親合素系統（Biotin-Avidin—System，BAS）

是(shi)70年代末(mo)發展起來的(de)(de)一種新型(xing)生(sheng)物(wu)(wu)(wu)反應放大(da)系統。隨著各種生(sheng)物(wu)(wu)(wu)素(su)衍(yan)生(sheng)物(wu)(wu)(wu)的(de)(de)問世，BAS很快(kuai)被廣泛應用于醫(yi)學各領域(yu)。1979年Guesdon利用生(sheng)物(wu)(wu)(wu)素(su)和親(qin)合素(su)間具有高度親(qin)合力的(de)(de)特點，建(jian)立了標記親(qin)合素(su)和生(sheng)物(wu)(wu)(wu)素(su)法(fa)（LAB／BA）與橋聯(lian)親(qin)合素(su)—生(sheng)物(wu)(wu)(wu)素(su)技術(shu)（BRAB）。

1981年Hsu首次報告了改進的親合素—生物素—過氧化酶復合物法（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、鐵蛋白、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(sheng)(sheng)物素又稱(cheng)維生(sheng)(sheng)素H，多從含(han)量(liang)較高的卵黃(huang)（α型）及肝(gan)組織（β型）中(zhong)提取，亦可人工合成。生(sheng)(sheng)物素分子(zi)量(liang)為244.31，分子(zi)式為C10H16O3N2S，pI為3.5，是羧基(ji)轉(zhuan)化酶作(zuo)用的一種輔(fu)酶，故又稱(cheng)輔(fu)酶R，具有α、β兩型，其生(sheng)(sheng)物活性基(ji)本相同。

生物素(su)環(huan)(huan)形結(jie)構(gou)中(zhong)的(de)I環(huan)(huan)為咪(mi)唑(zuo)酮環(huan)(huan)（又稱Ureido環(huan)(huan)）(I環(huan)(huan))，是(shi)(shi)與親(qin)合(he)素(su)結(jie)合(he)的(de)主要部位；生物素(su)的(de)Ⅱ環(huan)(huan)結(jie)構(gou)為噻吩(fen)環(huan)(huan)，帶有(you)一個戊(wu)酸側鏈，末端(duan)羧基是(shi)(shi)標記抗(kang)體和酶的(de)唯(wei)一結(jie)構(gou)。

抗(kang)體分子經生(sheng)物(wu)素化(hua)(hua)后，其結(jie)合(he)抗(kang)原的(de)活性不(bu)受影響。多種(zhong)酶結(jie)生(sheng)物(wu)素化(hua)(hua)后，其催化(hua)(hua)力保持不(bu)變或稍有降低。因此生(sheng)物(wu)素可(ke)與多種(zhong)標記(ji)物(wu)結(jie)合(he)，適用于多種(zhong)免疫檢測(ce)技(ji)術。

親(qin)合(he)素(su)主要包括卵(luan)白親(qin)合(he)素(su)、鏈親(qin)合(he)素(su)、卵(luan)黃親(qin)合(he)素(su)及類親(qin)合(he)素(su)等。后兩種(zhong)因(yin)其特(te)異性(xing)親(qin)合(he)力低，研究(jiu)不多(duo)，前兩種(zhong)目前已深入研究(jiu)并(bing)得到廣泛(fan)應用。

1、親(qin)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，親合(he)素(su)(su)的(de)活性(xing)單位(wei)是以親合(he)素(su)(su)結合(he)生(sheng)物(wu)素(su)(su)的(de)量來(lai)表示(shi)的(de)，即以能結合(he)1Pg生(sheng)物(wu)素(su)(su)所需(xu)要的(de)親合(he)素(su)(su)量為1個(ge)(ge)親合(he)素(su)(su)活性(xing)單位(wei)。一(yi)般1Pg親合(he)素(su)(su)約含13～15個(ge)(ge)活性(xing)單位(wei)。

2、鏈霉親合素(Streptavidin，SA) 

鏈(lian)霉親合素(su)(su)(SA)是與親合素(su)(su)(A)有類似生(sheng)(sheng)物(wu)學特性(xing)的一(yi)種(zhong)(zhong)蛋(dan)白質。是由(you)Streptomyces avidin菌在(zai)培養(yang)過(guo)程中分泌的一(yi)種(zhong)(zhong)蛋(dan)白質產物(wu)，SA也(ye)可通過(guo)基因工程手段生(sheng)(sheng)產。SA分子量為65000，由(you)4條序(xu)列(lie)相同的肽(tai)(tai)鏈(lian)構成(cheng)，每條SA肽(tai)(tai)鏈(lian)可以(yi)結合1個生(sheng)(sheng)物(wu)素(su)(su)分子。

因此與A一樣，每個(ge)SA分子也具有4個(ge)可與生物(wu)素分子結(jie)合位點(dian)，其結(jie)合常數與A相同為1015mol/L。約為抗原抗體間Ka (105～1011 mol/L)的1萬倍以上(shang)。

SA與A的(de)(de)(de)ka雖(sui)然相同，但(dan)在實際應用(yong)中(zhong)其檢測靈敏度明顯優于A，其原因(yin)是SA為略偏酸性的(de)(de)(de)蛋白。SA的(de)(de)(de)每條肽鏈含(han)(han)(han)(han)159個氨(an)(an)基(ji)酸殘基(ji)，其中(zhong)賴氨(an)(an)酸、精(jing)氨(an)(an)酸等(deng)堿性氨(an)(an)基(ji)酸的(de)(de)(de)含(han)(han)(han)(han)量比一(yi)(yi)般親合(he)素少，反之含(han)(han)(han)(han)酸性氨(an)(an)基(ji)酸較(jiao)(jiao)(jiao)多，其等(deng)點為6.0，較(jiao)(jiao)(jiao)A(pI＝10)為低，同時在結構中(zhong)SA不含(han)(han)(han)(han)任何糖基(ji)，而A含(han)(han)(han)(han)糖可(ke)高(gao)達10％。A的(de)(de)(de)高(gao)pI及高(gao)含(han)(han)(han)(han)糖結構導致在聚苯乙烯板和硝酸纖維(wei)素膜上或與組(zu)織細胞DNA結合(he)時，易產生(sheng)一(yi)(yi)定程(cheng)度的(de)(de)(de)非特異性結合(he)，造成較(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)的(de)(de)(de)顯色(se)背(bei)景，而SA較(jiao)(jiao)(jiao)A在應用(yong)中(zhong)明顯克服(fu)了這一(yi)(yi)缺點。

SA最(zui)高的活性可達18u,較A高(15u)；與A一樣，每個SA分(fen)子也具有4個可與生物素分(fen)子結合(he)位點，故其效(xiao)應相同(tong)。

生物素-親(qin)合素不(bu)僅可與多種標(biao)記物穩定結合，而且能偶(ou)聯抗體等大分(fen)子(zi)物質(zhi)，因此(ci)建立了許多檢(jian)測(ce)方法，成為免疫學(xue)、分(fen)子(zi)生物學(xue)領域中(zhong)廣泛(fan)應用的新技(ji)術系統之(zhi)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、快速、安全(quan)、穩(wen)定、BAS的高(gao)度特(te)異性及靈敏(min)性，使其在反應體系應用中用量極微，故成本低廉。反應程序于數小時即完(wan)成，結果易觀察。生物素標記試劑可(ke)于4℃存放兩(liang)年而(er)效價不變。

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。