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为了从细菌细胞裂解液中纯化与多聚组氨酸标签(在一端连接的一串组氨酸残基)融合的重组蛋白,首先应稀释细胞裂解液,以防止在层析过程中堵塞层析柱。
使用亚氨基二乙酸(一种螯合剂)将二价镍阳离子固定在琼脂糖珠基质上,组装亲和层析柱。亚氨基二乙酸通过四个配位共价位点结合镍阳离子,而镍离子上的另外两个位点仍可与目标蛋白上的多聚组氨酸标签发生相互作用。
使用适当的缓冲液平衡层析柱,以优化金属-蛋白质有效相互作用的条件。将细胞裂解液上样至层析柱中。
带有可及性末端组氨酸残基的重组蛋白由于镍离子对组氨酸侧链——咪唑基团具有高亲和力,可与镍离子形成配位键,从而结合到基质上。重组蛋白中连续组氨酸的数量较多,可增强其与基质的结合能力。
相比之下,不含组氨酸残基的蛋白质不会结合到柱子上,会随流穿液流出。用低浓度咪唑缓冲液洗涤柱子。
咪唑与可能非特异性吸附在基质上的弱结合蛋白污染物竞争结合位点 通过 多肽链中的组氨酸残基,使其解离,从而促进洗脱。用高浓度咪唑缓冲液洗涤层析柱,使紧密结合的组氨酸标签重组蛋白与镍离子螯合物解离,并随流出液洗脱。
收集纯化的重组蛋白组分,用于进一步分析。
按照文本方案所述,从诱导表达带组氨酸标签的蛋白开始本实验方案。准备1毫升镍-硝基三乙酸树脂装填重力柱,用于纯化蛋白。使用前一日,在4摄氏度下用2毫升平衡缓冲液对柱子进行过夜平衡。
第二天,将层析柱从 4 摄氏度平衡至室温,再上样澄清的裂解液,并静置约两到三小时。然后,用裂解缓冲液重新悬浮沉淀。
将细胞置于冰上进行超声处理,每次10秒,共10次,每次超声间隔暂停30秒。使用微量离心机在4摄氏度下以3080 × g 离心30分钟,澄清裂解液。
用等体积的裂解缓冲液制备澄清裂解物,然后将制备好的澄清裂解物上样至柱中,收集穿流液。将澄清裂解物的穿流液再次上样至柱中,收集二次穿流液。
然后,用 5 毫升洗涤缓冲液 #1 洗涤层析柱,并收集穿流液。再用 5 毫升洗涤缓冲液 #2 再次洗涤层析柱,并收集穿流液。接着,加入 2 毫升洗脱缓冲液,将洗脱液按每份 1 毫升分两份收集。