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蛋白标签大体可分为三大类：遗传标签、in vivo标签和in vitro标签，最为常用的是遗传标签，即c-Myc、FLAG等。通过将目的基因克隆到含有标签的载体上，方便在下游通过抗体、荧光检测蛋白，或对蛋白进行纯化，常见的蛋白标签包括以下几种：His，Flag，GST，AviTag，c-Myc His标签 His：His标签被认为是蛋白纯化的首选标签，它是由六个组氨酸残基（HHHHHH）组成的融合标签，分子量极小只有~0.84KD，可插入在目的蛋白的C末端或N末端。组氨酸残基侧链与固态的镍有强烈的吸引力，可用于固定化金属螯合层析（IMAC），对重组蛋白进行分离纯化。 特点： 1. N-端的His-Tag与细菌的转录翻译机制兼容，有利于蛋白表达； 2. 采用固定化金属离子亲和层析纯化His-Tag融合蛋白操作简便； 3. His-Tag对目的蛋白本身的特性几乎没有影响，不易形成二聚体，从而影响蛋白特性 4. His-Tag非常小，不会改变目的蛋白自身的可溶性； 5. His-Tag极小，再融合蛋白结晶后对蛋白结构没有影响。 6. His-Tag免疫原性相对较低，可将纯化的蛋白直接注射动物进行免疫制备抗体。 Flag标签 Flag融合标签是由八个氨基酸(DYKDDDDK )组成的短肽，专门设计用于重组蛋白质的免疫吸附纯化。Flag标签结构短小，且与融合蛋白质之间含有一个肠激酶切割位点，可以通过肠激酶切割被除去。 特点： 1. 序列短小，仅由八个氨基酸组成，抗原肽可以只用一条人工合成的寡核苷酸链编码； 2. 含有肠激酶切割位点，肠激酶可以识别该短肽C端的五个氨基酸( DDDDK)，即可通过肠激酶处理除去标签获得天然的非融合蛋白质； 3. HA融合FLAG的目的蛋白，可以直接通过FLAG进行亲和层析，此层析为非变性纯化，可以纯化有活性的融合蛋白，并且纯化效率高； 4. 目的蛋白N端融合了Flag多肽后，C末端还可以融合其他模块或者不同的亲和配体。 GST标签 GST标签蛋白本身是一个在解毒过程中起到重要作用的转移酶，它的天然大小为26KD。GST融合表达系统广泛应用于各种融合蛋白的表达，可以在大肠杆菌和酵母菌等宿主细胞中表达。结合的融合蛋白在非变性条件下用10mM还原型谷胱甘肽洗脱。GST标签可用酶学分析或免疫分析很方便的检测。标签有助于保护重组蛋白免受胞外蛋白酶的降解并提高其稳定性。 特点： 1. 由于GST为高度可溶的蛋白，因此增加了外源蛋白的可溶性； 2. GST可在大肠杆菌中大量表达，起到提高表达量的作用； 3. GST标签可以使用不同的蛋白酶方便去除 4. GST标签具有高特异性，纯化方便且温和 5. GST标签能够很好的保留蛋白的抗原性和生物活性。 Avi-Tag标签 Avi-Tag：是一个15个氨基酸的短肽，具有一个单生物素化赖氨酸位点，与已知天然可生物素化序列完全不同，可以加在目标蛋白的N端和C端。融合表达后，可被生物素连接酶生物素化，为了纯化重组蛋白选用低亲和性的单体抗生物素蛋白或抗生物素蛋白衍生物，除了用于蛋白质分离纯化，还用于蛋白质相互作用研究。 特点： 1. 无论在体外或者体内，几乎所有的蛋白都可以在一个独特的Avi Tag位点轻易且有效地被生物素化； 2. 生物素化是通过酶和底物的反应来实现，反应条件相当温和而且标记的专一性极高； 3. 生物素AviTag只有15个氨基酸，对蛋白空间结构的影响非常小； 4. 固定化的Avi-Tag标签融合蛋白的应用广泛，包括从筛选到表面等离子体共振检测蛋白间相互作用等方面。 c-Myc标签 C-Myc标签蛋白,其序列为EQKLISEEDL，它作为抗原表位表达在不同的蛋白质框架中可识别其相应的抗体。c-Myc标签应用于Western-blot杂交技术、免疫沉淀和细胞流式术中，可用于检测重组蛋白质在靶细胞中的表达。但需要注意的是Myc标签蛋白本身即为人的Myc基因的一部分，所以在将该蛋白应用于人的细胞或组织相关的实验的时候，应尽量避免。 那么如此种类繁多的标签蛋白该如何选择呢？ 1. 首先需要确定融合标签的目的，蛋白纯化首选His-Tag，Western blot首选Flag-Tag，免疫共沉淀可选择Flag-Tag或其他常用标签如HA、cMyc，活细胞成像则应该选择荧光蛋白等。 2. 考虑融合蛋白的影响：任何一类标签位于氨基酸序列的任一位置，都有影响目的蛋白表达或其功能的可能。标签可能会干扰蛋白的正确折叠，或中断亚细胞的定位信号，因此需要考虑添加的标签是否对目的蛋白的表达有影响。 3. 确定具体是标记在N-端还是C-端：根据蛋白结构、定位的特性选择标签蛋白标记的具体位置，若没有确切的蛋白结构，则可以都进行尝试，并选择更有效的标记。 |
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