认识牛血清白蛋白：解锁生物实验的关键成分

  牛血清白蛋白英文缩写为（Bovine Serum Albumin，BSA），它是牛血清的球蛋白，广泛应用于生物实验中。可能对于某些实验的小伙伴们对胎牛白蛋白比较陌生，不知道BAS到底是干什么的？今天，上海通蔚从牛血清白蛋白的概念和作用为您详解。

  认识BSA及结构特点

  牛血清白蛋白（BSA）是一种由单链氨基酸组成的单体蛋白质，BSA前体蛋白全长607个氨基酸。前体蛋白从N端脱去18个信号肽，以及6个前肽，形成含有583个氨基酸，分子量为 66.5 kDa，存在于牛的血液中。 BSA 是血浆的主要成分，由肝脏产生。

图1 牛血清白蛋白结构

  由于BSA酸性氨基酸数量要多于碱性氨基酸，其等电点约为4.7。BSA在溶液中的表面电荷（Zeta potential）受到溶液pH的影响。当pH大于等电点时BSA带负电，小于等电点时BSA带正电。

  另外pH还会影响到BSA在水溶液中的分子尺寸。当BSA溶液pH从7.0下降到4.7，等电点附近时，BSA分子尺寸没有明显的变化，但是，当pH从4.7下降至3.0时，BSA在水溶液中的粒径从10nm左右，增加到12.5nm左右。一个可能的原因是，BSA的碱性氨基酸大多数分布在分子内测，当溶液pH小于BSA等电点，碱性氨基酸开始电离，暴露在BSA蛋白质表面。另外，出于同样原因，当溶液pH降低，BSA的内部疏水基团也会随之暴露在蛋白表面，而使BSA变得更为疏水。

  BSA应用和用途

  据上海通蔚了解，在生物实验中，BSA应用非常广泛，比如细胞培养以及免疫检测中的固相封闭，这些是实验中比较常用的，尤其是对于科研人群来说。

  在免疫检测中，需要将抗体固定到固相表面，在常见elisa 实验中微孔板。由于蛋白是一种粘性较大的分子，检测过程中，样本中的杂蛋白会与固相表面的疏水位点发生非特异性结合，造成背景干扰。因此，需要将固相表面的多余位点用封闭剂将其封闭，常用的封闭剂，如BSA、酪蛋白、明胶等能够吸附在固相表面，防止抗体、或者抗原与固相表面发生非特异性结合，降低检测本底，提高灵敏度。

  BSA是一种球蛋白，分子量约为66.5kDa，表面含有大量的氨基和羧基残基，并且BSA的空间结构能够随着温度、pH、盐浓度发生变化，是一种柔性分子。作为常见的封闭蛋白，BSA能够与亲水表面、疏水表面，以及活化的共价结合表面，如活化羧基、氨基、环氧基、甲苯磺酰基等结合，抑制非特异性吸附，是一种理想的固相封闭剂。

图2 elisa实验

  BSA表面含有大量的羧基、氨基，能够用于表面的活化基团结合，封闭多余位点，最为常见的是化学发光免疫磁珠偶联抗体当中的应用。如用EDC活化羧基表面磁珠后，能够和抗体表面氨基反应，使抗体共价结合在磁珠表面。这一过程需要对多余的活化羧基位点进行封闭，BSA分子尺寸更小，能够进入到表面抗体间的间隙，并且由于表面含有大量的氨基，与活化羧基反应，封闭多余的活性位点。同时，BSA表面含有大量的羧基，还能够改善磁珠的亲水性。另外，BSA表面含有一定的氨基酸疏水残基，如丙氨酸、亮氨酸等，也能够对表面的疏水位点进行封闭。

  在细胞培养基中补充牛血清白蛋白可以促进细胞生长和存活，尤其是在使用无血清培养基时。牛血清白蛋白结合培养基中存在的基本分子（例如蛋白质、激素、肽），可以将这些分子有效输送到培养细胞中。BSA 的抗氧化特性还可以减少细胞压力和损伤。

  1、蛋白质

  是牛血清中主要成份。除包括可携带金属离子、脂肪酸和自身是激素类蛋白外主要还有白蛋白，球蛋白。纤维粘连素细胞促进细胞附着；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细胞附着；转铁蛋白能结合铁离子，减少其毒性和被细胞利用。

  2、多肽

  血小板促生长因子能促细胞分裂，是多肽家庭的主要成员之一，是主要的促细胞增殖因子；成纤维细胞生长因子、表皮细胞生长因子、神经细胞生长因子等，血清中含量虽很少，但对细胞生长也有一定作用。

  3、激素

  激素对细胞的作用是多方面的。

  胰岛素：促进细胞摄取葡萄糖和氨基酸，与促细胞分裂有关。

  类胰岛素生长因子：能与细胞表达的胰岛素受体结合，从而有胰岛素同样的作用。

  促生长激素：促细胞增殖效应。

  4、其他成份

  氨基酸、葡萄糖、酮酸等对多种营养成分的合成培养基意义不大。与蛋白相结合状态的微量元素对细胞培养有意义。

  BSA用途

  1、用于生化研究、遗传工程和医药研究

  2、用作医药保健食品、调味品

  3、维持渗透压、pH缓冲、载体作用

  4、在PCR体系中有助于Taq酶的稳定性及活性，可以提高PCR的效率

  BSA储存方法

  每10克加100毫升水进行溶解，或用 PBS溶解也可，视用途而决定。然后分装成小支。若不使用防腐剂可贮存在零下20或30摄氏度的恒温柜中，若使用防腐剂则可贮存在零上4摄氏度的环境下。一般可存放数月不变质。防腐剂可能对牛血清白蛋白的效果造成影响，应慎用。

  上述是在生物实验牛血清白蛋白的介绍，牛血清白蛋白的应用不仅仅指这些，比如维持蛋白的稳定性，因为篇幅有限，介绍这里。如果对牛血清白蛋白了解更多或者是在实验中需要，可以和上海通蔚的在线顾问咨询，上海通蔚是一家科研和销售科学试剂产品，领域涵盖化学、分析化学、生命科学和材料科学等基础创新领域，助力客户的研究计划。