Белковые метки представляют собой пептидные последовательности, генетически привитые к рекомбинантному белку . Часто эти метки можно удалить с помощью химических агентов или ферментативных средств, таких как протеолиз или сплайсинг интеина . Теги прикрепляются к белкам для различных целей.
Аффинные метки добавляются к белкам, чтобы их можно было очистить от неочищенного биологического источника с использованием метода аффинности. К ним относятся хитинсвязывающий белок (CBP), мальтозосвязывающий белок (MBP), Strep-tag [1] и глутатион-S-трансфераза (GST). Поли (Его) тег представляет собой широко используемый белок тег, который связывается с металлическими матрицами.
Теги солюбилизации используются, особенно для рекомбинантных белков, экспрессируемых у видов с дефицитом шаперонов, таких как E. coli , для помощи в правильном сворачивании белков и предотвращения их осаждения. К ним относятся тиоредоксин (TRX) и поли (NANP). Некоторые аффинные теги играют двойную роль в качестве солюбилизирующего агента, например MBP и GST.
Хроматографические метки используются для изменения хроматографических свойств белка, чтобы обеспечить различное разрешение в зависимости от конкретной методики разделения. Часто они состоят из полианионных аминокислот, таких как FLAG-tag .
Метки эпитопа представляют собой короткие пептидные последовательности, которые выбраны потому, что высокоаффинные антитела могут надежно продуцироваться у многих различных видов. Обычно они происходят из вирусных генов, что объясняет их высокую иммунореактивность. Теги эпитопа включают ALFA-tag, V5-tag , Myc-tag , HA-tag , Spot-tag , T7-tag и NE-tag . Эти метки особенно полезны для экспериментов по вестерн-блоттингу , иммунофлуоресценции и иммунопреципитации , хотя они также находят применение при очистке антител.
Флуоресцентные метки используются для визуального считывания протеина. GFP и его варианты являются наиболее часто используемыми флуоресцентными метками. Более продвинутые применения GFP включают его использование в качестве складывающего репортера (флуоресцентный, если свернутый, бесцветный, если нет).
Белковые метки могут допускать специфическую ферментативную модификацию (например, биотинилирование биотинлигазой) или химическую модификацию (например, реакцию с FlAsH-EDT2 для визуализации флуоресценции). Часто теги объединяются, чтобы связать белки с множеством других компонентов. Однако с добавлением каждой метки возникает риск того, что нативная функция белка может быть нарушена или нарушена взаимодействиями с меткой. Поэтому после очистки метки иногда удаляют путем специфического протеолиза (например, протеазой TEV , тромбином , фактором Ха или энтеропептидазой ).
Список протеиновых тегов [ править ]
(См. Протеиногенные аминокислоты № Химические свойства для кодов аминокислот AZ)
Пептидные метки [ править ]
- ALFA-tag , спиральная пептидная метка , разработанная de novo (SRLEEELRRRLTE) для биохимических и микроскопических приложений. Тег распознается репертуаром однодоменных антител [2]
- AviTag, пептид, позволяющий биотинилирование ферментом BirA, и поэтому белок может быть выделен стрептавидином (GLNDIFEAQKIEWHE)
- C-tag, пептид, который связывается с однодоменным антителом верблюда, полученным посредством фагового дисплея (EPEA) [3] [4]
- Кальмодулин-метка , пептид, связанный с белком кальмодулин (KRRWKKNFIAVSAANRFKKISSSGAL)
- полиглутаматная метка, пептид, эффективно связывающийся с анионообменной смолой, такой как Mono-Q (EEEEEE)
- полиаргининовая метка, пептид, эффективно связывающийся с катионообменной смолой (от 5 до 9 последовательных R)
- E-tag, пептид, распознаваемый антителом (GAPVPYPDPLEPR)
- FLAG-tag , пептид, распознаваемый антителом (DYKDDDDK) [5]
- HA-tag , пептид гемагглютинина, распознаваемый антителом (YPYDVPDYA) [6]
- His-tag , 5-10 гистидинов, связанных хелатом никеля или кобальта (HHHHHH)
- Myc-tag , пептид, полученный из c- myc, распознаваемый антителом (EQKLISEEDL)
- NE-tag , синтетический пептид из 18 аминокислот (TKENPRSNQEESYDDNES), распознаваемый моноклональным антителом IgG1, который используется в широком спектре приложений, включая вестерн-блоттинг, ELISA, проточную цитометрию, иммуноцитохимию, иммунопреципитацию и аффинную очистку рекомбинантных белков. [7]
- Rho1D4-tag относится к последним 9 аминокислотам внутриклеточного С-конца бычьего родопсина (TETSQVAPA). Это очень специфическая метка, которую можно использовать для очистки мембранных белков .
