface for protein quantification
Streptavidin-biotin素系统可以成功地作为非侵入性技术用于化学标记细胞表面蛋白质,以直接、准确地定量细胞表面表达、内吞作用和各种质膜受体和抗原的再循环。随后可以使用ELISA或Western印迹定量与特定受体或抗原结合的生物素的量。该技术可快速且安全的替代放射性标记的方案。

6. Protein biotinylation 
当制备用于生物素标记蛋白质的试剂时,建议在研究系统下进行优化测定。这是因为选择合适的间隔臂和将生物素与靶蛋白结合的正确化学方法可能对实验结果产生重要的影响。蛋白质生物素化最广泛的方法是基于用生物素的琥珀酰亚胺(NHS)酯修饰蛋白质中暴露的伯氨基。当不可能修饰游离氨基时,如果蛋白质含有游离硫醇基团或者如果它们被糖基化,则蛋白质仍然可以被生物素化。此外,还可以使用市售的光反应生物素化试剂将蛋白质生物素化,所述光反应生物素化试剂在暴露于紫外光后活化。

7. Purification of biotinylated proteins 
由于Streptavidin-biotin复合物需要强变性缓冲液来破坏它们的相互作用并释放生物素,因此从Streptavidin蛋白中纯化生物素化蛋白质也会导致天然构型和功能性质的丧失。 为此,考虑使用设计用于以较低亲和力结合生物素的抗生物素蛋白类似物,并允许在较温和的条件下进行洗脱。 或者,可使用生物素的环状胍基类似物2-亚氨基生物素(2-iminobiotin),因为它表现出与Streptavidin的pH依赖性相互作用,这也促进了在较温和条件下的回收。 它在高pH下保持高亲和力特异性结合,但在酸性pH值下相互作用很差。 或者,也可以使用具有可切割间隔臂的生物素。

8. Biotinylation including cleavable spacers 

已经引入了生物素的双环与负责进行蛋白质共价结合的化学基团之间的可切割间隔臂的使用,目的是在固定化Streptavidin蛋白上捕获后促进生物素化蛋白质的释放。 这些技术可容易地从商业来源获得,包括可通过还原剂如2-巯基乙醇或二硫苏糖醇和可光裂解的连接基团破坏的二硫键。 然而,这些方法中的每一种都存在其自身的局限性,应该针对特定的实验条件进行仔细优化。

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