前言

隨著基因組學(xué)、蛋白質(zhì)組學(xué)和生物信息學(xué)的發(fā)展，重組DNA技術(shù)的使用已經(jīng)可以不需要預(yù)先了解蛋白質(zhì)的細(xì)胞位置或功能，就能評(píng)估任何感興趣的蛋白質(zhì)。同時(shí)使用親和標(biāo)簽和重組DNA技術(shù)可以簡(jiǎn)便地修改蛋白質(zhì)，從而高效地識(shí)別、生產(chǎn)和從宿主系統(tǒng)中分離出來。為提高表達(dá)效率和純化產(chǎn)量，研究者們開發(fā)了多種親和標(biāo)簽，這些標(biāo)簽可以增加蛋白表達(dá)產(chǎn)量、影響溶解度和天然折疊，并通過結(jié)合親和技術(shù)提高純化產(chǎn)量。

親和標(biāo)簽的選擇與應(yīng)用

親和標(biāo)簽是指在重組蛋白的N端或C端添加的一段短肽，可以促進(jìn)蛋白質(zhì)檢測(cè)、表征和純化。例如，c-myc、HA和FLAG等標(biāo)簽主要用于蛋白質(zhì)檢測(cè)，而polyArg和polyHis等親和標(biāo)簽則主要用于蛋白質(zhì)的純化。親和層析技術(shù)（如IMAC）和Strep-tag系統(tǒng)等，都是基于親和標(biāo)簽的純化技術(shù)，它們能夠從宿主系統(tǒng)中高效地純化目標(biāo)蛋白。

親和標(biāo)簽的創(chuàng)新與優(yōu)化

為了克服單一親和標(biāo)簽的局限性，研究者們開發(fā)了串聯(lián)親和純化（TAP）和雙標(biāo)簽方法。這些方法通過結(jié)合不同的親和標(biāo)簽，提供了多種純化策略，從而增加了標(biāo)簽的多功能性和下游應(yīng)用的靈活性。如雙標(biāo)簽構(gòu)建體GFP-His6，提供了使用體內(nèi)熒光顯微鏡或體外技術(shù)的額外檢測(cè)方法。除了使用 GFP 熒光標(biāo)準(zhǔn)品和既定方案允許估計(jì)重組體外，GFP及其變體的內(nèi)在熒光已被用于通過凝膠內(nèi)熒光技術(shù)快速評(píng)估陽性克隆。

親和標(biāo)簽的去除

親和標(biāo)簽的存在可能影響蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)或生物功能，因此為了保持蛋白質(zhì)的天然結(jié)構(gòu)，需要去除親和標(biāo)簽。特定的蛋白酶如腸激酶、SUMO蛋白酶、煙草蝕紋病毒（TEV）蛋白酶和凝血酶等，可以用于在特定序列處切割并去除親和標(biāo)簽。

結(jié)論

除了對(duì)親和標(biāo)簽自身進(jìn)行優(yōu)化以外，標(biāo)簽組合使用、簡(jiǎn)化純化步驟、降低純化成本、擴(kuò)大純化規(guī)模等，都需要再使用親和標(biāo)簽融合技術(shù)時(shí)不斷的改進(jìn)與優(yōu)化。親和標(biāo)簽和親和純化技術(shù)的發(fā)展不僅加速了高產(chǎn)量?jī)?yōu)質(zhì)蛋白的獲取，而且促進(jìn)了新藥物靶點(diǎn)和治療方法的發(fā)現(xiàn)，方便我們更深入地了解蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)-功能關(guān)系。 

參考文獻(xiàn)：

Young CL, Britton ZT, Robinson AS. Recombinant protein expression and purification: a comprehensive review of affinity tags and microbial applications. Biotechnol J. 2012;7(5):620-634. doi:10.1002/biot.201100155