認(rèn)識(shí)牛血清白蛋白：解鎖生物實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵成分

  牛血清白蛋白英文縮寫(xiě)為（Bovine Serum Albumin，BSA），它是牛血清的球蛋白，廣泛應(yīng)用于生物實(shí)驗(yàn)中?？赡軐?duì)于某些實(shí)驗(yàn)的小伙伴們對(duì)胎牛白蛋白比較陌生，不知道BAS到底是干什么的？今天，上海通蔚從牛血清白蛋白的概念和作用為您詳解。

  認(rèn)識(shí)BSA及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

  牛血清白蛋白（BSA）是一種由單鏈氨基酸組成的單體蛋白質(zhì)，BSA前體蛋白全長(zhǎng)607個(gè)氨基酸。前體蛋白從N端脫去18個(gè)信號(hào)肽，以及6個(gè)前肽，形成含有583個(gè)氨基酸，分子量為 66.5 kDa，存在于牛的血液中。 BSA 是血漿的主要成分，由肝臟產(chǎn)生。

圖1 牛血清白蛋白結(jié)構(gòu)

  由于BSA酸性氨基酸數(shù)量要多于堿性氨基酸，其等電點(diǎn)約為4.7。BSA在溶液中的表面電荷（Zeta potential）受到溶液pH的影響。當(dāng)pH大于等電點(diǎn)時(shí)BSA帶負(fù)電，小于等電點(diǎn)時(shí)BSA帶正電。

  另外pH還會(huì)影響到BSA在水溶液中的分子尺寸。當(dāng)BSA溶液pH從7.0下降到4.7，等電點(diǎn)附近時(shí)，BSA分子尺寸沒(méi)有明顯的變化，但是，當(dāng)pH從4.7下降至3.0時(shí)，BSA在水溶液中的粒徑從10nm左右，增加到12.5nm左右。一個(gè)可能的原因是，BSA的堿性氨基酸大多數(shù)分布在分子內(nèi)測(cè)，當(dāng)溶液pH小于BSA等電點(diǎn)，堿性氨基酸開(kāi)始電離，暴露在BSA蛋白質(zhì)表面。另外，出于同樣原因，當(dāng)溶液pH降低，BSA的內(nèi)部疏水基團(tuán)也會(huì)隨之暴露在蛋白表面，而使BSA變得更為疏水。

  BSA應(yīng)用和用途

  據(jù)上海通蔚了解，在生物實(shí)驗(yàn)中，BSA應(yīng)用非常廣泛，比如細(xì)胞培養(yǎng)以及免疫檢測(cè)中的固相封閉，這些是實(shí)驗(yàn)中比較常用的，尤其是對(duì)于科研人群來(lái)說(shuō)。

  在免疫檢測(cè)中，需要將抗體固定到固相表面，在常見(jiàn)elisa 實(shí)驗(yàn)中微孔板。由于蛋白是一種粘性較大的分子，檢測(cè)過(guò)程中，樣本中的雜蛋白會(huì)與固相表面的疏水位點(diǎn)發(fā)生非特異性結(jié)合，造成背景干擾。因此，需要將固相表面的多余位點(diǎn)用封閉劑將其封閉，常用的封閉劑，如BSA、酪蛋白、明膠等能夠吸附在固相表面，防止抗體、或者抗原與固相表面發(fā)生非特異性結(jié)合，降低檢測(cè)本底，提高靈敏度。

  BSA是一種球蛋白，分子量約為66.5kDa，表面含有大量的氨基和羧基殘基，并且BSA的空間結(jié)構(gòu)能夠隨著溫度、pH、鹽濃度發(fā)生變化，是一種柔性分子。作為常見(jiàn)的封閉蛋白，BSA能夠與親水表面、疏水表面，以及活化的共價(jià)結(jié)合表面，如活化羧基、氨基、環(huán)氧基、甲苯磺?；冉Y(jié)合，抑制非特異性吸附，是一種理想的固相封閉劑。

圖2 elisa實(shí)驗(yàn)