- S-tag , пептид, полученный из рибонуклеазы A (KETAAAKFERQHMDS)
- SBP-tag , пептид, который связывается со стрептавидином (MDEKTTGWRGGHVVEGLAGELEQLRARLEHHPQGQREP) [8] [9]
- Softag 1 , для экспрессии в млекопитающих (SLAELLNAGLGGS)
- Softag 3 , для экспрессии прокариот (TQDPSRVG)
- Spot-tag , пептид, распознаваемый нанотелом (PDRVRAVSHWSS) для иммунопреципитации, аффинной очистки, иммунофлуоресценции и микроскопии сверхвысокого разрешения
- Strep-tag , пептид, который связывается со стрептавидином или модифицированным стрептавидином, называемый стрептактином (Strep-tag II: WSHPQFEK) [1]
- Т7-метка , метка эпитопа, полученная из основного капсидного белка Т7 гена Т7 (MASMTGGQQMG). Используется в различных иммуноанализах, а также в аффинной очистке В основном используется [10]
- Метка TC, метка тетрацистеина, которая распознается биомышьяковыми соединениями FlAsH и ReAsH (CCPGCC)
- Тег Ty (EVHTNQDPLD)
- Тег V5 , пептид, распознаваемый антителом (GKPIPNPLLGLDST) [11]
- VSV-tag, пептид, распознаваемый антителом (YTDIEMNRLGK)
- Тег Xpress (DLYDDDDK)
Ковалентные пептидные метки [ править ]
- Изопептаг , пептид, ковалентно связывающийся с белком пилин-C (TDKDMTITFTNKKDAE) [12]
- SpyTag , пептид , который связывается ковалентно с SpyCatcher белка (AHIVMVDAYKPTK) [13]
- SnoopTag , пептид, ковалентно связывающийся с белком SnoopCatcher (KLGDIEFIKVNK). [14] Второе поколение, SnoopTagJr, также было разработано для связывания либо с SnoopCatcher, либо с DogTag (опосредовано SnoopLigase) (KLGSIEFIKVNK) [15]
- DogTag, пептид, ковалентно связывающийся с SnoopTagJr, опосредованный SnoopLigase (DIPATYEFTDGKHYITNEPIPPK) [16]
- SdyTag, пептид, ковалентно связывающийся с белком SdyCatcher (DPIVMIDNDKPIT). [17] SdyTag / SdyCatcher имеет кинетически-зависимую перекрестную реактивность с SpyTag / SpyCatcher.
Белковые теги [ править ]
- BCCP ( Biotin Carboxyl Carrier Protein), белковый домен, биотинилированный BirA, позволяющий распознавать стрептавидин
- Глутатион-S-трансфераза- тег, белок, который связывается с иммобилизованным глутатионом
- Зеленый флуоресцентный белок- метка, белок, который самопроизвольно флуоресцирует и может связываться с нанотелами.
- HaloTag , мутированная бактериальная галоалкандегалогеназа, которая ковалентно прикрепляется к субстратам галогеналкана.
- SNAP-tag , мутированная эукариотическая ДНК-метилтрансфераза, которая ковалентно присоединяется к производным бензилгуанина
- CLIP-tag , мутированная эукариотическая ДНК-метилтрансфераза, которая ковалентно присоединяется к производным бензилцитозина
- HUH-tag , специфичный для последовательности одноцепочечный ДНК-связывающий белок, ковалентно связывающийся со своей последовательностью-мишенью.
