親合素系統（Biotin-Avidin—System，BAS）

是70年代末發展起(qi)來的(de)(de)一(yi)種新型生物反應放大系統。隨(sui)著各(ge)(ge)種生物素衍生物的(de)(de)問世，BAS很快被廣泛應用于醫學各(ge)(ge)領域。1979年Guesdon利用生物素和親合(he)素間(jian)具有高度親合(he)力的(de)(de)特點，建(jian)立了(le)標記親合(he)素和生物素法（LAB／BA）與橋聯(lian)親合(he)素—生物素技術（BRAB）。

1981年Hsu首次報告了改進的親合素—生物素—過氧化酶(mei)復合物法（ABC法）。近年大量研究證實，生物素—親合素系統幾乎可與目前研究成功的各種標記物結合，如酶、熒光素、同位素、凝集素、鐵(tie)蛋(dan)白、SPA等。生物素—親合素與標記試劑高親合力的牢固結合及多級放大效應，使BAS免疫標記和有關示蹤分析更加靈敏。BAS已成為目前廣泛用于微量抗原、抗體定性、定量檢測及定位觀察研究的新技術。

生物(wu)素(su)又稱(cheng)維(wei)生素(su)H，多從(cong)含量較高的(de)卵黃(huang)（α型）及肝(gan)組織(zhi)（β型）中提取(qu)，亦可人工(gong)合成。生物(wu)素(su)分(fen)子量為(wei)(wei)244.31，分(fen)子式(shi)為(wei)(wei)C10H16O3N2S，pI為(wei)(wei)3.5，是羧基轉化(hua)酶作用(yong)的(de)一種輔酶，故又稱(cheng)輔酶R，具有α、β兩(liang)型，其(qi)生物(wu)活(huo)性基本相(xiang)同。

生物素環(huan)(huan)形結(jie)(jie)(jie)構中的I環(huan)(huan)為咪唑酮環(huan)(huan)（又稱Ureido環(huan)(huan)）(I環(huan)(huan))，是與親合(he)素結(jie)(jie)(jie)合(he)的主要部位；生物素的Ⅱ環(huan)(huan)結(jie)(jie)(jie)構為噻(sai)吩(fen)環(huan)(huan)，帶有一個(ge)戊酸側鏈，末端羧基是標記抗體和酶的唯一結(jie)(jie)(jie)構。

抗體分(fen)子經生物素化后，其結合抗原的(de)活(huo)性(xing)不(bu)受影響。多(duo)(duo)種酶結生物素化后，其催化力(li)保(bao)持不(bu)變或稍有降低。因(yin)此生物素可與多(duo)(duo)種標(biao)記(ji)物結合，適用(yong)于多(duo)(duo)種免疫檢測技術。

親(qin)合(he)(he)素(su)(su)主要包括(kuo)卵(luan)白親(qin)合(he)(he)素(su)(su)、鏈親(qin)合(he)(he)素(su)(su)、卵(luan)黃(huang)親(qin)合(he)(he)素(su)(su)及(ji)類親(qin)合(he)(he)素(su)(su)等。后兩種因(yin)其特異性親(qin)合(he)(he)力低(di)，研(yan)究不(bu)多，前(qian)兩種目前(qian)已深入研(yan)究并得(de)到廣泛應用(yong)。

1、親和素(Avidin；A) 

親合素又稱卵白蛋白或抗生物素，分子量為68000，pI 10～10.5；在pH 9～13緩沖液中性質均穩定，耐熱并耐多種蛋白水解酶的作用。天然親合素為堿性蛋白，由4個相同的亞單位構成4聚體；每個親合素亞單位通過其結構中的色氨酸殘基與生物素中的Ureido環結合。因此，1個親合素分子存在4個與生物素分子結合位點，其結合常數(Ka)高達1015mol/L。

通常，親(qin)(qin)合(he)(he)(he)素(su)(su)(su)的(de)活(huo)性(xing)單(dan)位是以親(qin)(qin)合(he)(he)(he)素(su)(su)(su)結合(he)(he)(he)生物素(su)(su)(su)的(de)量來表示的(de)，即以能結合(he)(he)(he)1Pg生物素(su)(su)(su)所需要的(de)親(qin)(qin)合(he)(he)(he)素(su)(su)(su)量為1個親(qin)(qin)合(he)(he)(he)素(su)(su)(su)活(huo)性(xing)單(dan)位。一般1Pg親(qin)(qin)合(he)(he)(he)素(su)(su)(su)約含13～15個活(huo)性(xing)單(dan)位。

2、鏈霉親合素(Streptavidin，SA) 

