背景描述
蛋白纯化是从实验样品中的总蛋白中分离出目的蛋白的过程，同时仍保留目的蛋白的生物活性和化学完整性。在载体构建过程中，除了一些必要的表达元件外，还需要考虑密码子的优化和标签的选择。选择合适的标签不仅有利于蛋白的纯化和促进蛋白的溶解，还应不影响蛋白的结构和功能以及下游应用。本节重点介绍 His 和 GST 标签。
表 1. His 和 GST 标签介绍
| 标签 | 大小 kDa | 顺序 | 纯度 | 溶解度 | 删除标签 | 标签裂解酶 |
| 他的 | ~0.84 | 哈哈哈哈 | + | + | 不要求 | TEV蛋白酶
|
| 消费税 | 二十六 | 由 211 组成 氨基酸 | ++ | ++ | 必需的 | 3C 蛋白酶/PSP |
His 标签蛋白亲和纯化
HisSep Ni-NTA 琼脂糖树脂是以高交联琼脂糖凝胶为基质，以四配位的腈三乙酸（NTA）为配体，通过化学偶联，螯合镍离子（Ni2+），它形成非常稳定的八面体结构，镍离子位于八面体的中心，这种结构可以保护镍离子免受小分子的攻击。与Ni-IDA树脂相比，它更加稳定，在苛刻的条件下可以耐受一定浓度的还原剂、变性剂或偶联剂。与Ni-TED树脂相比，它对目标蛋白的吸附容量更大。它已成为实验室纯化His标签蛋白不可缺少的树脂之一。
图1. His树脂的产品原理图。
表 2.
| 产品编号 | 20502ES | 20503ES | 20504ES/20505ES | 20561ES |
| 产品名称 | HisSep Ni-NTA 琼脂糖树脂 | HisSep Ni-NTA 琼脂糖树脂 6FF | HisSep Ni-NTA 6FF 色谱柱，5 mL/1 mL | HisSep Ni-NTA 磁珠 |
| 矩阵 | 交联 6% 琼脂糖凝胶 | 高度交联的 6% 琼脂糖凝胶 | 高度交联的 6% 琼脂糖凝胶 | 磁性琼脂糖微球 |
| 耐压性 | 0.1 兆帕， 1 酒吧 | 0.3 兆帕， 3 酒吧 | 0.3 兆帕， 3 酒吧 | 不适用 |
| 容量 | ＞40 mg 6×His 标记蛋白/mL 基质 | ＞40 mg 6×His 标记蛋白/mL 基质 | > 40 mg 6×His标签蛋白/mL磁珠 | |
| 净化建议 | 矩阵 耐压性能一般，适用于孵育法、重力柱小规模纯化 | 基质耐高压，可配合蛋白纯化仪进行工业化大规模蛋白纯化 | 通过磁分离快速方便地纯化蛋白质 | |
| 宽容 | 8 M 尿素、6 M 盐酸、0.5-1 mM DTT、1 mM EDTA 等。 | |||
| 应用 | His标签蛋白纯化首选，载量高，耐受性一般，特别适合原核表达纯化体系 | |||
附录：HisSep Ni-NTA MagBeads (Cat#20561ES) 产品特性
- 与传统的预装柱和树脂相比，无需对样品进行多次离心和控制样品流速，大大减少了纯化时间。
- 一步纯化即可达到目标蛋白纯度95%以上。
- 目标蛋白产量高：产量可达70-80%。
- 最多可重复使用 5 次。
- 方便调节目标蛋白的浓度和体积。
- 蛋白质损失小，无蛋白质变性或沉淀的风险。
GST 标签蛋白亲和纯化介质
GST标签蛋白亲和层析是利用GST融合蛋白与固定的谷胱甘肽（GSH）之间通过硫键的共价亲和力，基于GSH交换洗脱的原理进行纯化。这种纯化是将一个谷胱甘肽通过硫键结合到凝胶的臂上，然后利用谷胱甘肽与谷胱甘肽S-转移酶（即GST-tag）之间的特异性作用力，使GST标签融合蛋白与凝胶上臂上的谷胱甘肽结合，从而将标记蛋白与其它蛋白分离。谷胱甘肽通常有氧化型GSSG和还原型GSH，当我们采用GSH洗脱时，GSH会与凝胶上的谷胱甘肽竞争与融合蛋白结合，从而洗脱出目标蛋白。
GSTSep 谷胱甘肽琼脂糖树脂是一款 GST 标签蛋白纯化树脂，结构上通过 12 原子臂将还原谷胱甘肽与 6% 琼脂糖凝胶作为基质进行化学共价结合而成。这种设计大大提高了树脂的纯化效率，使其每毫升培养基可携带 20 mg 以上的 GST 融合蛋白。该产品具有良好的特异性和性价比，可用于一步纯化各种谷胱甘肽 S-转移酶、谷胱甘肽依赖性蛋白以及谷胱甘肽重组衍生物。
表 3.
