體外重組蛋白表達的蛋白純化標簽如何選擇

體外重組蛋白表達技術已經滲透到生物學的各個領域。目前，體外重組蛋白表達系統主要有四類：原核表達系統、哺乳動物細胞表達、酵母表達系統及昆蟲細胞表達。表達的一般實驗包括載體構建-表達鑒定-蛋白純化三大步驟。在構建載體階段，除了一些必要的表達元件，還需要考慮的密碼子優化和標簽的選擇。選擇合適的標簽不但有利于蛋白的純化，促進蛋白的可溶性，同時也不能影響蛋白的結構功能和下游應用。感謝使用上海金鵬蛋白純化系統Blupadstart進行蛋白純化分離實驗。

本文詳細介紹了幾種蛋白純化標簽，幫助我們更好的設計實驗。
蛋白純化標簽比較

融合標簽	大?。↘D）	功能	是否切除
HIS	0.84	有利純化，能純化可溶性/包涵體蛋白	標簽小，對蛋白無影響
GST	26	增強蛋白可溶性，僅能純化可溶性蛋白，屏蔽毒性蛋白	標簽較大，影響較大
MBP	44.4	增強蛋白可溶性，屏蔽毒性蛋白
NusA	55	增強蛋白可溶性，屏蔽毒性蛋白
SUMO	11.2	增強可溶性，屏蔽毒性蛋白

表1：各個標簽性能對比表

HIS-Tag（組氨酸標簽）

HIS-Tag蛋白純化的標簽
HIS-Tag本身的特性對目的蛋白沒有影響，不會形成二聚體；

1. 分子量較小，只有0.84KD，對蛋白的下游應用不會產生影響；
2. 免疫原性低，可將純化的蛋白直接注射動物進行免疫并制備抗體；
3. HIS-Tag與細菌的轉錄翻譯機制兼容，有利于蛋白表達；
4. 可與其他標簽構建雙標簽表達，可用于多種蛋白表達系統，純化條件溫和對蛋白影響較小。

GST-Tag（谷胱甘肽巰基轉移酶標簽）
GST-Tag相對分子質量較大，約為26KD，插入在目的蛋白的C末端或N末端，大腸桿菌中常用在N端。GST(谷胱甘肽巰基轉移酶) 蛋白本身是一個在解毒過程中起到重要作用的轉移酶。一般選擇GST標簽的目的有兩個，一是提高蛋白表達的可溶性，二是提高蛋白的表達量。蛋白表達純化結束后需根據不同的蛋白應用而確定是否切除標簽，標簽較大，切除與否需根據下游應用考慮。如果要去除GST融合部分，可用位點特異性蛋白酶切除。檢測方法可用GST抗體或表達的目的蛋白特異性抗體檢測。

HIS-Tag由6-10個組氨酸殘基組成，分子量不到0.84KD，，通常插入在目的蛋白的C末端或N末端。HIS-Tag是目前原核表達常用的標簽，蛋白純化完之后可以不需切除此標簽，也不會對蛋白產生功能影響。同時，蛋白純化步驟簡便，純化條件溫和，對蛋白也不會產生太大影響。

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