ABA-Biotin，脱落酸-生物素，用于追踪ABA在植物细胞中的分布及运输路径
脱落酸-生物素（ABA-Biotin） 是通过共价偶联将植物激素 脱落酸（Abscisic Acid, ABA） 与 生物素（Biotin） 融合形成的功能化分子。其设计目的是在保留 ABA 的植物生理活性位点的基础上，赋予其生物素的标记特性，实现 ABA 分子检测、免疫识别及生物传感应用。
ABA 是一种植物二萜类激素，参与植物抗逆、种子休眠、气孔调控及胁迫响应。ABA 分子含有羧基、羟基和双键体系，为化学偶联提供潜在反应位点。生物素是一种小分子维生素，含有可形成强亲和力的环状内酰胺和硫醇基团，可与链霉亲和素（Streptavidin）高选择性结合，广泛用于标记、捕获和检测。
ABA-Biotin 分子设计主要由三部分组成：
ABA 母体：提供植物激素活性和结构特异性；
连接臂（Linker）：保证生物素的空间分离，减少对 ABA 活性位点干扰；
生物素标记：提供亲和素结合能力，实现可视化、捕获及传感功能。
二、化学组成与结构特点
- 脱落酸（ABA）部分
ABA 是一种具有典型二萜骨架的植物激素，其化学组成特点如下：
羧基（--COOH）：位于分子末端，是偶联反应的主要活性位点；
双键系统：提供分子刚性和特异性构型；
羟基（--OH）：位于环状骨架，可作为次要偶联位点或氢键形成位点；
疏水/亲水结合：利于分子在有机溶剂和生物体系中稳定。
ABA 的羧基官能团是最常用的偶联位点，通过酰胺或酯键连接生物素。
- 生物素（Biotin）部分
生物素是一种五元硫代内酰胺环结构，化学特点包括：
内酰胺环与噻唑环：形成稳定的环状结构，提高分子稳定性；
羧基或胺基衍生物：提供偶联反应位点（如生物素-NH2 或生物素-COOH）；
高亲和力：可与链霉亲和素或亲和素结合，实现捕获和检测；
水溶性良好：便于生物体系操作。
- ABA-Biotin 共价结构
ABA 的羧基通过 酰胺键或酯键 与生物素羟基或胺基形成共价连接；
连接臂通常为短链柔性碳链，保证生物素和 ABA 的空间分离，减少对激素活性影响；
分子整体为亲水-疏水两性，便于水相溶解和生物应用。
三、化学偶联策略与反应步骤
- ABA 羧基活化
ABA 羧基通过 EDC/NHS（1-乙基-3-(3-二甲氨基丙基)碳二亚胺/N-羟基琥珀酰亚胺）活化，形成活化的 NHS 酯；
反应在中性或弱碱性缓冲液中进行，温和条件保护 ABA 分子构型；
活化后的 ABA 可被亲核胺基（如生物素-NH2）攻击形成稳定酰胺键。
- 生物素偶联
生物素胺基（Biotin-NH2）作为亲核试剂攻击 ABA-NHS 酯；
在缓冲液或有机/水混合体系中进行，pH 7--8；
室温下反应 4--12 小时，避光操作以保持 ABA 活性和生物素结构完整。
- 产物纯化
通过高效液相色谱（HPLC）或凝胶过滤去除未反应的 ABA 和生物素；
冻干或低温储存纯净 ABA-Biotin；
质谱（MS）、核磁共振（NMR）和紫外-可见光谱验证偶联成功。
四、物理化学性质
溶解性
ABA-Biotin 可在水相缓冲液或有机溶剂（如 DMSO）中溶解；
分子亲水性适中，便于生物实验操作。
化学稳定性
酰胺键稳定，在中性缓冲液和低温条件下结构完整；
避光储存可延长分子稳定性，防止 ABA 分解。
生物相容性
保留 ABA 激素活性，可参与植物信号传导实验；
生物素部分可与链霉亲和素结合，支持免疫检测和传感应用。
五、主要应用
ABA 检测与定量
ABA-Biotin 可作为竞争性 ELISA 的标记物，结合链霉亲和素-酶系统实现高灵敏检测；
适用于植物组织、细胞及液体样品中 ABA 含量分析。
植物信号研究
用于追踪 ABA 在植物细胞中的分布及运输路径；
可结合荧光标记或亲和捕获实验分析 ABA 与受体或信号蛋白的相互作用。
免疫和亲和素结合实验
ABA-Biotin 可与链霉亲和素标记的荧光染料或酶结合，实现可视化检测；
支持 Western blot、ELISA、免疫沉淀及微阵列技术。
生物传感器构建
ABA-Biotin 可用于设计 ABA 传感器和生物检测平台；
通过生物素-亲和素高亲和力实现 ABA 捕获和信号输出。
植物胁迫响应研究
通过 ABA-Biotin 可研究植物在干旱、盐胁迫及环境胁迫下的 ABA 调控机制；
支持 ABA 动态变化定量分析和信号通路研究。
六、储存与操作注意事项
避光、低温（--20℃）储存；
避免强酸强碱及高温，以防 ABA 分解和酰胺键水解；
水溶液操作建议 pH 7--8 的缓冲体系；
避免反复冻融，保持 ABA 活性和生物素标记功能。
七、总结
ABA-Biotin 是一种结合 植物激素活性与生物素标记功能 的功能化分子。通过 ABA 羧基与生物素胺基形成稳定酰胺键，保留 ABA 的生物活性位点，同时赋予分子亲和素结合能力。其在 ABA 检测、植物信号研究、免疫检测、亲和素捕获及生物传感器构建中具有广泛应用价值。化学稳定性和生物相容性使 ABA-Biotin 成为植物生理学、信号转导及分析化学研究的重要工具，为实验提供可视化、可量化的研究手段。