鏈(lian)(lian)霉親合素(su)(SA)是(shi)與親合素(su)(A)有(you)類似生物(wu)學特(te)性的一(yi)種蛋(dan)白質(zhi)。是(shi)由Streptomyces avidin菌(jun)在培養過程(cheng)中分泌的一(yi)種蛋(dan)白質(zhi)產(chan)物(wu)，SA也可通過基(ji)因工程(cheng)手(shou)段生產(chan)。SA分子量為65000，由4條序列相同的肽(tai)鏈(lian)(lian)構成，每條SA肽(tai)鏈(lian)(lian)可以結合1個生物(wu)素(su)分子。

因此與A一(yi)樣，每(mei)個SA分(fen)子也具(ju)有4個可與生物素分(fen)子結合位點，其(qi)結合常數與A相同為1015mol/L。約為抗(kang)原抗(kang)體間Ka (105～1011 mol/L)的(de)1萬倍以上。

SA與A的(de)ka雖然相同，但在(zai)(zai)實際應用中其(qi)(qi)檢測靈敏(min)度(du)明(ming)顯優于A，其(qi)(qi)原因是SA為略偏(pian)酸(suan)(suan)(suan)性的(de)蛋(dan)白(bai)。SA的(de)每條肽鏈含(han)(han)159個氨基(ji)(ji)(ji)酸(suan)(suan)(suan)殘基(ji)(ji)(ji)，其(qi)(qi)中賴氨酸(suan)(suan)(suan)、精(jing)氨酸(suan)(suan)(suan)等(deng)堿性氨基(ji)(ji)(ji)酸(suan)(suan)(suan)的(de)含(han)(han)量比一(yi)般親合(he)素少，反之含(han)(han)酸(suan)(suan)(suan)性氨基(ji)(ji)(ji)酸(suan)(suan)(suan)較多(duo)，其(qi)(qi)等(deng)點(dian)為6.0，較A(pI＝10)為低，同時(shi)在(zai)(zai)結構(gou)中SA不含(han)(han)任(ren)何糖基(ji)(ji)(ji)，而(er)(er)A含(han)(han)糖可高達(da)10％。A的(de)高pI及高含(han)(han)糖結構(gou)導致在(zai)(zai)聚苯(ben)乙烯板和(he)硝酸(suan)(suan)(suan)纖維(wei)素膜上(shang)或(huo)與組(zu)織細胞DNA結合(he)時(shi)，易(yi)產生一(yi)定程(cheng)度(du)的(de)非(fei)特異性結合(he)，造成較高的(de)顯色背景(jing)，而(er)(er)SA較A在(zai)(zai)應用中明(ming)顯克服了(le)這一(yi)缺點(dian)。

SA最(zui)高的活性(xing)可達18u,較A高(15u)；與A一樣，每(mei)個SA分(fen)子(zi)也具有4個可與生(sheng)物(wu)素分(fen)子(zi)結(jie)合位(wei)點，故其效應相同。

生物素(su)-親合(he)素(su)不僅(jin)可與(yu)多種標記物穩定結合(he)，而(er)且能偶聯抗體等(deng)大(da)分子物質，因此建(jian)立了(le)許(xu)多檢(jian)測方法，成為免疫學(xue)、分子生物學(xue)領域中廣(guang)泛應用的新技術系統(tong)之一。

生物素-親合素系統具有以下顯著特點：

1、高度特異性 生物素-親合素系統的結合反應因其親合力極高而呈現高度專一性，生物素、親合素一旦結合則很難分離，這種高度特異、穩定地結合，使反應試劑可經得起高度稀釋，因而可明顯降低或避免了反應中可能存在的非特異性作用。

2、高度靈敏性 親合素可通過4個結合位點多價橋聯生物素的反應物和標記物。另外，生物素化的大分子蛋白、核酸、酶等物質不僅保持其活性不受影響，更因生物素化形成許多"觸手"的多價制劑，使整個反應體系出現多級放大效應，因而賦予BAS極高的靈敏性。

3、簡易、快(kuai)速、安全、穩(wen)定、BAS的高度(du)特異性(xing)及靈敏性(xing)，使其在(zai)反應(ying)體系應(ying)用中(zhong)用量(liang)極微，故成(cheng)本低廉。反應(ying)程序(xu)于(yu)數小時即完成(cheng)，結果(guo)易觀察。生物素標記試劑可于(yu)4℃存放兩年而效價不(bu)變(bian)。

4、應用廣泛 BAS可與多種標記系統如酶、熒光素、鐵蛋白、凝集素、SPA、放射性核素等聯合用于抗原、抗體、蛋白、激素、受體、核酸系統等多種生物學反應體系，也可作為親合介質用于上述各類反應體系中反應物的分離、純化。近年研究提出，生物素親合素系統尚可作為均相酶免疫試驗中高效的酶活性調變系統及新型的標記生物免疫傳感器系統，因此，BAS有著極廣的研究與應用潛力。