  BSA表面含有大量的羧基、氨基，能夠用于表面的活化基團(tuán)結(jié)合，封閉多余位點(diǎn)，最為常見(jiàn)的是化學(xué)發(fā)光免疫磁珠偶聯(lián)抗體當(dāng)中的應(yīng)用。如用EDC活化羧基表面磁珠后，能夠和抗體表面氨基反應(yīng)，使抗體共價(jià)結(jié)合在磁珠表面。這一過(guò)程需要對(duì)多余的活化羧基位點(diǎn)進(jìn)行封閉，BSA分子尺寸更小，能夠進(jìn)入到表面抗體間的間隙，并且由于表面含有大量的氨基，與活化羧基反應(yīng)，封閉多余的活性位點(diǎn)。同時(shí)，BSA表面含有大量的羧基，還能夠改善磁珠的親水性。另外，BSA表面含有一定的氨基酸疏水殘基，如丙氨酸、亮氨酸等，也能夠?qū)Ρ砻娴氖杷稽c(diǎn)進(jìn)行封閉。

  在細(xì)胞培養(yǎng)基中補(bǔ)充牛血清白蛋白可以促進(jìn)細(xì)胞生長(zhǎng)和存活，尤其是在使用無(wú)血清培養(yǎng)基時(shí)。牛血清白蛋白結(jié)合培養(yǎng)基中存在的基本分子（例如蛋白質(zhì)、激素、肽），可以將這些分子有效輸送到培養(yǎng)細(xì)胞中。BSA 的抗氧化特性還可以減少細(xì)胞壓力和損傷。

  1、蛋白質(zhì)

  是牛血清中主要成份。除包括可攜帶金屬離子、脂肪酸和自身是激素類蛋白外主要還有白蛋白，球蛋白。纖維粘連素細(xì)胞促進(jìn)細(xì)胞附著；α2巨球蛋白抑制胰蛋白酶的作用；胎牛血清中含胎球蛋白促細(xì)胞附著；轉(zhuǎn)鐵蛋白能結(jié)合鐵離子，減少其毒性和被細(xì)胞利用。

  2、多肽

  血小板促生長(zhǎng)因子能促細(xì)胞分裂，是多肽家庭的主要成員之一，是主要的促細(xì)胞增殖因子；成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子、表皮細(xì)胞生長(zhǎng)因子、神經(jīng)細(xì)胞生長(zhǎng)因子等，血清中含量雖很少，但對(duì)細(xì)胞生長(zhǎng)也有一定作用。

  3、激素

  激素對(duì)細(xì)胞的作用是多方面的。

  胰島素：促進(jìn)細(xì)胞攝取葡萄糖和氨基酸，與促細(xì)胞分裂有關(guān)。

  類胰島素生長(zhǎng)因子：能與細(xì)胞表達(dá)的胰島素受體結(jié)合，從而有胰島素同樣的作用。

  促生長(zhǎng)激素：促細(xì)胞增殖效應(yīng)。

  4、其他成份

  氨基酸、葡萄糖、酮酸等對(duì)多種營(yíng)養(yǎng)成分的合成培養(yǎng)基意義不大。與蛋白相結(jié)合狀態(tài)的微量元素對(duì)細(xì)胞培養(yǎng)有意義。

  BSA用途

  1、用于生化研究、遺傳工程和醫(yī)藥研究

  2、用作醫(yī)藥保健食品、調(diào)味品

  3、維持滲透壓、pH緩沖、載體作用

  4、在PCR體系中有助于Taq酶的穩(wěn)定性及活性，可以提高PCR的效率

  BSA儲(chǔ)存方法

  每10克加100毫升水進(jìn)行溶解，或用 PBS溶解也可，視用途而決定。然后分裝成小支。若不使用防腐劑可貯存在零下20或30攝氏度的恒溫柜中，若使用防腐劑則可貯存在零上4攝氏度的環(huán)境下。一般可存放數(shù)月不變質(zhì)。防腐劑可能對(duì)牛血清白蛋白的效果造成影響，應(yīng)慎用。

  上述是在生物實(shí)驗(yàn)牛血清白蛋白的介紹，牛血清白蛋白的應(yīng)用不僅僅指這些，比如維持蛋白的穩(wěn)定性，因?yàn)槠邢蓿榻B這里。如果對(duì)牛血清白蛋白了解更多或者是在實(shí)驗(yàn)中需要，可以和上海通蔚的在線顧問(wèn)咨詢，上海通蔚是一家科研和銷(xiāo)售科學(xué)試劑產(chǎn)品，領(lǐng)域涵蓋化學(xué)、分析化學(xué)、生命科學(xué)和材料科學(xué)等基礎(chǔ)創(chuàng)新領(lǐng)域，助力客戶的研究計(jì)劃。