| 产品编号 | 20507ES | 20508ES | 20509ES/20510ES | 20562ES |
| 产品名称 | GSTSep 谷胱甘肽琼脂糖树脂 | GSTSep 谷胱甘肽琼脂糖树脂 4FF | GSTSep 谷胱甘肽 4FF 层析柱，1 mL / 5 mL | GSTSep 谷胱甘肽 磁珠 |
| 矩阵 | 交联 6% 琼脂糖凝胶 | 高度交联的 4% 琼脂糖凝胶 | 高度交联的 4% 琼脂糖凝胶 | 磁性琼脂糖微球 |
| 耐压性 | 0.1 兆帕， 1 酒吧 | 0.3 兆帕， 3 酒吧 | 0.3 兆帕， 3 酒吧 | 不适用 |
| 容量 | >20 mg GST 蛋白 (40 kDa)/mL 基质 | >10 mg GST 蛋白 (40 kDa)/mL 基质 | 5-10 mg GST 标签融合蛋白/mL磁珠 | |
| 应用 | 高负荷，矩阵 耐压性一般，适用于孵育法、重力柱小规模纯化，推荐给实验室规模客户 | 应用低负荷，耐高基质压力，可配合蛋白纯化仪进行工业化大规模蛋白纯化，更易于放大 | 通过磁分离最低负荷、快速、方便地纯化蛋白质 | |
附录：GSTSep 谷胱甘肽 MagBeads（Cat#20562ES）产品特点
- 通过磁性分离一步法直接从生物样品中纯化高纯度目标蛋白，大大简化了纯化流程，提高了纯化效率，适用于科研及工业领域中GST融合蛋白的便捷纯化。
- 使用该磁珠进行GST Pull-down实验，由于磁分离不需要多次离心和较长的孵育时间，因此与传统的层析方法相比，操作更简单、快速、自动化程度更高。
产品信息
| 产品定位 | 产品名称 | 产品编号 | 规格 |
| His 标签蛋白纯化 | HisSep Ni-NTA琼脂糖 树脂 | 20502ES10/50/60 | 10 毫升/50 毫升/100毫升 |
| HisSep Ni-NTA琼脂糖 树脂 6FF | 20503ES10/50/60 | 10 毫升/50 毫升/100毫升 | |
| HisSep Ni-NTA 6FF 色谱柱，5 mL | 20504ES08/25 | 5 毫升/5x5 毫升 | |
| HisSep Ni-NTA 6FF 色谱柱，1 mL | 20505ES03/08 | 1 毫升/5x1 毫升 | |
| HisSep Ni-NTA 磁珠 | 20561ES08/25 | 5 毫升/25 毫升 | |
| GST 标签蛋白纯化 | GSTSep 谷胱甘肽琼脂糖树脂 | 20507ES10/50/60 | 10 毫升/50 毫升/100毫升 |
| GSTSep 谷胱甘肽琼脂糖树脂 4FF | 20508ES10/50/60 | 10 毫升/50 毫升/100毫升 | |
| GSTSep 谷胱甘肽 4FF 色谱柱，1 mL | 20509ES03/08 | 1 毫升/5x1 毫升 | |
| GSTSep 谷胱甘肽 4FF 层析柱，5 mL | 20510ES08/25 | 5 毫升/5x5 毫升 | |
| GSTSep 谷胱甘肽磁珠 | 20561ES08/25 | 5 毫升/25 毫升 |