11 第11章 生物素-亲合素放大技术.ppt
生物素-亲和素免疫放大技术
Dr. Wang Hui,
第四节 生物素 -亲和素系统的应用
生物素与亲和素间的结合亲和力高、特 异性强 , 且各自均可以与各型大小分子 偶联, 以及二者在结合反应时具有的多 级放大作用等优越性
Dr. Wang Hui,
Faculty of Laboratory Medicine in Xinxiang Medical College
一、生物素-亲和素系统基本类型及原理
BAS 在应用中的基本类型有二种 : 一类以游离 亲和素为中间物 , 分别连接包含生物素化大分 子的待检反应体系和标记生物素 , 称为 BAB 法 (biotin-avidin bind,BAB); 后来又在此基础上 发展了亲和素 -生物素化酶复合物技术 (avidinbiotin-peroxidase complex,ABC). 另一类是直接用标记亲和素连接生物素化大分 子反应体系进行检测的 BA 法, 或称标记亲和 素·生物素法 (labeled avidin-biotin,LAB)。
早在1916年Bateman第一個發現雞蛋蛋白 中有一種有毒物質，直到1927年Boas才發 現某種食物可以預防蛋白的毒性。之後 的研究，即將此種可抗蛋白毒性的物質--生物素分離出來。生物素的結構於1936 年被發明而出，也在1943年即能在實驗 室中合成此種物質。
Dr. Wang Hui,
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主管检验师临床医学检验免疫学和免疫检验 第十一章 生物素-亲和素放大技术
第十一章生物素-亲和素放大技术第一节生物素的理化性质与标记生物素（biotin）、亲和素（avidin）是一对具有高度亲和力的物质，它们的结合迅速、专一、稳定并具有多级放大效应。
生物素-亲和素系统（BAS）是一种以生物素和亲和素具有的多级放大结合特性为基础的实验技术，它既能偶联抗原抗体等大分子生物活性物质，又可被荧光素、酶、放射性核素等材料标记。
生物素（biotin，B）广泛分布于动、植物组织中，常从含量较高的卵黄和肝组织中提取。
一、活化生物素利用生物素的羧基加以化学修饰可制成各种活性基团的衍生物，称为活化生物素。
生物素活化后，可容易地与各种抗原、抗体、酶及核酸分子中相应基团偶联形成生物素化标志物。
（一）标记蛋白质氨基的活化生物素此种活化生物素的制备方法是将生物素与N-羟基丁二酰胺在碳二亚胺的作用下进行缩和，生成生物素N-羟基丁二酰亚胺醣（BLAHS）。
BLAHS分子酯键中的—C-=0基团可与蛋白质分子中赖氨酸的氨基形成肽键。
从而使蛋白质标记上生物素。
（二）标记蛋白质醛基的活化生物素用于此类标记的活化生物素有两种：生物素酰肼（BHZ）和肼化生物胞素（BGHZ）。
BHZ是水合肼与生物素的合成物，主要用于偏酸性糖蛋白的生物素标记。
（三）标记蛋白质巯基的活化生物素3-（N-马来酰亚胺-丙酰）-生物胞素（MPB）是能特异地与蛋白质巯基结合的活化生物素试剂。
（四）标记核酸的活化生物素活化生物素可通过缺口移位法、化学偶联法、光化学法及末端标记法等技术使生物素的戊酸侧链通过酰胺键与核酸分子相连，构成生物素标记的核酸探针。
二、生物素标记蛋白质（一）生物素化蛋白质衍生物的特性生物素化蛋白质衍生物有两类：1.生物素化的大分子活性物质，如抗原、抗体。
2.标记材料（如酶）结合生物素后制成的标志物。
（二）标记方法1.标记抗体、抗原选用第二抗体进行生物素标记，制备的标志物具有通用性。
2.标记酶生物素标记辣根过氧化物酶第二节亲和素、链霉亲和素的理化性质与标记亲和素和链霉亲和素是生物亲和素的天然特异性结合物。
免疫学原理★第11章生物素亲合素放大技术共30页
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免疫学原理★第11章生物素亲合素放大 技术
56、极端的法规，就是极端的不公。 ——西 塞罗 57、法律一旦成为人们的需要，人们 就不再 配享受 自由了 。—— 毕达哥 拉斯 58、法律规定的惩罚不是为了私人的 利益， 而是为 了公共 的利益 ；一部 分靠有 害的强 制，一 部分靠 榜样的 效力。 ——格 老秀斯 59、假如没有法律他们会更快乐的话 ，那么 法律作 为一件 无用之 物自己 就会消 灭。— —洛克
第十一章生物素-亲合素放大技术
第二节 生物素或亲合素标记物的制备
一、生物素标记物的制备 （一）生物素化抗体的制备 1、原料准备 生物素羟基琥珀酰亚胺酯 （BNHS ）；抗体须经蛋白A亲和层析获得IgG 2、标记原理 3、标记过程 4、注意事项
（二）生物素化辣根过氧化物酶的制备 1、原料准备 生物素羟基琥珀酰亚胺酯 （BNHS ）；辣根过氧化物酶 RZ＞3.0 2、标记原理 3、标记过程 4、注意事项
第十章
生物素-亲合素 放大技术
第三临床医学院 临床检验教研室
王飞 副主任医师,副教授
第一节 生物素-亲合素系统 一、生物素 二、亲合素、链霉亲合素 三、生物素-亲合素系统的特点
第二节生物素或亲合素标记物的制备 一、生物素标记物的制备 二、链酶亲合素标记物的制备
第三节 生物素-亲合素系统在标记免疫技术中的应用 一、应用于固相载体的包被环节 二、应用于检测系统的信号放大
标记蛋白质醛基的活化生物素 （生物素酰肼）
标记蛋白质巯基的活化生物素 （生物素对硝基酚酯） 标记核酸的活化生物素 （光敏生物素）
二 亲合素和链霉亲合素
亲合素(avidin, A) 和链霉亲合素
(streptavidin, SA)是生物素的天然特异性结合
物。而且，二者均为大分子蛋白，因此几乎所
有用于标记的物质均可以同亲合素（A）或链
维生素H 动、植物组织中广泛 分布,卵黄和肝含量高 MW 244.31kD.
