His標簽與IMAC配基

IMAC重要的應用是純化His標記重組蛋白，融合表達的His標簽為含有6個或更多組氨酸殘基的片段。His標簽具有相當高的親和力和特異性，因此在大多數情況下，IMAC一步純化足以制備一定純度的目標蛋白質，且可滿足很多應用的要求。

標簽的結構（即位置、順序和長度）可以從多個水平影響蛋白質生產：表達率、與IMAC配基的結合能力、蛋白質三維結構、蛋白質晶體的形成等，而且其雖然對溶解度和活性影響輕微，但也有一定作用。

His標簽常見的形式是由6個連續的組氨酸殘基組成，可以提供6個金屬結合位點。大多數情況下，結合/解離平衡轉換能力越高，使平衡傾向于結合的方向，越可能具有穩定的結合能力。Biacore檢測結果顯示，在pH7.0-7.4時，六聚組氨酸標記蛋白質與Ni-NTA的解離速率為1×10⁶-1.4×10⁸。然而，平面芯片表面的流動性、配體密度和蛋白質濃度與多孔隙瓊脂糖顆粒非常不同。此外，His標記蛋白質與IMAC配基相互作用的穩定性受標簽的可接近程度和蛋白質表面全部螯合殘基（組氨酸、半胱氨酸、天冬氨酸和谷氨酸）數量的影響，因此在很大程度上這種相互作用是獨立的。也就是說，通常即使在苛刻的條件下，如果His標簽是易接近的（大多數情況下均是如此），那么對于柱層析，蛋白質與Ni-NTA的親和力也是足夠高的。

IMACzui常用的配體是亞氨基二乙酸（IDA）和次氨基三乙酸（NTA），與Cu²⁺、Ni²⁺、Zn²⁺等金屬離子配位時，前者有3個配位基團，后者有4個配位基團。Cu²⁺、Ni²⁺、Zn²⁺這些離子在水溶液中以六配位體化合物的形式存在。螯合配體的配位基團多，與金屬螯合牢，但金屬可供蛋白質配位的位點少，與蛋白質結合力減弱。因此，一般IDA與蛋白質的結合比NTA強；但是NTA與金屬螯合牢，金屬離子不容易脫落。

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