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【普健生物知識百科】做蛋白表達別亂加標簽！不同標簽的優(yōu)劣和用途一次講清楚

發(fā)表時間：2025-07-17 訪問次數(shù)：219

在我們做重組蛋白表達與純化的日常工作中，“加標簽”幾乎成了標準動作。目的很簡單：為了讓蛋白能表達、能找到、能拉下來。標簽的選擇對重組蛋白表達至關重要。選得不當，輕則影響表達量或純化效率，重則導致蛋白結構異常、功能喪失。因此，標簽的設計絕非“隨便加一個就行”。小編將系統(tǒng)梳理我們在不同表達系統(tǒng)中積累的經(jīng)驗教訓與實用搭配，希望為您的實驗設計提供參考。

His標簽（Polyhistidine Tag）

His標簽是最常用的親和純化標簽之一，通常由6個連續(xù)的組氨酸殘基構成，分子量?。s0.8 kDa），對目的蛋白的結構和功能影響較小。其主要優(yōu)勢在于可通過Ni²?或Co²?親和層析柱進行高效純化，操作簡便，成本較低。

但需要注意的是，His標簽純化過程中容易存在非特異性結合的問題，純度控制需要結合洗脫條件進行優(yōu)化。此外，His標簽的檢測靈敏度相對較低，若用于Western Blot等檢測手段，可能需要與其他標簽聯(lián)合使用。

His-tag標簽純化原理

Fig 1. His-tag標簽純化原理

GST標簽（Glutathione S-transferase Tag）

谷胱甘肽-S-轉移酶(GST)是一個由211個氨基酸組成的大小為26kDa序列，常用于提高重組蛋白的可溶性。GST與谷胱甘肽（GSH）具有高親和力，可用于親和層析純化，常用于pull-down實驗中分析蛋白-蛋白相互作用。

盡管GST在某些情況下可以顯著改善蛋白的表達與溶解情況，但由于其體積較大，可能會對某些蛋白的天然構象或功能產(chǎn)生影響，尤其在結構研究或功能實驗中，建議在純化后通過特異性蛋白酶將標簽去除。

GST標簽純化原理

Fig 2. GST標簽純化原理

Flag標簽（DYKDDDDK）

Flag標簽是一種短小的親水性肽段（常見序列為DYKDDDDK），分子量小，具有良好的抗體識別能力，常用于Western Blot、免疫沉淀（IP）及免疫熒光（IF）等檢測實驗中。

Flag標簽的優(yōu)點在于特異性強，背景低，尤其在哺乳細胞表達體系中應用廣泛。但其本身并不適用于親和純化，若需要進行純化操作，通常需要高成本的抗Flag親和柱。Flag標簽更適合作為檢測標簽，或與His等其他標簽聯(lián)合使用。

Flag標簽結構

Fig 3. Flag標簽結構

MBP標簽（Maltose-Binding Protein Tag）

MBP標簽分子量較大（約42 kDa），在提升重組蛋白溶解性方面效果顯著。尤其對于在原核表達系統(tǒng)中易形成包涵體的蛋白，MBP標簽往往能提高其可溶表達比例，因而在特定情況下具有較強的實用價值。

不過，由于MBP體積較大，其對目標蛋白的干擾也相對較強。在某些功能性或結構性研究中，可能需要通過酶切去除該標簽。MBP純化系統(tǒng)通常依賴麥芽糖親和柱，成本和操作流程相對復雜，需根據(jù)實驗目的謹慎選擇。

MBP標簽純化原理

Fig 4. MBP標簽純化原理

HA標簽（Hemagglutinin tag）

起源于流感病毒的血凝素蛋白，由9個氨基酸構成（YPYDVPDYA），與特異性抗HA抗體結合良好，適合用于蛋白的檢測和定位。HA標簽廣泛用于Western blot、免疫沉淀、免疫熒光和細胞內(nèi)蛋白表達檢測，適合與其他標簽搭配使用構建雙標簽系統(tǒng)。

HA標簽結構

Fig 5. HA標簽結構

Strep-tag II標簽

是一個由8個氨基酸組成的小標簽（WSHPQFEK），設計用于與Strep-Tactin樹脂高度特異結合，實現(xiàn)溫和的親和純化流程。它的優(yōu)勢在于洗脫條件溫和、蛋白活性保持良好，適合對蛋白結構和功能有高要求的實驗，缺點是成本略高且依賴專用樹脂。為進一步提升結合強度，進一步有了Twin-Strep-tag。它由兩個 Strep-tag II 以柔性連接肽連接而成，相較于單個Strep-tag，它與Strep-Tactin的親和力提高了一個數(shù)量級以上，可實現(xiàn)更高效、更特異的純化效果，尤其適用于目標蛋白表達量低或背景復雜的體系。

Strep標簽純化原理