跳转到内容

组氨酸标签

维基百科,自由的百科全书

组氨酸标签(英语:Polyhistidine-tag,或 hexa histidine-tag, 6xHis-tag, His6 tag)是由连续六个以上的组氨酸所组合而成的一段氨基酸序列。最初为Roche公司发明[1],带有组氨酸标签的质粒则为Qiagen所有,由于原始的专利保护已经过期,故不论学术或商业皆可免费使用。一般而言,科学家借由基因工程将此标签放置于重组蛋白质的N端、C端或两端。

应用

蛋白质纯化

大肠杆菌或其他原核生物表现的重组蛋白会累积在细胞质中,为了取得重组蛋白,以物理性的方式如高压,或生物性的方式如溶菌酶,或两种方式合并使用去破坏细胞膜,使得重组蛋白悬浮于缓冲溶液中。此时要将重组蛋白从许许多多细菌的蛋白质中分离出来并不容易,但若重组蛋白带有组氨酸标签,则利用亲和性层析即可有效的进行纯化。 

市面上常见的组氨酸标签亲和性层析法,是利用琼脂糖(Agarose)为胶体的基底(resin beads),在琼脂糖上修饰螯合剂亚氨基二乙酸(iminodiacetic acid, IDA)或氨三乙酸(nitrilotriacetic acid, NTA),此时胶体即可螯合二价或三价的金属离子,例如镍离子、钴离子、铜离子及铁离子。组氨酸标签亲和性层析胶体最常搭配的二价离子为镍离子,螯合上镍离子的胶体称为Ni-chelate, Ni-IDA 或 Ni-NTA 胶体。

由于组氨酸上的咪唑官能基带有局部负电荷,故组氨酸标签能与被胶体螯合住的金属离子产生异性电荷相吸力,因此带有组氨酸标签的蛋白质即可被胶体吸附,其馀宿主的蛋白质因无法吸附所以被流洗掉,接著用含有150-300mM的咪唑(Imidazole)溶液将重组蛋白洗出,达到纯化的效果。

侦测

组氨酸标签可以作为抗原,故可利用抗体侦测带有组氨酸标签的重组蛋白。广泛用于酵素结合免疫吸附分析法(ELISA)及西方墨点法(western blotting)等免疫分析方法。亦可利用含有金属离子的萤光染剂,将聚丙烯酰胺凝胶胶体染色。

固著

带有组氨酸标签的蛋白质,可固著(immobilization)于有镍离子或钴离子涂层之微量滴定板(microtiter plate)或是蛋白质晶片上。 

参考资料

  1. ^ Hochuli, E.; Bannwarth, W.; Döbeli, H.; Gentz, R.; Stüber, D. Genetic Approach to Facilitate Purification of Recombinant Proteins with a Novel Metal Chelate Adsorbent. Nature Biotechnology. 1988, 6 (11): 1321–1325. doi:10.1038/nbt1188-1321.