Biotinylierung

Biotinylierung bezeichnet den Vorgang der kovalenten Bindung von Biotin an ein Molekül, meistens ein Protein oder DNA. Dieser biochemische Vorgang wird auch im Labor gezielt eingesetzt, um ein Antigen zu Zwecken der Detektion (z. B. bei ELISA, ELISPOT, Immunhistochemie und Western Blot) oder Aufreinigung zu markieren. Anschließend macht man sich die starke spezifische Wechselwirkung zwischen Biotin und Avidin, bzw. Streptavidin zunutze.

Anwendungsbeispiele

Die Biotinylierung kann zur Aufreinigung Biotin-markierter Stoffe (z. B. Nukleinsäuren) genutzt werden. Hierbei gibt man die Biotin-markierte Zielsubstanz auf eine Oberfläche, typischerweise sogenannte „Säulen“, ähnlich Chromatografiesäulen, die kovalent gebundenes Avidin trägt. Das Biotin bindet das Avidin, anschließend spült man die Oberfläche, so dass nicht gebundene Stoffe weggewaschen werden. Die biotinylierten Moleküle lassen sich durch geeignete Spüllösungen anschließend ebenfalls von der Oberfläche abtrennen (Elution). Eine entsprechende Methode ist die Affinitätschromatografie.

Die Kopplung mit Biotin wird auch zur Markierung bestimmter Moleküle (z. B. Protein) genutzt. In manchen Fällen sind die nachzuweisenden Moleküle direkt biotinyliert und können beispielsweise über einen Avidin-gekoppelten Farbstoff sichtbar gemacht werden. Oft aber wird zugunsten der Signalstärke auf einen direkten Nachweis verzichtet und eine Reihe von Zwischenreaktionen eingefügt. Dies hat zusätzlich den Vorteil, dass für den Nachweis verschiedener Moleküle größtenteils das gleiche Sortiment von Substanzen eingesetzt werden kann – lediglich die erste Substanz (oftmals Antikörper), die eine spezifische Bindung mit dem Ziel eingeht muss ausgetauscht werden.

Literatur

• Prescott, L. M.; Harley, J. P.; Klein, D. A.: Microbiology. 5th Edition. McGraw Hill, Boston 2002. ISBN 0-07-232041-9