- Мальтозо- связывающий белок- тег, белок, который связывается с амилозной агарозой [18]
- Нус-тег
- Тиоредоксин- тег
- Fc- метка, полученная из домена Fc иммуноглобулина, допускает димеризацию и солюбилизацию. Может использоваться для очистки на протеин-сефарозе
- Разработаны метки с внутренними нарушениями, содержащие аминокислоты, способствующие нарушению (P, E, S, T, A, Q, G, ...) [19]
- Домен распознавания углеводов или CRDSAT- тег, белок, который связывается с лактозной агарозой или сефарозой [20]
Другое [ править ]
Приложения [ править ]
- Аффинная очистка
- Белковый массив
- Маркировка белков TimeSTAMP
- Вестерн-блоттинг
Ссылки [ править ]
- ^ а б Шмидт, Томас GM; Кёпке, Юрген; Фрэнк, Рональд; Скерра, Арне (1996). «Молекулярное взаимодействие между аффинным пептидом Strep-tag и его когнитивной мишенью, стрептавидином». Журнал молекулярной биологии . 255 (5): 753–66. DOI : 10.1006 / jmbi.1996.0061 . PMID 8636976 .
- ^ Götzke, Hansjörg; Килиш, Маркус; Мартинес-Карранса, Маркель; Сограте-Идрисси, Шама; Раджавел, Абирами; Schlichthaerle, Thomas; Энгельс, Никлас; Юнгманн, Ральф; Стенмарк, Пол; Опазо, Фелипе; Фрей, Штеффен (2019). «ALFA-tag - универсальный инструмент для биологических приложений, основанных на нанотелах» . Nature Communications . 10 (1): 4403. Bibcode : 2019NatCo..10.4403G . DOI : 10.1038 / s41467-019-12301-7 . PMC 6764986 . PMID 31562305 .
- ^ Де Genst, Эрвин Дж .; Гиллиамс, Тим; Велленс, Шутка; О'Дей, Элизабет М .; Waudby, Christopher A .; Михан, Сара; Дюмулен, Мирей; Сюй, Шан-Те Дэнни; Cremades, Nunilo; Verschueren, Koen HG; Простите, Элс; Винс, Лоде; Steyaert, Ян; Христодулу, Джон; Добсон, Кристофер М. (сентябрь 2010 г.). «Структура и свойства комплекса α-синуклеина и однодоменного антитела верблюдовых». Журнал молекулярной биологии . 402 (2): 326–343. DOI : 10.1016 / j.jmb.2010.07.001 . PMID 20620148 .
- ^ «CaptureSelect C-tag Affinity Matrix - Thermo Fisher Scientific» . www.thermofisher.com .
- ^ Einhauer, A .; Юнгбауэр, А. (2001). «Пептид FLAG ™, универсальная гибридная метка для очистки рекомбинантных белков». Журнал биохимических и биофизических методов . 49 (1–3): 455–65. DOI : 10.1016 / S0165-022X (01) 00213-5 . PMID 11694294 .
- ^ Пракрия, Мурали; Феске, Стефан; Гвак, Юсанг; Шрикантх, Сонал; Рао, Анджана; Хоган, Патрик Г. (2006). «Orai1 является важной поровой субъединицей канала CRAC». Природа . 443 (7108): 230–3. Bibcode : 2006Natur.443..230P . DOI : 10,1038 / природа05122 . PMID 16921383 . S2CID 4310221 .
- ^ Хо, Филип WL .; Tse, Zero HM .; Лю, HF .; Lu, S .; Хо, Джессика WM .; Кунг, Мишель HW .; Рамсден, Дэвид Б .; Хо, SL. (2013). «Оценка клеточной эстрогенной активности на основе опосредованного рецептором эстрогена снижения экспрессии растворимой формы катехол-O-метилтрансферазы (COMT) в системе на основе ELISA» . PLOS ONE . 8 (9): e74065. Bibcode : 2013PLoSO ... 874065H . DOI : 10.1371 / journal.pone.0074065 . PMC 3765251 . PMID 24040167 .
- ^ Киф, Энтони Д .; Уилсон, Дэвид С .; Зилиг, Буркхард; Шостак, Джек В. (2001). «Одностадийная очистка рекомбинантных белков с использованием пептида, связывающего стрептавидин с наномолярной аффинностью, SBP-Tag». Экспрессия и очистка белков . 23 (3): 440–6. DOI : 10,1006 / prep.2001.1515 . PMID 11722181 .
- ^ Gelerter, Брюс (11 июня 2014). «PEMF для лечения заболеваний и травм роговицы» .[ самостоятельно опубликованный источник? ]
- ^ «Тэги эпитопа и белки слияния - антитела-онлайн» . www.antibodies-online.com .
