生物素-5羟色胺，BIOTIN-5羟色胺，Biotin-5-Hydroxytryptamine，神经科学研究应用生物素标记

中文名称：生物素标记羟色胺

英文名称：Biotin-5-HT

生物素-5羟色胺（Biotin-5-Hydroxytryptamine，简称 Biotin-5-HT）是一种通过化学合成方法将维生素生物素与神经递质5-羟色胺共价偶联而成的功能性小分子探针。该化合物巧妙地将5-羟色胺的生物学活性与生物素的超高亲和力检测系统结合，是现代神经科学中用于研究5-羟色胺能系统的重要分子工具。其在文献中常被称为生物素化血清素。

化学属性与分子特性

从化学物理特性来看，生物素-5羟色胺通常呈固体、粉末或溶液状态，具有良好的水溶性，适用于水相生物缓冲体系。其分子结构由三部分构成：具有识别功能的5-羟色胺残基、起报告作用的生物素核心，以及连接两者的柔性连接桥（通常为酰胺键或碳链）。这种设计确保了分子整体稳定性，同时赋予5-羟色胺部分足够的空间自由度以维持其原有的受体结合能力，而不受生物素标签的空间位阻影响。

核心应用领域：从受体定位到分子互作

在生物实验中，生物素-5羟色胺主要充当“分子侦察兵”的角色。由于5-羟色胺部分能特异性地识别并结合5-HT受体或转运体（如SERT），而生物素标签则可以与链霉亲和素或亲和素形成极其稳定的复合物（解离常数Kd可达10⁻¹⁵ M量级），该分子实现了对5-羟色胺能信号通路的高灵敏度检测。

受体结合与组织示踪：在免疫组织化学或细胞实验中，研究人员利用该探针孵育脑组织切片或细胞。通过后续添加带有酶（如辣根过氧化物酶）或荧光染料的链霉亲和素，即可借助生物素-亲和素放大系统，清晰地显示5-羟色胺受体的分布位置或5-羟色胺的摄取位点。

蛋白质互作垂钓：该探针还可作为配体垂钓的工具。将生物素-5羟色胺固定在链霉亲和素磁珠上，从细胞裂解液中“钓取”与5-羟色胺相互作用的蛋白质（如受体、转运体或下游信号分子），随后通过质谱技术进行鉴定，这对于绘制5-羟色胺相关的蛋白互作网络至关重要。

拓扑结构研究：在基础机理研究中，膜不通透的生物素化试剂（如NHS-SS-生物素）常被用于标记位于细胞表面的5-羟色胺转运体，通过检测特定氨基酸位点（如赖氨酸或半胱氨酸）是否被生物素化，来验证转运体蛋白在细胞膜上的跨膜拓扑结构。