生物素化蛋白
生物素化 (Biotinylation) 是將生物素以共價(jià)鍵連接到分子 （如氨基酸或蛋白質(zhì)） 上的過(guò)程。由于生物素很小，生物素化通?？焖偾揖哂刑禺愋?，不易干擾分子固有功能。
生物素與鏈霉親和素(Streptavidin)具有極高的親和力、快速性和高特異性，因此，生物素化被廣泛應(yīng)用于生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，生物素化蛋白作為一種分子工具廣泛用于生物技術(shù)。
Strep-tag蛋白
Strep標(biāo)簽 (Trp-Arg-His-Pro-Gln-Phe-Gly-Gly)是能與鏈霉親和素特異性結(jié)合的一種親和標(biāo)簽。與生物素相比，Strep標(biāo)簽和鏈霉親和素間的親和力較低，因此可以使用生物素衍生物(Diaminobiotin)，進(jìn)行在生理?xiàng)l件下的溫和洗脫。但Strep標(biāo)簽僅能接在目標(biāo)蛋白的C端，對(duì)于需將標(biāo)簽接在N端或是蛋白內(nèi)部的實(shí)驗(yàn)，非常的不實(shí)用。
Strep-tagⅡ蛋白
經(jīng)過(guò)進(jìn)一步的優(yōu)化后，得到了現(xiàn)在被廣泛使用的Strep-tag Ⅱ (Trp-Ser-His-Pro-Gln-Phe-Glu-Lys)。Streptactin作為優(yōu)化后的鏈霉親和素，Streptactin:Strep-tag Ⅱ的親和力較Streptavidin:Strep-tag Ⅱ提升了近100倍，這個(gè)改變使得洗脫時(shí)需改用脫硫生物素(Desthiobiotin) ，但過(guò)程一樣溫合。Strep-tag Ⅱ逐漸被廣泛應(yīng)用于純化或檢測(cè)蛋白質(zhì)中，還甚至發(fā)展出細(xì)胞分離檢測(cè)的方法。
Streptactin Plus作為Streptactin的突變體，對(duì)Strep-tag Ⅱ標(biāo)簽的親和力進(jìn)一步提高，與生物素的親和力大幅削弱。這個(gè)改變使其能夠更牢固的結(jié)合 Strep-tag Ⅱ融合蛋白，在融合蛋白表達(dá)豐度較低時(shí)，相對(duì)捕獲量更高，載量和得率更高。在洗脫方面，可以使用生物素進(jìn)行洗脫，比采用昂貴的脫硫生物素洗脫更經(jīng)濟(jì)，且使用后可采用 10~50 mM NaOH 進(jìn)行再生。
Twin-Strep-tag蛋白
研究者們利用總結(jié)合力(Avidity)的原理，將兩個(gè)Strep-tag Ⅱ以linker連接在一起，稱(chēng)作: Twin-Strep-tag Ⅱ。這一新標(biāo)簽的出現(xiàn)再度提升了目標(biāo)蛋白與Streptactin、Streptactin Plus的鏈接強(qiáng)度，改善了低濃度樣本純化效果，還能于捕捉蛋白復(fù)合體、檢測(cè)蛋白間的相互作用。
表1 .Streptavidin 、Streptactin、Streptactin Plus Agarose Resin 對(duì)比
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填料名稱(chēng) |
Streptavidin Agarose Resin 6FF |
Streptactin Agarose Resin 4FF |
Streptactin Plus Agarose Resin 4FF |
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基質(zhì) |
高度交聯(lián)的6%瓊脂糖微球 |
高度交聯(lián)的4%瓊脂糖微球 |
高度交聯(lián)的4%瓊脂糖微球 |
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粒徑 |
45-165 µm |
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配體 |
Streptavidin |
Streptactin |
Streptactin的突變體 |
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載量/mL基質(zhì) |
＞200 nmoL Biotin |
3-5 mg Twin Strep-tag Ⅱ蛋白 |
8-10 mg Twin Strep-tag Ⅱ蛋白 |
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產(chǎn)品應(yīng)用 |
1、生物素或生物素化物質(zhì)的純化, 如固定生物素化抗體純化抗原，或固定生物素化蛋白純化抗體。 2、亞氨基生物素標(biāo)簽物質(zhì)的純化。 |
1、Strep-Tag Ⅱ標(biāo)簽蛋白純化； 2、Twin Strep-Tag Ⅱ 標(biāo)簽蛋白純化。 |
1、Strep-Tag Ⅱ標(biāo)簽蛋白純化； 2、Twin Strep-Tag Ⅱ 標(biāo)簽蛋白純化。 |
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優(yōu)點(diǎn) |
1、鏈霉親和素對(duì)生物素的結(jié)合能力與親和素相當(dāng)，但非特異性吸附遠(yuǎn)低于親和素。 2、鏈霉親和素對(duì)亞氨基生物素的親和力相對(duì)較弱, 可以在非變性的條件下洗脫。 |
1、純化過(guò)程溫和、目的蛋白純度高、特異性強(qiáng)、兼容多種表達(dá)系統(tǒng)，對(duì)于有挑戰(zhàn)性蛋白的純化十分有幫助。 2、使用脫硫生物素作為洗脫液，1 mM HABA或0.1 M NaOH再生前后載量變化較小，可再生10次左右。 |
1、與生物素的親和力大幅削弱，樣品中低濃度(50 μmol/L)的D-生物素不會(huì)影響 Strep II 標(biāo)簽蛋白與Streptactin Plus的結(jié)合效果。 2、可以使用D-生物素進(jìn)行洗脫，且使用后可采用 10~50 mM NaOH 進(jìn)行再生，再生前后載量變化較小。 |
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缺點(diǎn) |
1、鏈酶親和素與生物素結(jié)合非常牢固，只有將這些物質(zhì)變性后才能從填料上洗脫下來(lái)。一般可不斷開(kāi)鏈霉親和素和生物素的結(jié)合，0.1 M 甘氨酸（pH 3.0）斷開(kāi)抗原抗體結(jié)合。 |
