一、说明
DYKDDDDK或FLAG®标签是一种可以通过重组DNA技术添加到蛋白质中的八肽标签。它可以与目的蛋白的N-末端或C-末端融合,便于检测和纯化。千株松 Anti‐Flag Affinity Resin 4FF(QS01016)用于从常用的蛋白表达系统(包括细菌、酵母和哺乳动物细胞)中纯化含DYKDDDDK标签的蛋白。细胞裂解液中含DYKDDDDK标签的蛋白可以特异性地与偶联到填料上的抗DYKDDDDK标签的单克隆抗体结合。通过严格的洗涤步骤消除非特异性结合的杂蛋白,最终以高回收率洗脱目标蛋白。表1列出了Anti‐Flag Affinity Resin 4FF的主要特征。
表 1. Anti‐DYKDDDDK Affinity Resin 4FF的特征
基质 4% 交联琼脂糖
平均粒径 90 μm
配基 小鼠抗DYKDDDDK标签单克隆抗体,单克隆G1
结合能力 大约1mg DYKDDDDK标签蛋白/1 ml沉淀填料
储存条件和稳定性 在2-8°C下可保存12个月。不要冷冻填料。
填料重复使用 可循环使用至少4次。维护得当,可以重复使用10次,结合力几乎没有损失。
洗脱方法 酸性、碱性、中性、多肽竞争或SDS–PAGE上样缓冲溶液洗脱*
试剂的兼容性 与一定浓度的常用试剂相容
*如果用SDS-PAGE上样缓冲溶液洗脱,G1抗体重链变性并从填料中释放。
二、 纯化需要的设备和试剂(本产品不提供)
l 蒸馏水
l 微量移液器
l 微量离心管
l 涡旋混合器
l 加样槽
l 空柱子
l 血清移液管(5 ml, 10 ml)
l 细胞裂解缓冲溶液
l 蛋白酶抑制剂试剂
l 缓冲溶液(表2列出了使用Anti‐Flag Affinity Resin所需的缓冲溶液)
表2. 使用Anti‐Flag Affinity Resin 4FF所需的缓冲溶液
三、使用说明
1. 样品制备
为了获得最佳结果,请遵循以下样品制备建议。
1)根据蛋白特性制备样品,优化裂解条件,最大限度地减少干扰目标蛋白结合的因素(见试剂相容性表)。
2)对于DYKDDDDK标签蛋白的结合步骤,在中性pH下选用适当的盐(NaCl)浓度缓冲溶液溶解样品。
3)样品不应含有不溶性颗粒。在进行上样结合步骤前,先过滤样品或在4°C下高速离心10‐15分钟,以去除不溶性物质
4)为了防止纯化过程中蛋白质的降解,可以在细胞裂解过程中冰制样品和/或在样品中加入蛋白酶抑制剂。
5)细胞裂解时,加入内切酶,降低因染色体DNA或RNA释放引起的样品粘度。
6)避免频繁的冻融循环。将裂解液/样品分成等份,并在‐80°C下存储。
2. 准备填料
1)将一根空柱子放在一个坚固的支撑物上;用TBS冲洗柱子一次。
2)用轻柔的反转方法彻底重悬填料,并立即将适量的浆液装入柱子内。为了方便填料浆液转移,建议使用宽口径吸管头。
3)用3倍柱体积的TBS洗涤平衡填料,共重复3次。让缓冲溶液通过重力从柱子中流出;不要让填料变干。
3. 结合步骤
Anti‐DYKDDDDK Affinity Resin 4FF可以通过柱色谱、批次结合或免疫沉淀(IP)等不同方法纯化DYKDDDDK标签蛋白。如果样品体积在50ml左右,且DYKDDDDK标签蛋白的含量小于4mg,则建议采用2‐4ml沉淀填料的柱结合方式。对于更大的样本量,批量结合方式是推荐的快速和高效的纯化方法。对于小体积低蛋白表达的样本,采用免疫共沉淀的方法(见第III.7节DYKDDDDK标记蛋白的免疫共沉淀)
3.1 柱层析法
1)将制备好的样品在室温重力流速下加载到柱子上。在柱子的底部安装一个缓冲溶液储存器以便接收大量的液体。多次收集和重新加载样品流穿液以获得最大的结合载量。较低的流速可以促进更好的目标蛋白与填料结合。
2)用10-20柱体积的TBS清洗柱子,以减少非特异性结合。
3)让色谱柱完全排干,进入洗脱程序。(见第III.4节DYKDDDDK标记蛋白的洗脱)
3.2 批次结合
1)将柱子中准备好的填料(如第III.2节所述)与含有目的蛋白的制备样品充分混合重悬。
2) 将重悬的树脂转移到剩余的样品溶液里。室温下样品与Anti‐DYKDDDDK Affinity Resin 4FF旋转孵育至少30分钟。
3)孵育后,将样品与填料装入另一个柱子上收集填料。保存样品的流穿液,以供进一步使用。
4)用10 ~ 20倍体积的TBS清洗填料,以去除任何非特异性的结合杂质。
5)让色谱柱完全排干,进入洗脱程序。(见第III.4节DYKDDDDK标记蛋白的洗脱)
备注:
