生物素的特性
生物素（Biotin），又称维生素H、维生素B7或辅酶R，分子量仅244 Da，是人体多种羧化酶的辅助因子。它能够以超高亲和力（Kd≈10⁻¹⁵M）与亲和素（Avidin）或链霉亲和素（Streptavidin, SA）结合，这种结合强度远超抗原-抗体作用（高10³-10⁶倍）

亲和素：来源于蛋清，由四个相同亚基组成，稳定性极强，但因其糖基化特性可能引起非特异性结合。
链霉亲和素：源自链霉菌的非糖基化蛋白（53 kDa），与生物素结合力接近共价键（Kd≈10⁻¹⁴M），且对温度、pH、蛋白酶等耐受性更强。

两者的共同优势使其成为生化检测、诊断、药物递送等领域的核心工具。

生物素标记蛋白的方法
生物素化（Biotinylation）是将生物素共价偶联到目标蛋白的过程。由于生物素分子小，标记后通常不会干扰蛋白功能，却能显著提升其“可操作性”——便于检测、纯化或固定。

化学标记法
氨基标记：通过NHS-酯与赖氨酸残基反应，单蛋白可标记多个生物素。
巯基标记：马来酰亚胺-生物素与半胱氨酸硫醇基团形成稳定硫醚键。
羧基标记：利用碳二亚胺（EDC）连接生物素与蛋白羧基。

酶促标记法（Avi-Tag技术）
原理：在目标蛋白中添加一段15肽的Avi标签（GLNDIFEAQKIEWHE），通过生物素连接酶BirA催化，将生物素共价连接到特定赖氨酸位点。
优势：标记位点精准，适用于抗体开发、细胞标记等场景。
挑战：需优化表达系统，避免包涵体形成或生物素脱落。

生物素化蛋白的核心应用
生物素-亲和素系统的超高结合力与灵活性，使其成为多种技术的“黄金搭档”。

亲和纯化
流程：生物素化目标蛋白→结合链霉亲和素固相载体（如磁珠/柱子）→竞争洗脱或缓冲液洗脱。
优势：特别适用于低丰度蛋白的高效纯化。

检测与分析技术
生物层干涉（BLI）：实时监测生物分子相互作用，生物素化蛋白可稳定固定在传感器表面，分析结合动力学。
表面等离子共振（SPR）：通过生物素-链霉亲和素固定蛋白，精确检测配体结合与解离。
ELISA灵敏度升级：链霉亲和素-生物素系统（SABS）可放大信号，降低空间位阻，检测灵敏度提升10-100倍[8]。

免疫沉淀与流式细胞术
免疫沉淀（IP）：生物素化抗体结合链霉亲和素磁珠，快速捕获目标抗原。
流式细胞分选（FACS）：生物素标记细胞表面蛋白，结合荧光标记链霉亲和素，实现高分辨率分选。

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