牛血清白蛋白(BSA),是牛血清中的一种球蛋白,包含607个氨基酸残基,分子量为66.446KDa,等电点为4.7。牛血清白蛋白在生化实验中有广的应用。
一、结构特点
一级结构:由 583 个氨基酸残基组成,分子量约为 66.5 kDa。其一级结构包含三个同源域,每个域由两个螺旋-桶结构组成,这种结构赋予了 BSA 高度的稳定性和构象灵活性。
二级结构:主要为α-螺旋和β-折叠,这些结构单元通过氢键等相互作用形成了稳定的空间构象。
三级结构:包括多个功能域,如一个含有 17 个半胱氨酸残基的N -端区域、一个大量亮氨酸和苏氨酸残基组成的位于C -端附近的疏水区域,以及一个富含α-螺旋结构和β-折叠片段组成的主要结构区域。
四级结构:为单体,整体呈球状,分子表面存在许多极性和非极性基团,使其具有良好的水溶性和与其他分子相互作用的能力。
二、理化性质
等电点:约为 4.7,在生理条件下带负电荷,这使其能够与带正电荷的分子发生静电相互作用。
水溶性和稳定性:具有良好的水溶性和热稳定性,在一定的温度、pH 和离子强度范围内不易发生变性或聚集,能够保持其结构和功能的完整性。
结合能力:BSA 含有丰富的疏水口袋和亲水表面,使其具有较强的结合能力,能与多种小分子、离子、脂质及大分子(如化合物、酶、抗体等)形成非共价复合物,从而发挥多种生物学功能。
三、功能
1.维持渗透压平衡:血液中的白蛋白主要起维持渗透压作用,对于保持细胞内外的水平衡和正常的生理功能至关重要。它能够调节血液与组织液之间的水分分布,防止水分过度流失或积聚,维持细胞的正常形态和功能。
2.运输功能:作为一种载体蛋白,BSA 能够结合和运输生物体中的许多重要分子,如脂肪酸、胆固醇、胆红素、金属离子等,帮助这些物质在体内的运输和代谢。例如,它可以与脂肪酸结合形成复合物,将脂肪酸运输到需要能量的组织细胞中进行氧化分解。
3.营养作用:BSA 可提供必需氨基酸等营养物质,为细胞的生长、增殖和代谢提供必要的支持,在细胞培养中常作为补充剂添加到培养基中。
4.pH 缓冲作用:对维持血液和细胞内环境的 pH 稳定具有一定的作用,能够结合或释放质子,帮助调节酸碱平衡,确保生理过程的正常进行。
5.抗氧化和抗炎能力:具有一定的抗氧化作用,能够清除体内的自由基,减轻氧化应激反应对细胞和组织的损伤。此外,还可能通过调节免疫细胞的活性和Inflammation介质的释放,发挥抗炎作用,有助于维持机体的免疫稳态。
6.在实验中的应用:在实验室研究中,BSA 常被用作稳定剂、阻断剂或载体等。例如,在酶学实验中可作为酶的稳定剂,防止酶的分解和非特异性吸附,提高酶的活性和稳定性;在免疫检测中可作为封闭剂,减少非特异性结合,提高检测的特异性和灵敏度;在蛋白质电泳分析中可作为标准蛋白,用于评估样品的分子量大小等。