常见蛋白质标签

1、常见蛋白质标签总结2008-12-08 22:06一、氨基酸标签(含小肽标签)A stretch of amino acids is added to the protein and enables the recovery of thelabelled protein by its unique affinity. Usually its easiest to add thetag toeither endof the protein to ensure its accessibility and not to disturb the protein folding组 氨酸标签(Histag

2、)一般为6个组氨酸，用Ni2+ (Cu2+)亲和层析纯化FLAG tag:N-DYKDDK-C, recovered with specific antibodyHA tag:an epitope derived fromthe In flue nza protei n haemaggluti n (HA,禽流感病毒 血凝素)，e.g. N-YPYDVP-C, recovery with an HA antibodyMYC tag:an epitope derived from the human proto-oncoprotein MYC, e.g.N-ILKKATAYIL- C, N-EQ

3、KLISEEDL-C, recovery with an MYC antibodySBP tag：Streptavidin Binding Peptide,链霉亲合素结合肽,38 amino acid tag(MDEKTTGWRGGHVVEGLAGELEQLRARLEHHPQGQREP)，更多参考在 SigmaCBP tag:钙调蛋白结合肽(CBP;26aa)钙调蛋白结合肽与钙调素结合是Ca2+依赖 的，这种结合不受标签所处的位置影响(N端和C端均可)，在中性pH条件下 使用2mM EGTA可以很方便的将目标蛋白洗脱下来。这一系统有如下优点：1特 异性很高，因为大肠杆菌没有可以和钙调素结合的蛋

4、白；2与His标签相比可以 在强还原性条件下纯化。纤维素结合肽（CBD）：能与纤维素介质特异性的结合，可以在温和的条件下洗脱（乙二醇或低盐条 件）,pETCBD载体含有纤维素结合肽（CBD）的序列，可方便构建。二、蛋白质标签Rather than adding only a few amino acids a whole protein is fused to the protein tobe purified or detected. The affinity of the attached protein enables the recovery oft he artificial fus

5、ion protein. As for the peptides, the protein tag is added to eitherend of the target protein.GST tag:the small glutathione-S-transferase （GST; 26 kDa） , recovery by affinityto substrate glutathione bound to a column, e.g, glutathione sepharoseMBP tag：麦芽糖结合蛋白（MBP;40kDa）载体：pMALIMPACT:Intein Mediated

6、Purification with an affinity Chitin binding Tag （几丁质结合 肽）硫氧还蛋白：Thioredoxins are proteins that act as antioxidants by facilitating thereduction of other proteins by cysteine thiol-disulfide exchange.Protein A：a 40-60 kDa MSCRAMM surface protein originally found in the cell wallof the bacteria Staphy

7、loccus aureus. It has found use in biochemical researchbecause of its ability to bind immuno globulins. It binds proteins from many ofmammalianspecies, most notably IgGs. It binds with the Fc region ofimmunoglobulins through interaction with the heavy chain.Protein A/G：D. Protein A/G also binds to a

8、ll subclasses of mouse IgGbut does not bind mouse IgA, IgM or serumalbumin.GFP:绿色荧光蛋白（GFP;三、化学标签biotin-streptavidin （生物素链霉亲合素）linking amino acids, often lysines, tocofactor and vitamin biotin purification by tightbinding to streptavidin agarose or beads Streptavidin is much less soluble in water tha

9、n avidin, and it lacks avidins extensiveglycosylation. Streptavidin has a mildly acidic isoelectric point （pl） of 5.蛋白标签蛋白标签(proteintag)是指利用DNA体外重组技术，与目的蛋白一起融合 表达的一种多肽或者蛋白，以便于目的蛋白的表达、检测、示踪和纯化等。随 着 技术的不断发展，研究人员相继开发出了具有各种不同功能的蛋白标签。目前， 这些蛋白标签已在基础研究和商业化产品生产等方面得到了广泛的应用。美国GeneCopoeia (复能基因)为客户提供50多种蛋白标签，可

