生物素酰化(Biotinylation)是一种重要的生物化学标记技术,通过在生物分子上共价连接生物素(维生素B7)分子,实现对目标分子的标记、追踪和分离。生物素是一种小分子水溶性维生素,与亲和素(Avidin)或链霉亲和素(Streptavidin)之间具有极高的亲和力,这种结合是自然界中最强的非共价相互作用之一。
生物素酰化技术的核心在于生物素与亲和素类蛋白的特异性结合。这种相互作用具有以下特点:
生物素酰化反应通常通过化学交联剂实现,这些交联剂一端与生物素连接,另一端与目标分子上的特定官能团(如氨基、巯基等)反应。
生物素-亲和素系统广泛应用于亲和纯化,通过将生物素酰化的靶蛋白与固定有亲和素的基质结合,实现高效特异性纯化。
在ELISA、Western blot等免疫分析中,生物素标记的二抗与酶标记的亲和素/链霉亲和素结合,可大幅提高检测灵敏度。
利用生物素酰化作为"诱饵"标记一种蛋白质,与潜在的"猎物"蛋白质共同孵育,通过亲和素介质捕获复合物,用于鉴定新的相互作用伙伴。
细胞表面生物素酰化可用于研究膜蛋白的内化、循环和降解动力学,是膜生物学研究的重要工具。
生物素酰化抗体或探针与荧光标记的亲和素结合,可用于组织切片或细胞样本中特定抗原或核酸序列的定位和可视化。
利用生物素-亲和素系统实现靶向药物递送,通过生物素酰化使药物或载体功能化,提高治疗精准度。
随着生物技术的发展,生物素酰化技术也在不断创新: