【辰辉创聚生物】重组蛋白表达与纯化|蛋白表达不同标签的优势及用途

在重组蛋白表达与纯化的日常工作中，“加标签”几乎已经成为标准步骤。其主要目的是确保蛋白能够顺利表达、容易检测并高效纯化。然而，标签的选择对于重组蛋白的成功表达至关重要。如果选择不当，可能会影响表达量或纯化效率，甚至可能导致蛋白的结构异常或功能丧失。因此，标签的设计决非“随便加一个”。本文将系统总结我们在不同的重组蛋白表达系统中积累的经验与实践，提供一些实用的标签搭配建议，为您的实验设计提供有价值的参考。

His标签(6xHis)

His标签是最常用的亲和纯化标签之一，通常由6个连续的组氨酸残基构成，分子量小（约0.8 kDa），对目的蛋白的结构和功能影响较小。其主要优势在于能够通过Ni²⁺或Co²⁺亲和层析柱进行高效纯化，操作简便，且成本较低。

GST标签(谷胱甘肽-S-转移酶)

GST标签（谷胱甘肽-S-转移酶）是一种常用于重组蛋白纯化和相互作用研究的亲和标签。该标签由约26 kDa的GST蛋白组成，能够与谷胱甘肽（GSH）结合，通过谷胱甘肽亲和层析柱实现高效纯化。GST标签不仅有助于提高蛋白的溶解性，减少包涵体的形成，还可以用于蛋白-蛋白相互作用研究。尽管标签较大，可能对目标蛋白的结构和功能产生一定影响，但它在蛋白纯化、免疫沉淀及功能分析等方面具有广泛的应用。去除GST标签时，通常需要使用酶切或亲和素洗脱方法，以恢复目标蛋白的天然功能。GST标签通过提高蛋白溶解性和简化纯化过程，尤其适用于难溶解或易聚集的蛋白。

Flag标签

FLAG标签是一个小型的八肽序列（DYKDDDDK），常用于免疫沉淀和Western Blot等检测方法。它与抗FLAG抗体具有高特异性，广泛用于蛋白检测和分析。

FLAG标签由于其小巧且高特异性，几乎不影响目标蛋白的结构和功能，适合用于高灵敏度的免疫检测和纯化。

MBP标签

MBP标签（Maltose-Binding Protein Tag）是一种由42 kDa的麦芽糖结合蛋白组成的标签，广泛应用于蛋白纯化和蛋白-蛋白相互作用研究。它通过与麦芽糖亲和素结合，能够高效纯化目标蛋白，并显著提高目标蛋白的溶解性，减少包涵体的形成，特别适用于表达难溶解或易聚集的蛋白。此外，MBP标签还可用于功能性实验，但由于其较大的分子量，去标签过程通常需要特定的酶切。

MBP标签能够显著提高目标蛋白的溶解性，减少包涵体形成，并通过与麦芽糖亲和素的结合实现高效纯化，适合难溶解蛋白。

HA标签

HA标签是由9个氨基酸（YPYDVPDYA）组成的小型标签，广泛应用于蛋白纯化、免疫检测和蛋白-蛋白相互作用研究。由于其小巧且具有高特异性，HA标签对目标蛋白的结构和功能影响较小，适合用于保持蛋白活性的实验。通过与抗HA抗体的结合，能够实现高效的蛋白纯化和灵敏的检测，且去标签过程简单。

HA标签小巧且特异性强，几乎不影响目标蛋白的结构和功能，适合高灵敏度的免疫检测和纯化。

Strep-tag II标签

Strep-tag II 是一个由8个氨基酸组成的小型标签，能够与链霉亲和素（Streptavidin）或其衍生物StrepTactin特异性结合，广泛应用于蛋白纯化、免疫沉淀和蛋白-蛋白相互作用研究。该标签小巧且不干扰目标蛋白的结构与功能，适合于高效纯化和灵敏的蛋白检测。其去标签过程相对简单，无需酶切，仅通过优化洗脱条件即可去除。

Strep-tag II标签小巧且具有高特异性，能够与链霉亲和素高效结合，适用于蛋白纯化和免疫沉淀。它对蛋白结构影响较小，去标签过程简便。

SUMO标签

SUMO标签是一种约11 kDa的小型泛素样修饰物，广泛应用于重组蛋白的表达和纯化。它有助于提高目标蛋白的溶解度，促进正确折叠，并减少包涵体的形成。SUMO标签可以通过SUMO蛋白酶（如SENP）去除，恢复目标蛋白的天然结构和功能。该标签特别适用于需要正确折叠的复杂蛋白，广泛用于蛋白纯化、蛋白折叠研究及蛋白-蛋白相互作用分析。SUMO标签通过促进目标蛋白的正确折叠和提高溶解度，减少了包涵体的形成，特别适用于复杂或大分子的蛋白。

选择合适的蛋白标签需要根据实验需求来决定。以下是常见标签的特点，帮你一眼看清：

His-tag：小巧、便宜，适合常规使用。

GST-tag：提高蛋白溶解性，适用于Pull-down实验。

Flag-tag：抗体识别灵敏，背景低，适合免疫检测。

MBP-tag：显著提高溶解性，适用于难溶解蛋白。

HA-tag：用于检测，常与双标签组合使用。

Strep-tag II：温和纯化，保护蛋白活性。

SUMO-tag：改善可溶性，酶切后可恢复目标蛋白的天然N端。