Avidiini

Avidiini.

Biotiini, jota avidiini sitoo.

Avidiini on 66–69 kilodaltonin kokoinen kananmunan valkuaisesta eristetty emäksinen glykoproteiini, jonka tärkein ominaisuus on sen kyky sitoa biotiinia. Jokainen avidiinimooli kykenee sitomaan neljä moolia biotiinia. Avidiinin ja biotiinin välinen ei-kovalenttinen sidosaffiniteetti (K_d=10^-15 M) on korkeimpia tunnettuja biologisten komponenttien välisiä sidosvuorovaikutuksia.

Rakenne

Avidiini koostuu neljästä alayksiköstä (molekyylipaino 15 500–15 800 daltonia), jotka ovat identtisiä 128 aminohapon mittaisia polypeptidejä. Kussakin alayksikössä on sokerisivuketju, joka ei kuitenkaan ole välttämätön avidiinin biotiininsitomiskyvylle. Avidiini on vesiliukoinen ja kestää suuria suolapitoisuuden ja happamuuden vaihteluita erityisesti esiintyessään kompleksina biotiinin kanssa. Huolimatta siitä, että avidiini on saatu osittain puhdistetuksi jo vuonna 1942, ei sen varsinaisesta funktiosta vieläkään ole kiistatonta selvyyttä. On esitetty hypoteesejä sen toimimisesta biotiinin varastoijana tai antibioottisena tekijänä, mutta nämä ovat jääneet ajatusmallien tasolle selvien tutkimuksellisten todisteiden puuttuessa. Jälkimmäistä mallia tukee kuitenkin avidiinin kyky estää useitten mikro-organismien kasvu sekä sen induktio soluvaurioiden ja tulehdusreaktioiden yhteydessä kanan muissakin kudoksissa kuin munanjohtimessa.

Aminohappojärjestys ja kloonaaminen

Avidiinin aminohappojärjestys selvitettiin vuonna 1971 (Delange ja Hung) ja sen cDNA saatiin kloonattua ja karakterisoitua kokonaisuudessaan vuonna 1987. Avidiinigeenin kloonaaminen osoittautui kuitenkin huomattavan hankalaksi; paljastui että avidiini kuului geeniperheeseen, josta aluksi saatiin kloonattua vain muita geeniperheen jäseniä. Lopulta myös varsinainen avidiinigeeni kloonattiin.

Hyödyntäminen tutkimuksessa

Avidiinin ja biotiinin välinen tiukka sidos on mahdollistanut useita biologiseen tutkimukseen liittyviä tekniikoita. Avidiinin avulla on voitu puhdistaa ja eristää aineita, jotka jo luonnostaan sisältävät biotiinia. Monia aineita on voitu myös biotinyloida, jolloin biotiini on kovalenttisesti liitetty tutkittavaan aineeseen valeriaanahapposivuketjunsa avulla. Systeemin yhtenä hyvänä puolena voidaan pitää sitä, että tämäntapainen konjugointi harvoin muuttaa ratkaisevasti tutkittavan aineen biologisia tai fysikokemiallisia ominaisuuksia. Toisaalta modifioidun yhdisteen biotiiniosan on edelleen mahdollista sitoutua avidiiniin. Toinen merkittävä etu on avidiinin kyky sitoa useampia biotiinimolekyylejä. Tämä on tehnyt mahdolliseksi erilaisten biotiinia sisältävien molekyylien keskinäisen konjugoinnin ja täten lisännyt avidiini-biotiini-teknologian käyttötapoja. Erityyppisten markkeriryhmien konjugointi avidiiniin on mahdollistanut biotinyloitujen kohdemolekyylien osoitukset esimerkiksi entsymaattisin keinoin sekä kaksoisleimaukset. Eräs tärkeä etu on myös se, että kaupallisesti on saatavilla suuri joukko sekä biotinyloituja että avidiinikonjugoituja tuotteita.

Aiheesta muualla

• Terveysportti: Avidiini
• PubChem: Avidin (englanniksi)