融合标签技术及其应用

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小可以分为两大类： 大的蛋白质分子 （或蛋白质结构 域及其衍生物） 和小的多肽片段。在大多数情况下， 由于多肽标签相对较小， 对融合蛋白质结构影响很 小， 不需要从融合蛋Baidu Nhomakorabea质中切除， 因而多肽融合标签 较蛋白质标签更为常用。迄今为止， 已有很多文献
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摘
要
融合标签最初是作为一种有效的工具用于纯化重组蛋白质， 近几年的研究表明， 融合标签的作用并不局限于此。本
文综述了融合标签技术的发展及在生命科学研究中的各种应用， 包括重组蛋白质的纯化； 目的蛋白质的检测、 定向固定； 体内 生物事件的可视化； 提高重组蛋白质的产量； 增强重组蛋白质的可溶性及稳定性。 关键词 融合标签，重组蛋白质，定向固定，可视化，可溶性 ZMOJ 文献标识码 9 文章编号 O###N?#$O （!##$） #"N#8!?N#8
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中图分类号
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融合标签技术及其应用
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李永进!， 陈媛媛!， 毕利军"
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中国科学院生物物理研究所蛋白质科学研究平台， 北京 O##O#O
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7
融合标签的分类
融合标签是一个广义的概念， 根据其分子量大
与包被在固相基质上的特异配基结合而使重组蛋白 质得以纯化。融合标签技术的发展最初是为了使重 组蛋白质的纯化更加简便， 这已为大量的实验所证 实。近几年， 随着一些新的融合标签系统的开发， 其 功能也日渐多样化。本文综述了近几年融合标签技 术在生命科学研究中的各种应用， 包括重组蛋白质
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生 物 工 程 学 报 !"#$%&% ’()*$+, (- .#(/%0"$(,(12
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［$H］ ［ ］ 、 较多的如 J.%>+,MNF $! 等。但与小的多肽标签
［ ］
［ ］
［S ] $P］ 作用， 这一点已为大量实验所证实 。理论上， 我
们可以理性地设计基于亲和纯化的程序以使目的蛋 白质与纯化基质之间不发生任何直接的相互作用， 以避免由于这种直接的相互作用造成蛋白质变性。 这一点对于一些用传统纯化方法难以获得的蛋白质 非常有用。尽管目前报道了很多不同的融合标签系
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［!， "］ 较为详尽地报道了各种融合标签 ， 其大小从几个
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生物工程学报
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氨基酸到整个蛋白质， 相互作用类型包括了酶与底 物， 细菌受体与血清蛋白， 聚组氨酸与金属离子， 抗
［#］ 原与抗体等等 ， 表 $ 列出了目前报道较多的标签 融合系统。
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5
56!
融合标签的应用
简化蛋白质的纯化过程 融合标签技术用于重组蛋白质纯化是其最初的
统， 但很少在高通量模式下测试过。很多多肽类标
［$V］ ［S］ ［ ］ 签， 如 5+4(’ +,以及 2,2)>+,、 .NF>+,- $Q ； <1CJ>
钙调蛋白结合肽 $$ 等都对其相应配基蛋白质 +,- $A ； 展示了高的特异性， 然而用于固定其配基蛋白质的 树脂成本较高， 而且结合能力较低。相反， 融合了蛋 白质标签的重组蛋白质， 其纯化基质通常由小的配 基分子形成， 成本较低。这类大的蛋白质标签使用
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表 ! 常用的融合标签系统 ’())(*%+ ,-&. /0-1(* 2#3 4+-2&)89:+/)2 ;)23/+/)25 1)D ’=E/6/3,0)9( I2;4(,5/2- +7( 5,9+ ;)2;(2+4,+/)2 8L%CE1)D ’= N/)+/2 ,2,9)-:( 1)D ’= P6)9E1 -:,2/3/2( +7/);&,2,+(， QRA6)9E1 ;/+4,+( ’= A，P6)9E1 6,-2(5/:6 ;79)4/3( 1)D ’=，/6/3,0)9( A66)9E1 8J%C ,+ 2(:+4,9 ’= <,6/9& I：-:,2/3/2( =T9 )4 :4(, U V6)9E1 <,6/9& ! E "：(+7&9(2( -9&;)9 N/)+/2 ,2,9)-:( N/)+/2 ,2,9)-:( <:5(3 D/+7 /2+(/2：PQ W HQ66)9E1 3/+7/)+74(/+)9， >6(4;,’+)(+7,2)9 )4 ;&5+(/2( # H W $Q66)9E1 4(3:;(3 -9:+,+7/)2( M,9+)5( 1)D ’= 8**/;/(2+ +4,259,+/)2 /2/+/,+/)2， (27,2;(5 5)9:G/9/+& 8**/;/(2+ +4,259,+/)2 /2/+/,+/)2， (27,2;(5 5)9:G/9/+& 827,2;(5 (X’4(55/)2，5)9:G/9/+& 8**/;/(2+ +4,259,+/)2 /2/+/,+/)2，6/-7+ (27,2;( 5)9:G/9/+& <:2;+/)2 )* +,F:4/*/;,+/)2，/66)G/9/0,+/)2 F:4/*/;,+/)2，/66)G/9/0,+/)2， 3(+(;+/)2 F:4/*/;,+/)2 F:4/*/;,+/)2，3(+(;+/)2，/66)G/9/0,+/)2 F:4/*/;,+/)2， 3(+(;+/)2 F:4/*/;,+/)2，3(+(;+/)2， /66)G/9/0,+/)2 F:4/*/;,+/)2 F:4/*/;,+/)2，3(+(;+/)2
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融合标签技术是 !# 世纪末兴起的一种基于报 告基因的重组 4*9 技术， 其主要过程是利用重组 4*9 技术在靶蛋白编码基因的 ?] 端或 8] 端融合某 种标签的编码基因， 通过适宜的宿主来表达重组蛋
［ON8］ 白质 ， 表达的重组蛋白质可以通过其融合的标签
的纯化， 目的蛋白质的检测和定向固定， 体内生物事 件的可视化， 提高重组蛋白质的产量， 增强重组蛋白 质的可溶性及稳定性。