10、以满足客 户的不同需求，包括各种最新型的标签，女口：SNAP-TagFHaloTag叫AviTagTM八Sumo等;也提供齐全的各种常用标 签,如 eGFP、His、Flag 等等标签。以下是部分蛋白标签的特性介绍，更加详细的介绍可在查询克隆产品的结 果 12列表里面看到各种推荐的蛋白标签和载体。标签His6FlagGSTMBPHis-MBPHAeGFP/CFP/YFPMycHis-MycHis-AviTagSumoHis-SumoSNAP-TagHalo Tag纯化+t+促进溶解度+/ .+/ +抗体效价 +/ +细 胞标记+T rxHISHis6是指六个组氨酸残基组成的融合标签，可插入在目

11、的蛋白的C末端或N 末端。当某一个标签的使用，一是能构成表位利于纯化和检测；二是构成独特的 结构特征（结合配体）利于纯化。组氨酸残基侧链与固态的有强烈的吸引力， 可用于固定化金属螯合层析（IMAC），对重组蛋白进行分离纯化。使用His - tag 有下面优点：标签的分子量小，只有0.84KD,而GST和蛋白A分别为26KD和30。,一般不影响目标蛋白的功His标签融合蛋白可以在非离子型表面活性剂存在的条件下或变性条件下纯 化，前者在纯化疏水性强的蛋白得到应用，后者在纯化包涵体蛋白时特别有用， 用高浓度的变性剂溶解后通过金属螯和亲和层析去除杂蛋白，使复性不受其它蛋 白的干扰，或进行金属螯和亲和层

12、析复性；His标签融合蛋白也被用于蛋白质蛋白质、蛋白质 DNA相互作用研究；His标签免疫原性相对较低，可将纯化的蛋白直接注射动物进行免疫并制 备抗体。可应用于多种表达系统，纯化的条件温和；可以和其它的亲和标签一起构建双亲和标签。Flag标签蛋白Flag标签蛋白为编码8个氨基酸的亲水性多肽（DYKDDK），同时载体中构 建 的Kozak序列使得带有FLAG的融合蛋白在真核表达系统中表达效率更高。FLAG 作为标签蛋白，其融合表达目的蛋白后具有以F优点：FLAG作为融合表达标签，其通常不会与目的蛋白相互作用并且通 常不会影响目的蛋白的功能、性质，这样就有利用研究人员对融合蛋白进行下游 研究。融合

13、FLAG的目的蛋白，可以直接通过FLAG进行亲和层析，此层析为非变性 纯化，可以纯化有活性的融合蛋白，并且纯化效率高。FLAG作为标签蛋白，其可以被抗FLAG的抗体识别，这样就方便通过Western Blot. ELISA等方法对含有FLAG的融合蛋白进行检测、鉴定。融合在N端的FLAG,其可以被肠激酶切除（DDDK），从而得到特异的目的蛋 白。因此现FLAG标签已广泛的应用于蛋白表达、纯化、鉴定、功能研究及其蛋 白相互作用等相关领域。MBP （麦芽糖结合蛋白）MBP （麦芽糖结合蛋白）标签蛋白大小为40kDa,由大肠杆菌K12的malE基因 编码。MBP可增加在细菌中过量表达的融合蛋白的溶解

14、性，尤其是真核蛋白。MBP 标签可通过免疫分析很方便地检测。有必要用位点专一的蛋白酶切割标签。如果 蛋白在细菌中表达，MBP可以融合在蛋白的N端或C端。纯化：融合蛋白可通过交联淀粉亲和层析一步纯化。结合的融合蛋白可用10mM麦 芽糖在生理缓冲液中进行洗脱。结合亲和力在微摩尔范围。一些融合蛋白在0.2% Triton X-100 或0.25%Tween20存在下不能有效结合，而其他融合蛋白则不受影响。缓冲 条 件为pH7.0 至I8.5,盐浓度可高达1M,但不能使用变性剂。如果要去除MBP融合部分，可用 位点特异性蛋白酶切除。检测：可用MBP抗体或表达的目的蛋白特异性抗体检测。GST （谷胱甘肽

15、筑基转移酶）GST （谷胱甘肽筑基转移酶）标签蛋白本身是一个在解毒过程中起到重要作用 的转移酶，它的天然大小为26KD。将它应用在原核表达的原因大致有两个，一个 是因为它是一个高度可溶的蛋白，希望可以利用它增加外源蛋白的可溶性；另一 个是它可以在大肠杆菌中大量表达，起到提高表达量的作用。GST融合表达系统 广泛应用于各种融合蛋白的表达，可以在大肠杆菌和酵母菌等宿主细胞中表达。 结合的融合蛋白在非变性条件下用10mM还原型谷胱甘肽洗脱。在大多数情况 下，融合蛋白在水溶液中是可溶的，并形成二体。GST标签可用酶学分析或免疫分析很方便的检测。标签有助于保护重组蛋白 免受胞外蛋白酶的降解并提高其稳定性