- ^ МакНатт, Марки С .; Lagace, Thomas A .; Хортон, Джей Д. (2007). «Каталитическая активность не требуется для секретируемого PCSK9 для снижения рецепторов липопротеинов низкой плотности в клетках HepG2» . Журнал биологической химии . 282 (29): 20799–803. DOI : 10.1074 / jbc.C700095200 . PMID 17537735 .
- ^ Закери, Биджан; Ховарт, Марк (2010). «Спонтанное образование межмолекулярной амидной связи между боковыми цепями для необратимого нацеливания на пептиды». Журнал Американского химического общества . 132 (13): 4526–7. DOI : 10.1021 / ja910795a . PMID 20235501 .
- ^ Закери, Биджан; Fierer, Jacob O .; Челик, Эмра; Chittock, Emily C .; Шварц-Линек, Ульрих; Мой, Винсент Т .; Ховарт, Марк (2012). «Пептидная метка, образующая быструю ковалентную связь с белком посредством конструирования бактериального адгезина» . Труды Национальной академии наук . 109 (12): E690–7. Bibcode : 2012PNAS..109E.690Z . DOI : 10.1073 / pnas.1115485109 . PMC 3311370 . PMID 22366317 .
- ^ Веггиани, Джанлука; Накамура, Томохико; Бреннер, Майкл; Гайе, Рафаэль; Ян, июнь; Робинсон, Кэрол; Ховарт, Марк (2016). «Программируемые полипротеамы, построенные с использованием двойных пептидных суперклеев» . Труды Национальной академии наук . 113 (5): 1202–7. Bibcode : 2016PNAS..113.1202V . DOI : 10.1073 / pnas.1519214113 . PMC 4747704 . PMID 26787909 .
- ^ Buldun, Can M .; Джин, Джису Икс .; Бедфорд, Майкл Р .; Ховарт, Марк (14 февраля 2018 г.). «SnoopLigase катализирует пептид-пептидную блокировку и обеспечивает выделение твердофазного конъюгата» . Журнал Американского химического общества . 140 (8): 3008–3018. DOI : 10.1021 / jacs.7b13237 . PMID 29402082 .
- ^ Buldun, Can M .; Джин, Джису Икс .; Бедфорд, Майкл Р .; Ховарт, Марк (14 февраля 2018 г.). «SnoopLigase катализирует пептид-пептидную блокировку и обеспечивает выделение твердофазного конъюгата» . Журнал Американского химического общества . 140 (8): 3008–3018. DOI : 10.1021 / jacs.7b13237 . PMID 29402082 .
- ^ Тан, Ли Линг; Хун, Шон С .; Wong, Fong T .; Ахмед, С. Ашраф (26 октября 2016 г.). «Кинетические контролируемые взаимодействия меток-улавливателей для направленной сборки ковалентных белков» . PLOS ONE . 11 (10): e0165074. Bibcode : 2016PLoSO..1165074T . DOI : 10.1371 / journal.pone.0165074 . PMC 5082641 . PMID 27783674 .
- ^ Bedouelle, Гуго; Duplay, Паскаль (февраль 1988 г.). «Производство Escherichia coli и одностадийная очистка бифункциональных гибридных белков, которые связывают мальтозу. Экспорт полимеразы Кленова в периплазматическое пространство» . Eur J Biochem . 171 (3): 541–549. DOI : 10.1111 / j.1432-1033.1988.tb13823.x . PMID 3278900 .
- ^ Минде, Дэвид П.; Halff, Els F; Загар, Сандер (2013). «Конструирующий беспорядок: Сказки о неожиданных хвостах» . Внутренне нарушенные белки . 1 (1): 5–15. DOI : 10.4161 / idp.26790 . PMC 5424805 . PMID 28516025 .
- ^ Кризник, Александр; Елехе-Окума, Мелисса; Лек, Жан-Кристоф; Грошенри, Гийом; Ле Кордье, Элен; Шаррон, Кристоф; Quinternet, Марк; Мазон, Гортензия; Тальфурнье, Франсуа; Боски-Мюллер, Сандрин; Жузо, Жан-Ив; Ребул, Паскаль (октябрь 2018 г.). «CRDSAT, созданный pCARGHO: новый эффективный метод аффинных меток на основе лектинов для безопасной, простой и недорогой очистки белков». Biotechnol Дж . 14 (4): 1800214. DOI : 10.1002 / biot.201800214 . PMID 30298550 .