指南一键解锁，轻松选对His标签蛋白纯化填料

2023,07, 13

博格隆

蛋白纯化是重组蛋白生产流程中关键的下游步骤（Fig.1）。由于重组蛋白自身在化学与结构上的多样性，亲和标签已成为实现高通量蛋白纯化的有效手段，可在复杂背景下特异性富集低丰度蛋白，不仅可以提高目标蛋白质的产量还可赋予目标蛋白质新的特性^[1]。

His-Tag（通常为 6 个组氨酸）作为目前最常用的蛋白质纯化亲和标签^[2]，具有以下特点：

• 分子量小，易表达，免疫原性低

• 可与其他标签构建组合标签

• 洗脱条件温和，易于再生

• 成本低

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Fig. 1 A. 通过与目标蛋白基因融合的

His 标签获得纯重组多肽流程示意图。

B. Ni-NTA 和组氨酸咪唑环之间配位键的放大显示^[3]。

注：活动顺序涉及基因设计、克隆、细胞转化、生产、

基于 His 标签在镍柱（I）中结合，

随后使用咪唑（II）进行洗脱。

His标签蛋白分离纯化原理

组氨酸残基中咪唑环的给电子体基团可与金属形成配位键^[4]，因此，在纯化过程中，改变标签蛋白与金属离子之间作用力的强弱即可纯化目标蛋白。

纯化时，通常选择在缓冲液中加入高浓度的咪唑，咪唑与组氨酸标签蛋白竞争性结合金属离子，将目标蛋白洗脱下来。

此外，也可适当降低缓冲液 pH，以此减弱标签蛋白与金属离子结合能力，达到蛋白分离纯化的目的。

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Fig. 2 组氨酸与咪唑结构式

博格隆His标签蛋白纯化解决方案

针对 His 标签蛋白的纯化，博格隆提供了三类 His 标签纯化产品（Fig.3），包括已鳌合 Ni²⁺ 的 Ni Bestarose FF/HP 以及未预先鳌合金属离子的 IMAC Bestarose FF/HP 与 Chelating Bestarose FF。

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Fig.3 博格隆 His 标签纯化产品

Ni Bestarose FF/HP 是将金属离子 Ni²⁺ 鳌合在以氨三乙酸（NTA）为配基的 6% 高度交联的琼脂糖凝胶上的亲和层析介质。

其中，Ni Bestarose FF 平均粒径为 90 μm，具有载量高、流速快、易再生等优点；Ni Bestarose HP 平均粒径为 34 μm，相较于 Ni Bestarose FF，具有更高的分辨率。

IMAC Bestarose HP/FF 与 Chelating Bestarose FF 均是未预先鳌合金属离子的介质，可供客户自行选择金属离子（Co²⁺、Cu²⁺、Zn²⁺、Ca²⁺等）进行偶联。

IMAC 与 Chelating 在配位方式上有所不同，Chelating Bestarose FF 介质的配基可提供 3 个配位位点同金属离子螯合，同时提供 3 个离子键结合部位高亲和地纯化目的蛋白；IMAC Bestarose FF 介质提供 4 个配位位点同金属离子螯合，2 个离子键结合部位纯化目的蛋白（Fig. 4）。

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Fig.4 氨三乙酸（NTA）与亚氨基二乙酸（IDA）配位方式

在相同的配基密度、相同金属离子条件下，Chelating Bestarose FF 介质较 IMAC Bestarose FF 的亲和力更强，但同时 IMAC Bestarose FF 介质因为多一个金属离子螯合位点，结合金属离子的能力更强，还可以同还原剂 DTT 及 β- 巯基乙醇兼容。因此，在纯化重组组氨酸标签蛋白时应根据蛋白特点选择介质。

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