16、。在大多数情况卜GST融合蛋白是完全或 部分可溶的。纯化：该表达系统表达的GST标签蛋白可直接从细菌裂解液中利用含有还原型谷胱 甘肽琼脂糖凝胶（Glutathione sepharose）亲和树脂进行纯化。GST标签蛋白可在 温和、非变性条件下洗脱，因此保留了蛋白的抗原性和生物活性。GST在变性 条 件下会失去对谷胱甘肽树脂的结合能力，因此不能在纯化缓冲液中加入强变性剂 如：盐酸呱或尿素等。如果要去除GST融合部分，可用位点特异性蛋白酶切 除。检测：可用GST抗体或表达的目的蛋白特异性抗体检测。HAHA标签蛋白，标签序列YPYDVPDYA,源于流感病毒的红细胞凝集素表面抗 原 决定簇，9个氨基

17、酸，对外源靶蛋白的空间结构影响小,容易构建成标签蛋白融合 到N端或者C端。易于用Anti-HA抗体检测和ELISA检测。c-MycC-Myc标签蛋白，是一个含11个氨基酸的小标签，标签序列Glu-GIn-Lys- Leu-Ile-Ser-Glu-Glu-Asp-Leu,这11个氨基酸作为抗原表位表达在不同的蛋白质 框架中仍 可识别其相应抗体。C-Myc tag已成功应用在Western-blot杂交技术、免疫沉淀和 流式细胞计量术中，可用于检测重组蛋白质在靶细胞中的表达。eGFPeGFP标签蛋白，是增强型绿色荧光蛋白eGFP,激发波长为488nm,发射波 长 为507nm,其是由野生型绿色荧光

18、蛋白GFP通过氨基酸突变和密码子优化而 来 的。相对于GFP, eGFP荧光强度更强、荧光性质更稳定。同时载体中构建的Kozak 序列使得含有eGFP的融合蛋白在真核表达系统中表达效率更高。eGFP作为标签 蛋白，其融合表达目的蛋白后具有以下优点：不用破碎组织细胞和不加任何底物，直接通过荧光显微镜就能在活 细胞中发出绿色荧光，实时显示目的基因的表达情况，而且荧光性质稳定，被誉 为活细胞探针。其自发荧光，不需用目的基因的抗体或原位杂交技术就可推知目的基因在细 胞中的定位等情况。同时细胞内的其它产物不会干扰标签蛋白检测，从而使其检测更显得快 速、 简便、灵敏度高而且重现性。其低消耗、高灵敏度检测，

19、十分适用于高通量的药物筛选。因此现eGFP表 达标签被广泛地应用于基团表达调控、转基因功能研究、蛋白在细胞中的功能定 位、迁移变化及药物筛选等方面。此外由我公司提供的IRES双顺反子载体，可同目的基因共表达eGFP,用于目 的基因的体内蛋白示踪研究。eYFPeYFP标签蛋白为增强型黄绿色荧光蛋白eYFP,激发波长为513nm,发射波 长为 527nm，其是由野生型黄绿色荧光蛋白YFP通过氨基酸突变和密码子优化而来的。 相对于YFP, eYFP荧光强度更强、荧光性质更稳定。同时载体中构建 的Kozak序列 使得含有eYFP的融合蛋白在真核表达系统中表达效率更高。eYFP作为标签蛋白， 其融合表达

20、目的蛋白后具有以下优点：不用破碎组织细胞和不加任何底物，直接通过荧光显微镜就能在活 细胞中发出绿色荧光，实时显示目的基因的表达情况，而且荧光性质稳定，被誉 为活细胞探针。其自发荧光，不需用目的基因的抗体或原位杂交技术就可推知目的基因在 细 胞中的定位等情况。同时细胞内的其它产物不会干扰标签蛋白检测，从而使其检测更显得快速、 简便、灵敏度高而且重现性。其低消耗、高灵敏度检测，十分适用于高通量的药物筛选。因此现eYFP表 达标签被广泛的应用与基团表达调控、转基因功能研究、蛋白在细胞中的功能定 位、迁移变化及药物筛选等方面。此外由我公司提供的IRES双顺反子载体，可同 目的基因共表达eYFP,用于目

