多肽融合标签的移除方法.pdfVIP

PII] 、】lnv、v．pibb．ac．cn 多肽融合标签的移除策略半 谢 浩 杨 程 陈丽娥 (武汉理工大学生物科学与技术系，武汉 430070) 摘要 多肽融合标签能够赋予 目标蛋 白新的特性，便于 目标蛋 白的定位、追踪、纯化 以及结构和相互作用研究．但在很多情 况下，尤其是研究蛋白质结构或分离纯化药用蛋 白时，需要将多肽融合标签从融合蛋 白上切除，以降低和消除多肽融合标签 对 目标蛋 白结构和功能的影响．可用来切除多肽融合标签的方法主要有 4种，即化学法、内切蛋 白酶法、外切蛋 白酶法 以及 自我剪切法．介绍和比较了每种方法的基本原理、应用以及研究进展． 关键词 融合蛋白，多肽融合标签，标签移除，内含肽，蛋白酶 学科分类号 Q5—3，Q51 DOI：10．3724／SP．J．1206．2009．00160 融合标签技术是利用 DNA重组技术将不同来 大地降低了scFv对抗原的结合能力[6]．因此，在研 源的基因或基因片段进行拼接，在基因水平上改造 究蛋 白质或酶的性质或功能时，需要充分考虑多肽 目标蛋 白，产生含有融合标签的重组蛋白，不仅保 融合标签的影响．对于药用蛋 白质而言，融合标签 持原有蛋 白质的功能活性，还具有融合标签所特有 不仅可能影响 目标蛋白的药效，还会对人体存在潜 的生理生化特性．随着蛋白质组学的发展及药用蛋 在威胁，因而多肽标签的移除变得更为必要． 白的研究开发，融合标签技术被广泛地应用于科研 目前主要通过4种方法移除多肽标签，即化学 及工业领域，尤其在蛋 白质分离纯化 、膜蛋 白结 法、内切蛋白酶法、外切蛋 白酶法 以及基于 内含肽 构研究、蛋 白质生理功能研究等方面有着重要作 的自我剪切法． 用[卜． 1 化学方法 虽然一些多肽融合标签能够促进 目标蛋 白的正 确折叠和溶解，利于蛋白质 的表达和定位 ，但是也 化 学方法移 除多肽 标签 需要利 用溴化 氰 可能对 目标蛋白造成不利影响，主要表现在以下两 (cyanogenbromide，CNBr)或羟胺 (hydroxylamine) 个方面． 处理，所采取的基本策略如下：在 目标蛋 白与融合 首先，融合标签可能会影响 目标蛋 白的构象． 标签之间插入一个 甲氨酸残基，诱导表达并纯化 例如基因调控蛋 白AreA连接多聚组氨酸标签后， 后，用溴化氰或羟胺处理所纯化的融合蛋 白，使融 与野生型蛋 白相 比，虽然蛋 白质的功能没有显著改 合蛋白在插入的甲氨酸残基处断裂，从而使标签从 变，但是蛋 白质构象却发生了细微变化4【1．因此， 目标蛋 白脱离啊．例如Fairlie等[s]发展的用于生产 在研究蛋白质结构时，需要移除融合标签，排除和 和纯化含二硫键肽的系统就使用了溴化氰法．他们 减少融合标签对蛋 白质结构的影响． 将纯化所得到的融合蛋 白用溴化氰处理后 ，利用 其次，融合标签可能会抑制和影响 目标蛋 白的 活性．例如重组氨基肽酶B的C端连上多聚组氨 酸标签后，其外切蛋白酶活性降低 了近一半[5]．而 +国家 自然科学基金和教育部留学回国人员科研启动基 金资助项 目． 对用于癌症治疗的单抗CC49单链Fv片段(scFv)的 一 通讯联系人 ． 研究表明，当多聚组氨酸标签连接于 scFv的C端 Tel：027E—mail：drxieh