I 咪唑酮环
羧基
Ⅱ
噻吩环
一、生物素
生物素侧链的末
端羧基经化学修 饰后制成带各种
活性基团的衍生
物－活化生物素 (生物素化衍生物)
活化生物素
标记蛋白质氨基的活化生物素 （生物素N羟基丁二酰亚胺酯）
生物素-亲和素免疫放大技术
第十一章生物素 -亲和素免疫放大技术一、生物素 - 亲和素系统的特点灵敏度高，特异性好，稳定性高，适用广泛。
二、生物素的理化性质与标记（一）生物素及其活化1.标记蛋白质氨基的活化生物素N- 羟基丁二酰亚胺酯（ BNHS）2. 标记蛋白质醛基的活化生物素酰肼（BHZ）和肼化生物胞素（BCHZ）3.标记蛋白质巯基的活化生物素3- （ N-马来酰亚胺 - 丙酰） - 生物胞素（ MPB）4.标记蛋白质核酸的活化生物素常用于标记核酸分子的活化生物素有光生物素、生物素脱氧核苷三磷酸、BNHS和 BHZ。
（二）生物素标记蛋白质生物素化蛋白质衍生物的特性生物素化蛋白质衍生物有两类：一种是生物素化的大分子生物活性物质（如抗原、抗体），另一种是标记材料（如酶）结合生物素后制成的标记物。
标记方法：（ 1）标记抗体、抗原：常用于标记抗体的活化生物是BNHS；对于偏酸性的抗原，标记时多采用 BHZ。
（ 2）标记酶：以生物素标记HRP为例。
标记注意事项：（ 1）应根据抗原或抗体分子结构中所带可标记基团的种类以及分子的理化性质，选择相应的活化生物素和反应条件；（2）标记反应时，活化生物素与待标记抗原或抗体应有适当的比例；（3）为减少空间位阻影响，可在生物素与被标记物之间加入交联臂样结构；（4）生物素与抗原、抗体等蛋白质结合后，不影响后者的免疫活性；标记酶时则结果有不同。
三、亲和素、链霉亲和素理化性质与标记1.亲和素及其活性：活性基团 - 色氨酸。
2.链霉亲和素及其活性：活性基团- 色氨酸。
3.亲和素、链霉亲和素的标记：最常用的是酶、FITC 和胶体金。
亲和素的标记（链霉亲和素的标记）（1） HRP-亲和素结合物的制备：改良过碘酸钠法，戊二醛法；（2）亲和素 - 生物素化HRP复合物的制备；（3）亲和素 - 生物素化碱性磷酸酶复合物的制备。
四、生物素 - 亲和素系统的应用1.生物素 - 亲和素系统基本类型及原理：基本类型有两种，一类以游离亲和素为中间物，分别连接包含生物素大分子的待检反应体系和标记生物素，称为BAB法；后来又在此基础上发展了亲和素 - 生物素化酶复合物技术（ ABC）。
生物素-亲和素放大技术
生物素-亲和素放大技术生物素与亲和素之间结合的亲和力高、特异性强，各自均可以与各型大小分子结合，以及两者在结合反应时具有的多级放大作用等优越性。
生物素的理化性质与标记亲和素、链霉亲和素的理化性质与标记生物素-亲和素系统的特点生物素-亲和素系统的应用生物素的理化性质与标记生物素（biotin，B）广泛分布于动、植物组织中，常从含量较高的卵黄和肝组织中提取，分子量244.31kD。
活化生物素利用生物素的羧基加以化学修饰可制成各种活性基团的衍生物，使之容易地与各种抗原、抗体、酶及核酸分子中相应基团偶联形成生物素化标志物。
包括能标记蛋白质氨基、醛基、巯基和核酸的活化生物素。
常用于标记核酸分子的活化生物素有以下几种：1.光敏生物素它是一种化学合成的生物素衍生物，用于DNA或RNA的标记。
2.生物素脱氧核苷三磷酸先将生物素与某种脱氧核苷酸连接成活化生物素。
可采用缺口移位法掺入到双链DNA中。
3.BNHS和BHZ 二者均可以在一定条件下与核酸胞嘧啶分子中的N-4氨基交联，使核酸分子生物素化。
生物素标记蛋白质（一）生物素化蛋白质衍生物有两类，一种是生物素化的大分子活性物质（如抗原、抗体），另一种是标记材料（如酶）结合生物素后制成的标志物。
而且一个蛋白质分子可连接多个生物素分子，从而使其具有较高的比活性，在与亲和素的反应中成为多价。
生物素化大分子的多价性，是BAS多级放大作用的物质基础。
生物素化蛋白质衍生物有两类，一种是生物素化的大分子活性物质（如抗原、抗体），另一种是标记材料（如酶）结合生物素后制成的标志物。
（二）标记注意事项1.选择正确的活化生物素和反应条件；2.应有适当的比例，以免影响被标志物的活性；3.可在生物素与被标志物间加入交联臂样结构；4.不影响被标记物的免疫活性。
亲和素、链霉亲和素的理化性质与标记亲和素（AV）和链霉亲和素（SA）是生物亲和素的天然特异性结合物。
而且，二者均为大分子蛋白，几乎所有用于标记的物质均可以与之结合。