牛血清白蛋白是生化實驗室最常用的蛋白之一，而實驗中，可能因為它過于常見、過于平凡而忽略了它的重要性。牛血清白蛋白(BSA)，又稱第五組分，是牛血清中的一種球蛋白，包含583個氨基酸殘基，分子量為66.430 kDa，等電點為4.7。牛血清白蛋白在生化實驗中有廣泛的應用，例如在western blot中作為Blocking agent。
牛血清白蛋白的結構特點
牛血清白蛋白前體蛋白全長607個氨基酸。前體蛋白從N端脫去18個信號肽，以及6個前肽，形成含有583個氨基酸、分子量約為66.5kDa的成熟BSA蛋白。BSA表面含有大量的酸性、堿性氨基酸。其中酸性氨基酸谷氨酸、天冬氨酸分別有40個、59個，堿性氨基酸賴氨酸、精氨酸分別有59個、23個。另外BSA還有35個半胱氨酸，形成17對二硫鍵，一個游離的巰基。
牛血清白蛋白的應用
1、維持蛋白的穩定性
當蛋白質處于“壓力”的狀態下，如加熱、紫外照射、氧化、剪切力等，蛋白質的空間折疊趨于延展，導致內部疏水位點暴露，發生無定形聚集或者形成高結構化的淀粉樣蛋白，從而失去生物活性。BSA具有良好的熱穩定性，當溫度上升至65度時，其空間結構的變化依然是可逆的。BSA另一個特點是能夠和許多物質形成可逆結合，特別是水溶性較差的物質，如脂肪酸、血紅素、膽紅素、帶負電荷的芳香化合物等，能夠增加其水溶性。因此，BSA是理想的蛋白保護劑。當酶、或抗體等蛋白質發生空間結構變化，BSA能夠與其發生可逆結合，形成穩定的、可溶的高分子復合物，防止蛋白發生無定形聚集。另外，溶液中的BSA能夠與容器表面結合，防止蛋白吸附在容器表面而濃度降低。
如1995年Chang等人發現，蛋白質的穩定性是由蛋白表面的疏水性決定的。當溫度升高時，酶的疏水位點暴露，溶液中的BSA與酶的疏水區域結合，從而維持酶的水溶性，防止發生聚集，有效提高酶的熱穩定性。并且，疏水性越強的保護蛋白，對酶的保護作用越強。
2、免疫檢測當中固相封閉蛋白
在免疫檢測過程中，需要將抗體固定在固相表面，如微孔板，磁顆粒、聚苯乙烯微球或硝酸纖維膜表面。由于蛋白是一種粘性較大的分子，檢測過程中，樣本中的雜蛋白會與固相表面的疏水位點發生非特異性結合，造成背景干擾。因此，需要將固相表面的多余位點用封閉劑將其封閉，常用的封閉劑，如BSA、酪蛋白、明膠等能夠吸附在固相表面，防止抗體、或者抗原與固相表面發生非特異性結合，降低檢測本底，提高靈敏度。
BSA是一種球蛋白，分子量約為66.5kDa，表面含有大量的氨基和羧基殘基，并且BSA的空間結構能夠隨著溫度、pH、鹽濃度發生變化，是一種柔性分子。作為常見的封閉蛋白，BSA能夠與親水表面、疏水表面，以及活化的共價結合表面，如活化羧基、氨基、環氧基、甲苯磺酰基等結合，抑制非特異性吸附，是一種理想的固相封閉劑。
BSA表面含有大量的羧基、氨基，能夠用于表面的活化基團結合，封閉多余位點，最為常見的是化學發光免疫磁珠偶聯抗體當中的應用。如用EDC活化羧基表面磁珠后，能夠和抗體表面氨基反應，使抗體共價結合在磁珠表面。這一過程需要對多余的活化羧基位點進行封閉，BSA分子尺寸更小，能夠進入到表面抗體間的間隙，并且由于表面含有大量的氨基，與活化羧基反應，封閉多余的活性位點。同時，BSA表面含有大量的羧基，還能夠改善磁珠的親水性。另外，BSA表面含有一定的氨基酸疏水殘基，如丙氨酸、亮氨酸等，也能夠對表面的疏水位點進行封閉。
值得注意的是，Larsericsdotter等人研究發現，BSA在磷酸鹽溶液中，在固相表面吸附更為緊湊，形成的結構也更為穩定。這是因為，磷酸鹽與BSA上的甘氨酸和精氨酸結合，能夠消除結構性靜電排斥。因此BSA在磷酸緩沖液中結構更為穩定，在固相表面具有更高的結合效率。