蛋白親和標(biāo)簽是蛋白質(zhì)組研究中的一個(gè)關(guān)鍵性工具。迄今為止，人們已經(jīng)開發(fā)出了許多久經(jīng)考驗(yàn)的蛋白標(biāo)簽系統(tǒng)，例如六聚組氨酸、HA、Myc和FLAG等等。盡管這些標(biāo)簽系統(tǒng)各具特色，但它們也分別存在著一些缺陷，還無法完全滿足研究者們的需求。

為此，我們盤點(diǎn)了近期出現(xiàn)的三種新蛋白標(biāo)簽系統(tǒng)，以便為研究者們提供更大的選擇空間。這三種蛋白便簽系統(tǒng)分別利用了高親和力單抗、無機(jī)礦物基質(zhì)以及能夠剪切標(biāo)簽的金屬離子。

單克隆抗體標(biāo)簽

日本研究者在開發(fā)膠質(zhì)母細(xì)胞瘤的治療性抗體時(shí)，無意中發(fā)現(xiàn)了一個(gè)可用作親和標(biāo)簽的肽段。Podoplanin蛋白是一個(gè)在惡性癌細(xì)胞中高度表達(dá)的跨膜蛋白，生成的大鼠單克隆抗體NZ-1可以靶向該蛋白中一個(gè)14個(gè)殘基的肽段。他在ELISA實(shí)驗(yàn)中注意到，NZ-1與Podoplanin蛋白的親和力特別高，于是，他與大阪大學(xué)合作，希望將其開發(fā)成為一個(gè)蛋白標(biāo)簽系統(tǒng)。

據(jù)介紹，這一系統(tǒng)的關(guān)鍵優(yōu)勢在于，可以在無損抗體柱的情況下很方便地進(jìn)行再生。研究顯示，高鹽緩沖液可以完全去除結(jié)合在抗體上的PA標(biāo)簽，進(jìn)行60次結(jié)合-洗脫-再生循環(huán)，也不會(huì)對(duì)柱子的結(jié)合能力產(chǎn)生任何影響。

目前，上述系統(tǒng)還不能兼容人類細(xì)胞?，F(xiàn)在正努力將這一標(biāo)簽系統(tǒng)應(yīng)用到蛋白質(zhì)組分析中去，希望能夠用其替代FLAG標(biāo)簽。

磷灰石基質(zhì)

人們常常用固化的抗體和金屬離子來純化重組蛋白，不過這些方案并不完美，存在著金屬離子析出、穩(wěn)定性低和成本高等問題。為此，Jacobs大學(xué)的Marcelo Fernandez-Lahore用無機(jī)礦物氟磷灰石，開發(fā)了一個(gè)新的親和標(biāo)簽純化系統(tǒng)。

Fernandez-Lahore實(shí)驗(yàn)室在這種材料的基礎(chǔ)上，開始尋找與氟磷灰石高度親和的標(biāo)簽肽段。研究人員通過噬菌體展示篩選，發(fā)現(xiàn)肽段KPRSVSG與CFT的結(jié)合能力很強(qiáng)，于是他們決定將這個(gè)CFT結(jié)合肽段(CBP)開發(fā)成為蛋白純化的親和標(biāo)簽。

研究人員指出，與使用固化抗體或金屬離子的傳統(tǒng)系統(tǒng)相比，CBP/CFT株組成的系統(tǒng)可以彌補(bǔ)一些缺陷，是蛋白親和純化的另一條寶貴途徑。未來，研究人員將會(huì)用這一系統(tǒng)，對(duì)不同大小、不同特性、不同表達(dá)系統(tǒng)(例如哺乳動(dòng)物或酵母表達(dá)系統(tǒng))的蛋白進(jìn)行測試。Fernandez-Lahore還指出，這一標(biāo)簽可以“實(shí)現(xiàn)可逆的固化，有望應(yīng)用于醫(yī)學(xué)診斷或細(xì)胞分析。”

二合一系統(tǒng)

盡管許多蛋白與親和標(biāo)簽融合后也能夠正常工作，但不少實(shí)驗(yàn)還是要求去除這些標(biāo)簽。人們往往將剪切位點(diǎn)設(shè)計(jì)在蛋白標(biāo)簽旁邊，以便用蛋白酶消化時(shí)能夠?qū)⑵淝邢聛怼?/p>

為了進(jìn)一步簡化這一過程，哥本哈根大學(xué)的Niels ErikMøllegaard提出了一個(gè)有趣的新標(biāo)簽系統(tǒng)。在該系統(tǒng)中，一個(gè)分子可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)親和結(jié)合和蛋白標(biāo)簽的剪切，這個(gè)分子就是二價(jià)鈾酰離子(UO22+)。

現(xiàn)在，Møllegaard正在嘗試對(duì)結(jié)合在鈾酰-NTA-瓊脂糖珠上的融合蛋白進(jìn)行光切割，以便將其發(fā)展成為蛋白分離和標(biāo)簽切除的一步法系統(tǒng)。“還有許多步驟有待優(yōu)化，舉例來說，我們需要優(yōu)化紫外線照射，以便在純化柱上進(jìn)行更有效的光切割，”Møllegaard指出。