His标签蛋白的纯化原理主要基于 固定化金属离子亲和层析(IMAC)技术。具体过程如下:
His标签与金属离子的结合 :His标签是由4至10个组氨酸残基组成的短肽序列,常用的是6个组氨酸的六聚组氨酸标签。组氨酸残基中的咪唑基可与过渡金属离子(如Ni²⁺、Co²⁺等)形成配位键。固定化金属离子:
在层析柱中填充固定有金属离子(如Ni²⁺、Co²⁺等)的亲和层析材料。这些金属离子通过鳌合配体固定在层析介质上,能够特异性地结合带有His标签的蛋白质。
蛋白质的吸附与分离:
将带有His标签的蛋白样品通过固定有金属离子的亲和层析材料时,His标签蛋白会与固定化金属离子特异性结合,而其他无His标签的蛋白因缺乏这种结合位点,会直接流过层析柱被除去。
蛋白的洗脱
提高缓冲液中的咪唑浓度:
咪唑与His标签竞争结合金属离子,从而将His标签蛋白从层析柱上洗脱下来。
降低缓冲液的pH值:金属离子质子化,进而破坏His标签与金属离子的配位键,实现蛋白的洗脱。
通过以上步骤,可以实现对His标签蛋白的高效纯化。这种技术以其操作简便、纯化效率高、成本低廉等优势,在科研和工业领域得到广泛应用。