組氨酸標籤

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組氨酸標籤(英语:Polyhistidine-tag,或 hexa histidine-tag, 6xHis-tag, His6 tag)是由連續六個以上的組氨酸所組合而成的一段氨基酸序列。最初為Roche公司發明[1],帶有組氨酸標籤的质粒則為Qiagen所有,由於原始的專利保護已經過期,故不論學術或商業皆可免費使用。一般而言,科學家藉由基因工程將此標籤放置於重組蛋白質的N端、C端或兩端。

應用[编辑]

蛋白質純化[编辑]

大腸桿菌或其他原核生物表現的重組蛋白會累積在細胞質中,為了取得重組蛋白,以物理性的方式如高壓,或生物性的方式如溶菌酶,或兩種方式合併使用去破壞細胞膜,使得重組蛋白懸浮於緩衝溶液中。此時要將重組蛋白從許許多多細菌的蛋白質中分離出來並不容易,但若重組蛋白帶有組氨酸標籤,則利用親和性層析即可有效的進行純化。 

市面上常見的組氨酸標籤親和性層析法,是利用瓊脂糖(Agarose)為膠體的基底(resin beads),在瓊脂糖上修飾螯合劑亞氨基二乙酸(iminodiacetic acid, IDA)或氨三乙酸(nitrilotriacetic acid, NTA),此時膠體即可螯合二價或三價的金屬離子,例如鎳離子、鈷離子、銅離子及鐵離子。組氨酸標籤親和性層析膠體最常搭配的二價離子為鎳離子,螯合上鎳離子的膠體稱為Ni-chelate, Ni-IDA 或 Ni-NTA 膠體。

由於組氨酸上的咪唑官能基帶有局部負電荷,故組氨酸標籤能與被膠體螯合住的金屬離子產生異性電荷相吸力,因此帶有組氨酸標籤的蛋白質即可被膠體吸附,其餘宿主的蛋白質因無法吸附所以被流洗掉,接著用含有150-300mM的咪唑(Imidazole)溶液將重組蛋白洗出,達到純化的效果。

偵測[编辑]

組氨酸標籤可以作為抗原,故可利用抗體偵測帶有組氨酸標籤的重組蛋白。廣泛用於酵素結合免疫吸附分析法(ELISA)及西方墨點法(western blotting)等免疫分析方法。亦可利用含有金屬離子的螢光染劑,將聚丙烯醯胺凝膠膠體染色。

固著[编辑]

帶有組氨酸標籤的蛋白質,可固著(immobilization)於有鎳離子或鈷離子塗層之微量滴定板(microtiter plate)或是蛋白質晶片上。 

参考资料[编辑]

  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.