1、使用D-生物素作為洗脫液，無(wú)法用HABA完全競(jìng)爭(zhēng)取代，高濃度氫氧化鈉（1 M）清洗后載量只能達(dá)到初始載量的50%左右，對(duì)填料損害較大 |
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表2 翌圣Strep-Tag Ⅱ純化產(chǎn)品選購(gòu)指南
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產(chǎn)品貨號(hào) |
20495ES |
20494ES/20496ES |
20795ES |
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英文名稱(chēng) |
Streptactin Agarose Resin 4FF |
Streptactin 4FF Chromatography Column, 1 mL / 5 mL |
Streptactin Plus Agarose Resin 4FF |
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中文名稱(chēng) |
Strep(Ⅱ)標(biāo)簽蛋白瓊脂糖純化樹(shù)脂 |
Strep(Ⅱ)標(biāo)簽蛋白純化預(yù)裝柱， 1 mL/5 mL |
Strep(Ⅱ)標(biāo)簽蛋白瓊脂糖純化樹(shù)脂（耐生物素版） |
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基質(zhì) |
高度交聯(lián)的4%瓊脂糖微球 |
高度交聯(lián)的4%瓊脂糖微球 |
高度交聯(lián)的4%瓊脂糖微球 |
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配體 |
Streptactin |
Streptactin |
Streptactin的突變體 |
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最大流速 |
300 cm/h |
300 cm/h |
300 cm/h |
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載量 |
3-5 mg Twin Strep-tag Ⅱ蛋白/mL基質(zhì) |
3-5 mg Twin Strep-tag Ⅱ蛋白/mL基質(zhì) |
8-10 mg Twin Strep-tag Ⅱ蛋白/mL基質(zhì) |
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應(yīng)用 |
適合孵育法、重力柱小量純化，推薦實(shí)驗(yàn)室規(guī)模客戶(hù)使用。 也可搭配蛋白純化儀用于工業(yè)大規(guī)模蛋白的純化，更容易放大規(guī)模 |
預(yù)裝柱具有標(biāo)準(zhǔn)接口，可以適配商品化的各類(lèi)中壓色譜系統(tǒng)，如ÄKTA等，方便客戶(hù)操作 |
適合孵育法、重力柱小量純化，推薦實(shí)驗(yàn)室規(guī)?？蛻?hù)使用。 也可搭配蛋白純化儀用于工業(yè)大規(guī)模蛋白的純化，更容易放大規(guī)模 |
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產(chǎn)品名稱(chēng) |
產(chǎn)品編號(hào) |
規(guī)格 |
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Streptactin Agarose Resin 4FF Strep(Ⅱ)標(biāo)簽蛋白瓊脂糖純化樹(shù)脂 |
5 mL/25 mL/ 100 mL |
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Streptactin 4FF Chromatography Column, 1 mL Strep(Ⅱ)標(biāo)簽蛋白純化預(yù)裝柱, 1 mL |
1 mL/5×1 mL |
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Streptactin 4FF Chromatography Column, 5 mL Strep(Ⅱ)標(biāo)簽蛋白純化預(yù)裝柱, 5 mL |
5 mL/5×5 mL |
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D-脫硫生物素 |
100 mg/500 mg |
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Streptactin Plus Agarose Resin 4FF Strep(Ⅱ)標(biāo)簽蛋白瓊脂糖純化樹(shù)脂（耐生物素版） |
1 mL/5 mL/ 25 mL/100 mL |
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D-Biotin D-生物素 |
1 g/10 g |
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Streptavidin Agarose Resin 6FF 鏈霉親和素瓊脂糖純化樹(shù)脂 |
5 mL/ 5×5 mL/ 100 mL |
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BiotSep Streptavidin 6FF Chromatography Column, 1 mL 生物素分子純化預(yù)裝柱，1 mL |
1 mL/5×1 mL |
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BiotSep Streptavidin 6FF Chromatography Column, 5 mL 生物素分子純化預(yù)裝柱，5 mL |
5 mL/5×5 mL |
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Streptavidin (SAV) MagBeads 鏈霉親和素（SAV）免疫磁珠 |
1 mL/5×1 mL |
