常用亲和吸附标签蛋白详解

常用亲和吸附标签蛋白详解

在生物科学研究中，外源蛋白在宿主细胞中的表达与纯化一直是科学家们面临的难题。为了解决这些问题，科学家们发明了一种有效的方法：将多肽或蛋白质作为标签与目标蛋白共表达。这种方法不仅便于对融合蛋白进行检测与纯化，还可能对目标蛋白的理化性质产生有利的影响。其中，亲和吸附标签蛋白因其独特的优势而被广泛应用。本文将详细介绍几种常用的亲和吸附标签蛋白：His、FLAG、GST、c-Myc和HA。

一、His标签

His标签是蛋白纯化的首选标签之一，它由六个组氨酸残基（HHHHHH）组成，分子量极小，约为0.84KD。由于其分子量小且对目标蛋白的理化性质影响小，His标签几乎不影响目标蛋白的可溶性及结晶后的蛋白结构。此外，His标签的免疫原性相对较低，可以直接将纯化的蛋白注射动物进行抗体制备。His标签融合蛋白的纯化是基于其与层析介质上的过渡金属离子（如Cu、Zn2+、Ni2+、Co等）的配位作用实现的。然而，当宿主蛋白中含有半胱氨酸或天然发生的组氨酸丰富区域时，可能会导致非特异性结合，因此并不适用于所有蛋白质。

二、FLAG标签

FLAG标签是由8个氨基酸（DYKDDDDK）组成的短肽，分子量很小，不会遮盖融合蛋白中的其他蛋白表位与结构域，也不会改变融合蛋白的功能、分泌或运输。此外，FLAG标签还可以与其他模块或不同的亲和配体融合，提高检测敏感性。特别是3×FLAG标签，由三个FLAG标签串联而成，分子量约为2.7kDa，具有更高的检测敏感性，特别适合于哺乳动物细胞表达系统中低表达水平蛋白质的检测。

三、GST标签

GST标签由211个氨基酸组成，大小约为26kDa，广泛用于重组蛋白融合表达与亲和纯化。GST标签可以提高目标蛋白的表达量，增大融合蛋白的可溶性，促进目标蛋白的正确折叠，并有助于后续的蛋白纯化。同时，GST标签还可以保留融合蛋白的抗原性和生物活性，方便去除。然而，GST易于同源二聚化，增加了纯化难度。此外，由于其分子量较大，在融合表达时可能会影响蛋白功能，并增加细胞代谢负担。

四、c-Myc标签

c-Myc标签蛋白（EQKLISEEDL）大小为1.2kDa，作为抗原表位表达在不同的蛋白质框架中可识别其相应的抗体。c-Myc标签常用于WB（Western Blotting）、免疫沉淀和细胞流式术中，用于检测重组蛋白质在靶细胞中的表达。然而，由于Myc标签蛋白本身即为人的Myc基因的一部分，因此应尽量避免将该蛋白应用于人的细胞或组织相关实验。

五、HA标签

HA标签（氨基酸序列：YPYDVPDYA）是一段来源于人流感病毒血凝素（HA）蛋白第98～106位氨基酸的短序列，分子量约为1.1kDa。HA标签能形成强烈的抗体识别位点，无需蛋白特异性抗体或探针即可用于HA标记的靶蛋白的检测、分离和纯化。HA标签对外源蛋白的空间结构影响小，容易构建成标签蛋白融合到C端或N端。

六、如何选择合适的亲和吸附标签

在选择合适的亲和吸附标签时，通常需要考虑以下几点：

1. 根据实验目的选择合适的标签。例如，蛋白纯化通常选择His标签；而Western Blotting则常选择FLAG或HA标签。
2. 确定标签蛋白对目的蛋白的表达是否产生干扰。这需要考虑标签的分子量、免疫原性以及对目标蛋白理化性质的影响。
3. 确定标签蛋白标记的位置是在目的蛋白的N端还是C端。这需要根据目标蛋白的结构和功能特点以及实验需求来决定。

综上所述，亲和吸附标签蛋白在生物科学研究中发挥着重要作用。选择合适的标签不仅可以提高实验效率，还可以避免不必要的干扰和误差。因此，在进行实验前，应充分了解各种标签的特点和应用范围，以做出明智的选择。