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在生物化学、制药研发和分子诊断领域,当我们提到“生物素消光系数”时,这通常不是一个直接描述生物素本身性质的参数,而是指与生物素相结合的那些用于检测的标记物——尤其是链霉亲和素(Streptavidin)或亲和素(Avidin)上结合的生物素化分子(如生物素化蛋白、生物素化抗体或生物素化寡核苷酸) 的消光系数。

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首先,我们需要明确一个关键点:游离的小分子生物素(维生素H)本身在280纳米(nm)附近几乎没有吸收,因此其摩尔消光系数极低,通常不被讨论。

我们常说的“生物素消光系数”,实际上是指被生物素标记的生物大分子(如蛋白质、DNA)的消光系数。生物素作为一个标签,其价值在于它能与链霉亲和素发生超高亲和力的结合。而我们需要定量的是那个“被标记的分子”。
由于“生物素化分子”千变万化,不存在一个统一的“生物素消光系数”。但是,我们可以通过以下几种方式获得或计算所需的数值。
1. 直接参考:生物素酰化标签的消光系数
一些公司会提供他们常用的生物素化标签(如生物素化肽段)的消光系数。例如,某些序列的消光系数在280 nm处可能给出一个参考值。但请务必注意,这仅适用于该特定标签,不能推广到所有生物素化分子。
2. 核心计算方法:计算生物素化蛋白的消光系数

对于最常见的生物素化抗体或生物素化酶,其消光系数主要由蛋白质本身决定。生物素标签的贡献微乎其微,可以忽略不计。因此,我们计算的是该蛋白质的消光系数。
最准确和常用的方法是利用蛋白质的氨基酸序列进行计算。蛋白质在280 nm处的吸光主要由色氨酸(Trp)和酪氨酸(Tyr)残基贡献,半胱氨酸(Cys)也有微弱贡献。
计算公式如下:ε(280 nm) = (Num\_Trp × 5500) + (Num\_Tyr × 1490) + (Num\_Cys × 125)
ε(280 nm):蛋白质在280 nm处的摩尔消光系数(M⁻¹cm⁻¹)。Num_Trp, Num_Tyr, Num_Cys:分别代表蛋白质序列中色氨酸、酪氨酸和半胱氨酸(形成二硫键的)的数量。示例计算:
假设一个抗体片段含有4个Trp, 6个Tyr, 2个形成二硫键的Cys。
则其摩尔消光系数 ε = (4 × 5500) + (6 × 1490) + (2 × 125) = 22000 + 8940 + 250 = 31190 M⁻¹cm⁻¹。
如果知道蛋白质的分子量(MW),还可以进一步计算出质量消光系数(A₁%)。A₁% = ε / MW
假设该抗体片段的分子量为50,000 Da,则其质量消光系数 A₁% = 31190 / 50000 ≈ 0.624。这意味着浓度为1 mg/mL的该蛋白溶液,预计在280 nm处的吸光度约为0.624。

获取消光系数后,它的主要用途是通过紫外分光光度法对生物素化分子进行精确定量。
实验步骤: