亲和标签技术：重组蛋白表达与纯化的新纪元

前言

随着基因组学、蛋白质组学和生物信息学的发展，重组DNA技术的使用已经可以不需要预先了解蛋白质的细胞位置或功能，就能评估任何感兴趣的蛋白质。同时使用亲和标签和重组DNA技术可以简便地修改蛋白质，从而高效地识别、生产和从宿主系统中分离出来。为提高表达效率和纯化产量，研究者们开发了多种亲和标签，这些标签可以增加蛋白表达产量、影响溶解度和天然折叠，并通过结合亲和技术提高纯化产量。

亲和标签的选择与应用

亲和标签是指在重组蛋白的N端或C端添加的一段短肽，可以促进蛋白质检测、表征和纯化。例如，c-myc、HA和FLAG等标签主要用于蛋白质检测，而polyArg和polyHis等亲和标签则主要用于蛋白质的纯化。亲和层析技术（如IMAC）和Strep-tag系统等，都是基于亲和标签的纯化技术，它们能够从宿主系统中高效地纯化目标蛋白。

亲和标签的创新与优化

为了克服单一亲和标签的局限性，研究者们开发了串联亲和纯化（TAP）和双标签方法。这些方法通过结合不同的亲和标签，提供了多种纯化策略，从而增加了标签的多功能性和下游应用的灵活性。如双标签构建体GFP-His6，提供了使用体内荧光显微镜或体外技术的额外检测方法。除了使用 GFP 荧光标准品和既定方案允许估计重组体外，GFP及其变体的内在荧光已被用于通过凝胶内荧光技术快速评估阳性克隆。

亲和标签的去除

亲和标签的存在可能影响蛋白质的结构或生物功能，因此为了保持蛋白质的天然结构，需要去除亲和标签。特定的蛋白酶如肠激酶、SUMO蛋白酶、烟草蚀纹病毒（TEV）蛋白酶和凝血酶等，可以用于在特定序列处切割并去除亲和标签。

结论

除了对亲和标签自身进行优化以外，标签组合使用、简化纯化步骤、降低纯化成本、扩大纯化规模等，都需要再使用亲和标签融合技术时不断的改进与优化。亲和标签和亲和纯化技术的发展不仅加速了高产量优质蛋白的获取，而且促进了新药物靶点和治 疗方法的发现，方便我们更深入地了解蛋白质结构-功能关系。 

参考文献：

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