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Étiquettes de purification d'expression de protéines

Temps de mise à jour : 2020-11-10

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Étiquettes de purification d'expression de protéines
Certains peptides et protéines sont largement utilisés dans la production de masse de protéines recombinantes. Ils sont fusionnés et exprimés avec la protéine cible pour faciliter l'expression, la détection, le traçage et la purification de la protéine cible. Ces peptides ou protéines sont appelés étiquettes protéiques. Generalbiosystems peut utiliser une variété d'étiquettes d'expression de protéines en fonction des besoins des clients, y compris His, Sumo, GST, MBP, etc., pour fournir des services d'expression et de purification de protéines personnalisés .

6 * son étiquette:


6 * His fait référence à une étiquette de fusion composée de six résidus histidine, qui peuvent être insérés à l'extrémité C-terminale ou N-terminale de la protéine cible.

En tant qu'étiquette, l'une consiste à former un épitope pour faciliter la purification et la détection; l'autre consiste à former une caractéristique structurelle unique (ligand de liaison) pour faciliter la purification.

La chaîne latérale des résidus histidine a une forte attraction pour le nickel solide et peut être utilisée pour la chromatographie de chélation de métal immobilisé (IMAC) pour séparer et purifier les protéines recombinantes.


L'utilisation de His-tag présente les caractéristiques suivantes:


1. Le poids moléculaire de l'étiquette est petit, seulement ~ 0,84KD, ce qui n'affecte généralement pas la fonction de la protéine cible;

2. Sa protéine de fusion marqueur peut être purifiée en présence de tensioactifs non ioniques ou dans des conditions dénaturantes. Le premier est utilisé dans la purification de protéines hautement hydrophobes, et le dernier est particulièrement utile dans la purification des protéines du corps d'inclusion.

Une fois le dénaturant dissous, la protéine d'impureté est éliminée par chromatographie d'affinité de chélation des métaux, de sorte que la renaturation n'est pas perturbée par d'autres protéines, ou la chromatographie d'affinité de chélation des métaux est renaturée;


3. Son tag protéine de fusion est également utilisé dans l'étude des interactions protéine-protéine et protéine-ADN;

4. Son étiquette a une immunogénicité relativement faible et la protéine purifiée peut être directement injectée à des animaux pour la préparation immunitaire d'anticorps;

5. Il peut être appliqué à une variété de systèmes d'expression, avec des conditions de purification douces;

6. Il peut être utilisé avec d'autres étiquettes d'affinité pour construire des étiquettes d'affinité parentales.

Étiquette GST :


La protéine tag GST (glutathion sulfhydryl transférase) elle-même est une transférase qui joue un rôle important dans le processus de désintoxication, et sa taille naturelle est de 26KD. Il est principalement utilisé dans l'expression procaryote.

Il y a à peu près deux raisons à son application dans l'expression procaryote.

L'une est parce que c'est une protéine hautement soluble, et on espère qu'elle pourra être utilisée pour augmenter la solubilité des protéines étrangères; l'autre est qu'il peut être utilisé dans le gros intestin. Une grande quantité d'expression dans le bacille joue un rôle dans l'augmentation de la quantité d'expression.


Le système d'expression de fusion GST est largement utilisé dans l'expression de diverses protéines de fusion et peut être exprimé dans des cellules hôtes telles que E. coli et la levure.

La protéine de fusion liée a été éluée avec du glutathion réduit à 10 mM dans des conditions non dénaturantes. Dans la plupart des cas, la protéine de fusion est soluble en solution aqueuse et forme un dimère.


Les étiquettes GST peuvent être facilement détectées par analyse enzymatique ou immunoessai. Les marqueurs aident à protéger les protéines recombinantes de la dégradation par les protéases extracellulaires et améliorent leur stabilité. Dans la plupart des cas, la protéine de fusion GST est complètement ou partiellement soluble.

Purification: La protéine marquée par GST exprimée par le système d'expression peut être directement purifiée à partir du lysat bactérien en utilisant une résine d'affinité contenant du glutathion réduit (glutathionesepharose).

Les protéines marquées GST peuvent être éluées dans des conditions douces et non dénaturantes, de sorte que l'antigénicité et l'activité biologique de la protéine sont conservées.

La GST perdra sa capacité à se lier à la résine de glutathion dans des conditions de dénaturation, de sorte que des agents dénaturants puissants tels que le chlorhydrate de guanidine ou l'urée ne peuvent pas être ajoutés au tampon de purification.


Si vous souhaitez supprimer la partie de fusion GST, vous pouvez utiliser une excision de protéase spécifique au site.

Détection: un anticorps GST ou un anticorps spécifique à une protéine cible exprimée peut être utilisé pour la détection.

Étiquette SUMO :


La protéine d'étiquette SUMO est un modificateur de type ubiquitine à petite molécule (Smallubiquitin-likeemodifier), et c'est l'un des membres importants de la superfamille de la chaîne polypeptidique de l'ubiquitine.

Dans la structure primaire, SUMO et l'ubiquitine n'ont que 18% d'homologie, mais la structure tertiaire et les fonctions biologiques des deux sont très similaires.

Des études ont montré que SUMO peut être utilisé comme marqueur de fusion et chaperon moléculaire pour l'expression de protéines recombinantes.

Il peut non seulement augmenter davantage l'expression de la protéine de fusion, mais a également les fonctions de résister à l'hydrolyse de la protéase, de favoriser le repliement correct de la protéine cible et d'améliorer la solubilité de la protéine recombinante.


De plus, SUMO a une application importante, c'est-à-dire qu'il peut être utilisé pour éliminer complètement la protéine tag pour obtenir une protéine naturelle.

Parce que l'enzyme protéolytique SUMO peut reconnaître la séquence complète de la protéine de l'étiquette SUMO et peut efficacement couper SUMO de la protéine de fusion.

Après élimination du SUMO, après chromatographie d'affinité, la partie de la protéine marqueur est retirée et la protéine recombinante est la même que la protéine naturelle.

Par conséquent, la balise SUMO est également souvent utilisée en conjonction avec d'autres balises, en tant que site de digestion enzymatique spécifique.


Balise MBP :


La protéine marqueur MBP (maltose binding protein) a une taille de 40 kDa et est codée par le gène malE de E. coli K12. La MBP peut augmenter la solubilité des protéines de fusion surexprimées dans les bactéries, en particulier les protéines eucaryotes. Le marqueur MBP peut être facilement détecté par immunoessai. Il est nécessaire de cliver l'étiquette avec une protéase spécifique au site. Si la protéine est exprimée dans des bactéries, la MBP peut être fusionnée à l'extrémité N-terminale ou C-terminale de la protéine.

Purification: La protéine de fusion peut être davantage purifiée par une couche d'affinité d'amidon réticulé. La protéine de fusion liée peut être éluée avec du maltose 10 mM dans un tampon physiologique. L'affinité de liaison est dans la gamme micromolaire. Certaines protéines de fusion ne peuvent pas se lier efficacement en présence de 0,2% de Triton X-100 ou de 0,25% de Tween 20, tandis que d'autres protéines de fusion ne sont pas affectées. La condition du tampon est de pH 7,0 à 8,5, et la concentration en sel peut être aussi élevée que 1 M, mais les dénaturants ne peuvent pas être utilisés. Si vous souhaitez supprimer la partie de fusion MBP, vous pouvez utiliser une excision de protéase spécifique au site.

Détection: un anticorps MBP ou un anticorps spécifique de protéine cible exprimée peut être utilisé pour la détection.