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标记蛋白的概述
阅读:2940 发布时间:2010-11-24从建立了克隆表达技术以来,将2个编码区域融合构建一个具有2个起始多肽特性的新蛋白, 已广泛应用于科学研究中。下图利用来源于c-myc蛋白表位结构的详细知识,构建了一个可供商品化抗体识别的新蛋白。这种方法已经成为分子克隆的主要技术,任何新识别的编码区均可通过在多肽上加一个表位序列,即可被特异性抗体识别。亦可将其他感兴趣的蛋白或功能区的编码基因与研究中的抗原基因融合,如将所研究的蛋白质编码基因与谷胱甘肽—S—转移酶(GST)基因融合,并可在E.coli中合成一个可溶性蛋白,该蛋白可通过与谷胱甘肽珠结合得到纯化。目前已有许多有价值的其他纯化标记物得到了广泛的应用。新近GFP融合技术的应用,更加丰富了这一领域的内容,该技术通过使用非免疫的检测方法对蛋白进行定位。这一技术的发展为蛋白标记物的应用提供了新的方式。
采用DNA重组技术对蛋白进行标记,并可在不同的宿主细胞系统中对其进行纯化和特异性检测,包括为进行检测(如绿色荧光蛋白标记物,GFP)或纯化(如His标记物和谷胱甘肽—S—转移酶标记物)而设计的特异性标记物。目前已经制备出与短肽序列(表位标记物)结合力较强且特异性高的抗体,标记蛋白已被广泛应用,并已建立了为蛋白的调节、结构和功能研究的新方法。
传统的方法多以放射性同位素或荧光染料标记蛋白,标记过程中要求有纯化的蛋白质。通过DNA重组方法标记蛋白是一重大的技术发展,该方法在蛋白质合成过程中将标记物(1abel或tag)直接连接到蛋白质上。标记物本身是一个小的开放阅读框,在研究中,采用分子生物学技术将其与目的蛋白融合。
DNA重组技术的先进性在于可在各种表达系统中制备和检测标记蛋白,并可通过标记物对杂交蛋白进行检测和纯化。目的蛋白可与绿色荧光蛋白)或谷胱甘肽—S—转移酶蛋白(GSF)等标志物融合,或与一些短肽,如His标记物以及能够与链霉亲和素结合的标记物融合,其中短肽可与特定的配体结合。
肽标记的另一方法是表位标记,即将1个短的氨基酸序列插入到靶蛋白编码区,其氨基酸序列可与已知的单克隆抗体或多克隆抗体结合,从而可采用各种免疫技术检测和纯化标记的靶蛋白,因已有商品化的特异性针对标记物的抗体。
DNA重组标记技术的成功是因为标记并不改变被标记蛋白的功能,特别有两大进展使得标记技术切实可行:①通过合成寡核苷酸和PCR技术将标记物插入到蛋白表达载体中;②在病毒、细菌、植物、酵母、昆虫和哺乳动物细胞系统中可表达重组标记蛋白。应用针对5~10个氨基酸线性表位的单克隆抗体对表位作图,为实验研究提供了大量标记物,从而可以同时对多种不同的标记蛋白活性进行分析。
标记的*步是获得编码蛋白质的基因克隆和经过测序的开放阅读框,并具备分子生物学技术知识和工作经验,包括克隆、测序和PCR技术。这些方法在Sambrook等(1989)的著作中有详细描述。
标记物一般用于两个目的:①蛋白检测:即标记物的引入使得能够检测细胞表达系统中的标记蛋白,从而可对蛋白的功能、蛋白质在细胞的定位以及相互作用和生化活性进行研究;②蛋白纯化:即选择一种可以与某种固相化配体结合的标记物,从而可以从细胞抽提物中批量纯化蛋白。