组成图示
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传感器类型
综述或非传感器论文
检测对象
生物素结合蛋白（tamavidin 2、avidin、streptavidin、bradavidin）、生物素（biotin）、2-亚氨基生物素（2-iminobiotin）；样品基质为 BIAcore 流动缓冲液（Hepes/NaCl/EDTA/Surfactant 20 或硼酸盐缓冲液）
检测原理
本文并非构建传感方法，但使用 BIAcore 3000 SPR 系统表征生物素结合蛋白与生物素/2-亚氨基生物素的结合。一种模式将 biotin-BSA 固定于 CM5 芯片，tamavidin 2 等蛋白流过，四聚体每个亚基结合一个生物素，表面质量增加使 SPR 共振角偏移，响应单位随蛋白浓度升高；另一种模式将蛋白固定，iminobiotin-BSA 流过，结合同样引起表面质量变化。结合依赖疏水核心色氨酸残基与氢键网络，tamavidin 2 对生物素 off-rate 低于检测限，表现为高亲和力。无酶催化或核酸扩增放大，信号直接来自表面结合质量变化。
检测灵敏度
未报告 LOD、线性范围、灵敏度斜率或相关系数。
效应效果
重组 tamavidin 2 在大肠杆菌中可溶表达，经 2-亚氨基生物素亲和层析一步纯化，5 h 产量约 2 mg/100 mL，比 bradavidin 高 13 倍，22 h 约 5 mg/100 mL，纯度 >95%。SPR 测得其与生物素 on-rate 为 (1.0 ± 0.3) × 10^6 M^-1 s^-1，off-rate 低于 5 × 10^-6 s^-1；与 2-亚氨基生物素 Kd 为 (8.7 ± 2.0) × 10^-8 M。其 Tr 为 78 °C，Tm 为 85.2 °C，高于 streptavidin 和 avidin；4 °C 储存至少 1 年活性基本不降。免疫学上与 avidin/streptavidin 无交叉反应，对 DNA 和人血清非特异结合低于 avidin、接近 streptavidin。作者认为其可替代二者用于生物素结合技术。
传感器的构成
- 基底/换能器：未报道（非传感器论文；文中仅使用 BIAcore CM5 芯片作 SPR 测量）
- 修饰层：未报道（非传感器论文；SPR 实验使用 biotin-BSA 氨基偶联固定层）
- 识别元件：tamavidin 2/avidin/streptavidin 生物素结合蛋白（研究蛋白，非传感器识别层）
- 信号标记物：未报道（非传感器论文；SPR 直接监测表面结合质量变化）
- 封闭剂：未报道（非传感器论文）
- 电子供体：未报道（非传感器论文）
中文摘要
本研究从担子菌蘑菇 Pleurotus cornucopiae（Tamogitake）中发现两种新型生物素结合蛋白，命名为 tamavidin 1 和 tamavidin 2。它们是首次在鸟类和细菌以外生物中发现的类卵白蛋白蛋白。序列分析显示，tamavidin 1 和 tamavidin 2 与卵白蛋白（avidin）的氨基酸同一性分别为 31% 和 36%，与链霉亲和素（streptavidin）分别为 47% 和 48%。与其他生物素结合蛋白不同，二者均能以可溶形式在大肠杆菌中高水平表达。重组 tamavidin 2 经 2-亚氨基生物素亲和层析一步纯化，呈四聚体，产量约 5 mg/100 mL 培养液。BIAcore 表面等离子共振生物传感器测得重组 tamavidin 2 与生物素具有类似 avidin 和 streptavidin 的高亲和力结合动力学。其晶体结构与 avidin、streptavidin 总体相似，但免疫学上不同；与 streptavidin 相比，生物素羧基氢键数目不同。重组 tamavidin 2 高温稳定性高于 avidin 和 streptavidin，对 DNA 和人血清的非特异结合低于 avidin。结果表明 tamavidin 2 可作为 avidin 和 streptavidin 之外的重要生物素结合工具。
英文摘要
Novel biotin-binding proteins, referred to herein as tamavidin 1 and tamavidin 2, were found in a basidiomycete fungus, Pleurotus cornucopiae, known as the Tamogitake mushroom. These are the first avidin-like proteins to be discovered in organisms other than birds and bacteria. Tamavidin 1 and tamavidin 2 have amino acid sequences with 31% and 36% identity, respectively, to avidin, and 47% and 48% identity, respectively, to streptavidin. Unlike any other biotin-binding proteins, tamavidin 1 and tamavidin 2 are expressed as soluble proteins at a high level in Escherichia coli. Recombinant tamavidin 2 was purified as a tetrameric protein in a single step by 2-iminobiotin affinity chromatography, with a yield of 5 mg per 100 mL culture of E. coli. The kinetic parameters measured by a BIAcore biosensor indicated that recombinant tamavidin 2 binds biotin with high affinity, in a similar manner to binding by avidin and streptavidin. The overall crystal structure of recombinant tamavidin 2 is similar to that of avidin and streptavidin. However, recombinant tamavidin 2 is immunologically distinct from avidin and streptavidin. Tamavidin 2 and streptavidin are very similar in terms of the arrangement of the residues interacting with biotin, but different with regard to the number of hydrogen bonds to biotin carboxylate. Recombinant tamavidin 2 is more stable than avidin and streptavidin at high temperature, and nonspecific binding to DNA and human serum by recombinant tamavidin 2 is lower than that for avidin. These findings highlight tamavidin 2 as a probable powerful tool, in addition to avidin and streptavidin, in numerous applications of biotin-binding proteins.