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串聯(lián)親和純化屬于親和純化的一種(比較了幾種常用的親和純化技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)和常見應(yīng)用領(lǐng)域)。zui常用的親和純化技術(shù)是免疫沉淀法,通過抗體-抗原的親和作用,“捕捉”到相互作用的蛋白。但是普通的免疫沉淀法由于抗體存在交叉反應(yīng),而可能會(huì)導(dǎo)致很多的假陽(yáng)性結(jié)果,不利于分析復(fù)合體的功能組分。串聯(lián)親和純化方法借助于特殊設(shè)計(jì)的標(biāo)簽,通過兩步純化得到更純的復(fù)合體組分,能夠避免過多的“噪音”干擾。
一般而言,一個(gè)用于蛋白純化和驗(yàn)證蛋白相互作用的理想標(biāo)簽應(yīng)該具有以下特征:①使結(jié)合基質(zhì)對(duì)低濃度目的蛋白的有高親和力;②使目的蛋白比非特異蛋白對(duì)親和物質(zhì)有更高的結(jié)合特異性;③使目的蛋白能而且特異性的洗脫;④使洗脫條件適合以保持蛋白相互作用和蛋白復(fù)合體結(jié)構(gòu)。很明顯,這些條件在一定程度上自相矛盾,但是在1999年,通過對(duì)FLAG、His、Strep、*蛋白A的兩個(gè)IgG結(jié)合結(jié)構(gòu)域(ProtA)、鈣調(diào)蛋白結(jié)合肽(CBP)、角質(zhì)素結(jié)合結(jié)構(gòu)域(CBD)等篩選,Rigaut等發(fā)現(xiàn)ProtA和CBP是zui符合上述條件的有效標(biāo)簽,它們能夠有效地回收目的蛋白,分別大約為80%和50%(Rigautetal. 1999)。其中CBP標(biāo)簽可以在溫和條件下有效篩選目的蛋白,并從親和柱上釋放出來,而ProtA卻只有在低pH變性條件下才能從基質(zhì)結(jié)合的IgG上釋放出來。根據(jù)這些標(biāo)簽的特性,研究人員開發(fā)了一種新的蛋白純化串連技術(shù),命名為TAP———抗體TandemAfinityPurification(串聯(lián)親和純化)。他們?cè)赑rotA和CBP之間插入一個(gè)特異的 TEV蛋白酶識(shí)別位點(diǎn),構(gòu)建成一個(gè)融合標(biāo)簽,命名為TAP標(biāo)簽,可以分別通過ProtA和CBP作兩步串聯(lián)親和純化。純化一個(gè)TAP標(biāo)簽融合的目的蛋白(X)一般包括以下4步:
1.的蛋白所在復(fù)合體通過標(biāo)簽上的ProtA結(jié)合到IgG珠子。
2.滌去掉大部分非特異蛋白之后,TEV酶切后將結(jié)合的目的蛋白復(fù)合體從IgG珠子洗脫下來。
3.在鈣離子存在的條件下,通過暴露出的CBP結(jié)構(gòu)域,洗脫組分中目的蛋白復(fù)合體結(jié)合到鈣調(diào)蛋白包被的珠子上。
4.洗滌之后,加入 EGTA螯合鈣離子,使目的蛋白復(fù)合體洗脫下來。
這種串聯(lián)親和純化方法尤其適用于蛋白復(fù)合體純化和鑒定相互作用蛋白(Rigautetal.19)。使TAP融合蛋白在生理?xiàng)l件下處于自然表達(dá)水平,可以在事先不知道復(fù)合體組成、活性和功能的情況下,利用相對(duì)少量的細(xì)胞快速純化出蛋白復(fù)合體,然后結(jié)合質(zhì)譜技術(shù),可以鑒定出與目的蛋白相互作用的未知蛋白。而且,純化出的蛋白復(fù)合體組分保留體內(nèi)活性,可以用于體外生物學(xué)功能實(shí)驗(yàn)。串聯(lián)親和純化技術(shù)和其他蛋白純化或蛋白-蛋白相互作用技術(shù)一樣有很多相似之處,但仍有其自身的優(yōu)勢(shì):純化條件接近生理環(huán)境,可以獲得活性組分;背景污染低,比單獨(dú)用ProtA或者CBP作一步親和純化能得到更純的蛋白復(fù)合體組分(Coxetal.2002;Rigautetal.1900)。抗體
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