21、的基因的体内蛋白示踪研究。eCFPeCFP标签蛋白为增强型青色荧光蛋白eCFP,激发波长为433nm或453nm，发 射波长为475nm或501nm,其是由野生型青色荧光蛋白CFP通过氨 基酸突变和密 码子优化而来的。相对于CFP, eCFP荧光强度更强、荧光性质更 稳定。同时载体 中构建的Kozak序列使得含有eCFP的融合蛋白在真核表达系统中表达效率更 高。eCFP作为标签蛋白，其融合表达目的蛋白后具有以下优点：不用破碎组织细胞和不加任何底物，直接通过荧光显微镜就能在活 细胞中发出绿色荧光，实时显示目的基因的表达情况，而且荧光性质稳定，被誉 为活细胞探针。其自发荧光，不需用目的基因的抗体或

22、原位杂交技术就可推知目的基因在 细 胞中的定位等情况。同时细胞内的其它产物不会干扰标签蛋白检测，从而使其检测更显得快 速、 简便、灵敏度高而且重现性。其低消耗、高灵敏度检测，十分适用于高通量的药物筛选。因此现eCFP表 达标签被广泛的应用与基团表达调控、转基因功能研究、蛋白在细胞中的功能 定 位、迁移变化及药物筛选等方面。Avi TagAviTag标签蛋白是一个15个氨基酸的短肽，具有一个单生物素化赖氨酸位 点，与已知天然可生物素化序列完全不同，可以加在目标蛋白的N端和C端。融 合表达后，可被生物素连接酶生物素化，为了纯化重组蛋白选用低亲和性的单体 抗生物素蛋白或抗生物素蛋白衍生物，除了用于蛋

23、白质分离纯化，还用于蛋白质 相互作用研究。Avi Tag标签系统具有以下几大优点：无论在体外或者体内，几乎所有的蛋白都可以在一个独特的Avi Tag位点 轻易且有效地被生物素化；生物素化是通过酶和底物的反应来实现，反应条件相 当温和而且标记的专一性极高；生物素AviTag只有15个氨基酸，对蛋白空间结构的影响非常小。SNAP-TagSNAP-Tag是新一代的蛋白标签技术，不仅专一性极高而且稳定，最大的优点 是适用于多种环境下的蛋白质检测与纯化，如活细胞内、溶液中、或固态相（如 SDS-PAGEgels）等。SNAP-Tag是从人的06甲基鸟票吟 DNA甲基转移（06 alkylguanine

24、DNA alkyltransferase）获得。无论体内还是体外，SNAP-Tag都能与底物高特异性 地共价结合，使蛋白标记上生物素或荧光基团（如荧光素和若丹明）。SNAP所带 的活性筑基位点接受了苯甲基鸟瞟吟所携带的侧链苯甲基基团，释放出了鸟口票 吟。这种新的硫蘸键共价结合使SNAP所带的目的蛋白携带上了苯甲基基团所带 的标记物。苯甲基鸟瞟吟在生化条件下稳定，并且没有其他蛋白会和这类物质作 用，所以SNAP标签反应是高特异的。检测：生物素或各种颜色荧光的底物（如荧光素、若丹明）可渗透进入细胞，方便快 捷地进行活细胞内SNAP-Tag融合蛋白的标记与检测。它们也可特异性地标 记大 肠杆菌，酵母和哺乳动物等细胞抽提液或已经纯化的蛋白液中的SNAP-tag融合蛋 白。将纯化的或未纯化的SNAP-Tag融合蛋白与表面固定了苯甲基鸟瞟吟的基质 混合，蛋白即可特异与底物作用，形成共价键，融合蛋白间接被固定在了基质 表 面上，可以达到更方便快捷地研究蛋白功能或纯化蛋白的目的。Halo TagHaloTagTM标签蛋白是一种脱卤素酶的遗传修饰衍生物，可与多种合成的 HaloTagTM配基有效地共价结合。这个分子量为33KDa的单体蛋白能融合在重组蛋白的N端或C端，并在原 核和真核系统中表达。HaloTagTM配基是小分了化学物，能够在体外或体内与