Protein-Tag

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Als Protein-Tag, Affinitäts-Tag oder Epitop-Tag (engl. tag für ‚Markierung‘, ‚Schildchen‘ oder ‚Etikett‘) werden in der Biochemie verschiedene, meist kurze, Aminosäuresequenzen bezeichnet, mit deren Hilfe Proteine markiert werden können. Die markierten Proteine gehören zu den Fusionsproteinen.

Anwendungen[Bearbeiten]

A) His-Tag bereits im Vektor vorliegend, B) Einfügen der DNA-Sequenz des His-Tags mit dem Transgen in den Vektor.
N-terminale Histag-Primersequenz ab dem Start-Codon (links), C-terminale His-Tag-Primersequenz bis zum Stopp-Codon (rechts).

Für verschiedene Zwecke sind die verschiedenen Markierungen unterschiedlich gut geeignet. Sie werden im Zuge des Proteindesigns bei der Erzeugung rekombinanter Proteine, bzw. deren Reinigung und Nachweis über die Affinitätschromatografie, über Pulldown-Assays, per Western Blot, per Immunhistochemie, per Fluoreszenzmikroskopie oder im Live-Imaging eingesetzt.

Zur Erzeugung eines Protein-Tags wird die codierende DNA-Sequenz des Protein-Tags unter Erhalt des Leserasters in die codierende DNA-Sequenz des Fusionsproteins hinter das Start-Codon oder vor das Stopp-Codon eingefügt. Dadurch entsteht ein N-terminales bzw. ein C-terminales Protein-Tag am Protein während der Translation.

Gelegentlich muss das Protein-Tag vom Protein nach der Reinigung entfernt werden, was z. B. durch eine Protease-Schnittstelle oder ein induzierbares Intein erreicht werden kann. Der Proteolyse-basierte Ansatz verwendet Proteasen mit längerer Erkennungssequenz, die möglichst nur an der Schnittstelle des Protein-Tags schneiden, z. B. die TEV-Protease.[1] Inteine können durch Thiole oder durch Absenken des pH-Werts ausgelöst werden.[2][3][4]

Einige Tags besitzen neben der Bindung eines Antikörpers oder Immunkonjugats noch andere Funktionen wie:

Protein-Tags[Bearbeiten]

Siehe auch[Bearbeiten]

Einzelnachweise[Bearbeiten]

  1. G. Rigaut, et al.: A generic protein purification method for protein complex characterization and proteome exploration. In: Nature Biotechnology. 17, Nr. 10, 1999, S. 1030–1032. doi:10.1038/13732. PMID 10504710.
  2. S. Chong, F. B. Mersha, D. G. Comb, M. E. Scott, D. Landry, L. M. Vence, F. B. Perler, J. Benner, R. B. Kucera, C. A. Hirvonen, J. J. Pelletier, H. Paulus, M. Q. Xu: Single-column purification of free recombinant proteins using a self-cleavable affinity tag derived from a protein splicing element. In: Gene (1997), Band 192(2), S. 271–281. PMID 9224900.
  3. S. Chong, G. E. Montello, A. Zhang, E. J. Cantor, W. Liao, M. Q. Xu, J. Benner: Utilizing the C-terminal cleavage activity of a protein splicing element to purify recombinant proteins in a single chromatographic step. In: Nucleic Acids Res. (1998), Band 26(22), S. 5109-15. PMID 9801307; PMC 147948 (freier Volltext).
  4. D. W. Wood, W. Wu, G. Belfort, V. Derbyshire, M. Belfort: A genetic system yields self-cleaving inteins for bioseparations. In: Nat Biotechnol. (1999), Band 17(9), S. 889–892. PMID 10471931.
  5. a b L. Xing, W. Wu, B. Zhou, Z. Lin: Streamlined protein expression and purification using cleavable self-aggregating tags. In: Microb Cell Fact. (2011), Band 10, S. 42. PMID 21631955; PMC 3124420 (freier Volltext).
  6. B. A. Fong, D. W. Wood: Expression and purification of ELP-intein-tagged target proteins in high cell density E. coli fermentation. In: Microb Cell Fact. (2010), Band 9, S. 77. PMID 20959011; PMC 2978133 (freier Volltext).
  7. B. Zakeri, M. Howarth: Spontaneous intermolecular amide bond formation between side chains for irreversible peptide targeting. In: Journal of the American Chemical Society. Band 132, Nummer 13, April 2010, S. 4526–4527, ISSN 1520-5126. doi:10.1021/ja910795a. PMID 20235501.
  8. B. Zakeri, J. O. Fierer, E. Celik, E. C. Chittock, U. Schwarz-Linek, V. T. Moy, M. Howarth: Peptide tag forming a rapid covalent bond to a protein, through engineering a bacterial adhesin. In: Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. Band 109, Nummer 12, März 2012, S. E690–E697, ISSN 1091-6490. doi:10.1073/pnas.1115485109. PMID 22366317. PMC 3311370 (freier Volltext).

Weblinks[Bearbeiten]