在分子生物學與蛋白質工程的領域中,標簽技術廣泛應用于蛋白質的表達、純化、檢測及其功能研究。HIS標簽(His-Tag)是一種常見的融合標簽,通常由六個組氨酸殘基組成(即6×His),其主要優點是能通過與金屬離子(如Ni²?、Co²?等)結合,簡化蛋白質的純化過程。
HIS標簽通常位于目標蛋白的N端或C端,是通過基因工程技術將一段編碼6個連續組氨酸的DNA序列加入到目標蛋白的基因中。HIS標簽與鎳(Ni²?)等金屬離子具有很強的結合能力,這一特性被廣泛應用于親和層析法(affinitychromatography)中,用于高效地分離和純化表達系統中產生的重組蛋白。
HIS標簽的選擇性與特異性結合使得純化過程既簡便又高效,尤其適用于從大腸桿菌、酵母菌、昆蟲細胞和哺乳動物細胞等系統中表達的重組蛋白。常見的親和層析方法包括Ni-NTA親和層析、IMAC(ImmobilizedMetalAffinityChromatography)等。

1.蛋白質的高效純化
廣泛應用于蛋白質的純化。由于HIS標簽與金屬離子(如Ni²?)具有強親和力,可以利用這一特性通過金屬親和層析法(IMAC)從復雜的蛋白混合物中高效分離目標蛋白。這種方法通常不需要復雜的步驟,且可以獲得高純度的蛋白樣品。
2.蛋白質的功能分析
不僅可以用于純化,還可以用于蛋白質的功能研究。標簽本身不參與蛋白的功能,通常通過連接熒光標記、酶標記或其他檢測標簽,使得研究人員能夠通過各種分析技術(如西方印跡法、免疫沉淀等)檢測蛋白質的表達量、定位、相互作用等。
3.抗體的制備與應用
還可以用來幫助抗體的制備與免疫檢測。通過將HIS標簽與抗原融合,可以免疫小鼠或兔子等動物,產生針對HIS標簽的特異性抗體。這些抗體在檢測與識別相關的標靶蛋白時具有較高的靈敏度。
4.蛋白-蛋白相互作用的研究
在蛋白-蛋白相互作用研究中具有廣泛應用。通過將帶有HIS標簽的蛋白與其他含有標簽或標記的蛋白一起共表達,研究人員可以使用親和層析、免疫沉淀、拉下實驗等技術來研究這些蛋白間的相互作用。
5.抗原表達與疫苗研發
HIS標簽可以幫助提高抗原的表達量及其純度,這對于疫苗研發具有重要意義。通過表達含有HIS標簽的病原抗原,可以快速、穩定地獲取目標抗原,并進一步用于疫苗的開發、測試和研究。
HIS標簽蛋白的優勢:
1.高效純化:能夠與金屬離子(如Ni²?)結合,簡化了蛋白的純化過程。
2.非破壞性:小巧且不影響目標蛋白的功能,因此不會干擾蛋白的天然結構和功能。
3.靈活性:可以通過基因工程技術將HIS標簽連接在蛋白的N端或C端,甚至是內部區域,以適應不同的實驗需求。
4.廣泛應用:被廣泛應用于不同表達系統中,如大腸桿菌、酵母、昆蟲細胞和哺乳動物細胞等,具有較高的通用性。