1.通过经验可以延长结合时间。孵育可以在4°C下进行过夜,并进行首尾相连的旋转。为防止蛋白质降解,应在样品中加入蛋白酶抑制剂。
2.通过SDS – PAGE 分析 或 Western Blot 检测, 确定 DYKDDDDK 标签蛋白的结合效率。
4. DYKDDDDK标记蛋白的洗脱
根据蛋白质特性和下游应用推荐五种洗脱方法。所选择的洗脱方法应保持蛋白质结构的完整性和生物学功能,并与下游应用兼容。多种洗脱方法可联合使用,以达到最佳效果。所有方法均可在室温下进行;根据特殊要求,可能需要降低温度。在最后的清洗步骤后,立即将洗脱缓冲溶液装入柱上。关于推荐的洗脱缓冲溶液的配方,请参阅第二节,需要但不提供的设备和试剂。
4.1 用pH 12.0的碱性洗脱缓冲溶液洗脱
用6个柱体积的碱性洗脱缓冲溶液(pH 12.0)洗脱结合的DYKDDDDK标记的蛋白,洗脱液进入包含1/20柱床体积1M HCl的小瓶中以便中和pH值。以1ml沉淀填料为例,用6×1ml洗脱缓冲溶液依次洗脱,分别用6小瓶(含50 μl 1M HCl)收集洗脱液。不要将柱子放在碱性洗脱缓冲溶液中超过15分钟;洗脱后立即重新平衡色谱柱。(参见III.5的一节)
4.2 用pH 10.5的碱性洗脱缓冲溶液洗脱
该缓冲溶液的pH值(10.5)低于碱性洗脱缓冲溶液(pH 12),有助于保持靶蛋白的生物活性。在某些情况下,这一过程可能不能像碱性洗脱缓冲溶液(pH 12.0)那样回收较多的DYKDDDDK标签蛋白。用6倍柱床体积的碱性洗脱缓冲溶液(pH 10.5)将结合的目标蛋白洗脱到包含1/40床体积1M HCl的小瓶中。不要将柱放在碱性洗脱缓冲溶液中超过15分钟;洗脱后立即重新平衡色谱柱。(见第III .5节重新平衡)
4.3 用0.1 M酸洗脱缓冲溶液洗脱
用6个柱床体积的酸性洗脱缓冲溶液(pH 3.5)洗脱结合的目标蛋白,进入包含1/20床体积1 M Tris的小瓶,pH 9.0。色谱柱在酸性洗脱缓冲溶液中停留时间不要超过15分钟;洗脱后立即重新平衡色谱柱。
4.4 用竞争洗脱缓冲溶液洗脱
与添加的DYKDDDDK或FLAG®肽竞争性结合可以洗脱结合的靶蛋白。竞争性洗脱缓冲溶液中DYKDDDDK或FLAG®肽的浓度在100‐500µg/ml之间。通过重力流速将2‐3柱床体积的竞争性洗脱缓冲溶液装入柱中;在填料上方留有约1倍柱床体积的洗脱缓冲溶液时,封住柱子底部液体出口,在室温下孵育30‐60分钟;打开色谱柱的末端,收集洗脱液。
4.5 中性洗脱缓冲溶液洗脱
高浓度的NaCl可以洗脱DYKDDDDK标记蛋白。依次将5x1床体积的3M NaCl缓冲溶液(pH 7.4)加载到柱上,收集洗脱液。当3M NaCl不能完全洗脱靶蛋白时,NaCl浓度可提高到4M。
5. 重新再平衡
洗脱后,用TBS缓冲溶液清洗填料,去除残留的洗脱缓冲溶液,可能使固定在填料上的G1抗体变性。建议每次用5-10倍柱床体积的TBS缓冲溶液清洗填料3次。在最后一次洗涤后,让TBS缓冲溶液完全排干,然后在填料中加入2倍柱床体积的TBS以备下次使用。
6. Anti‐DYKDDDDK Affinity Resin 4FF的再生
Anti‐DYKDDDDK Affinity Resin可以重复使用多次来纯化相同的蛋白而不需要再生。如果要纯化的目标DYKDDDDK标签蛋白不同,则必须使用以下方案再生填料:
6.1 用0.1 M Tris HCl, 0.5 M NaCl, pH 8.0的2倍柱床体积洗涤填料。
6.2 用0.1 M醋酸钠,0.5 M NaCl, pH 4.0的2倍柱床体积洗涤填料。
6.3 用3‐5倍柱床体积的TBS重新平衡填料。
6.4 为了长期储存,填料应储存在含有0.02%叠氮化钠的TBS中,温度为2-8℃。
7. DYKDDDDK标签蛋白的免疫沉淀
对于从少量起始样品(例如1-2毫升细胞裂解液)中纯化的目的蛋白,可以应用免疫沉淀程序。
7.1 重悬填料形成均匀的浆液,将40‐100 μl浆液转移到1.5 ml小瓶中。
备注: 建议使用大口径吸液头转移填料浆液。
7.2 在小瓶中加入500 μl TBS,轻轻混合填料。6000×g离心30秒,小心吸走上清液,重复这个步骤两次。每次清洗后,小心地尽可能多地吸走上清液,而不要干扰沉淀的填料。
7.3 向洗涤后的填料中加入样品。如样品体积小于1ml,加入裂解缓冲溶液或TBS使样品总体积为1ml。
7.4 在室温条件下,用管式旋转器首尾相连旋转混合至少1小时。
备注:为了达到最佳的洗脱效果,可延长孵育时间,也可降低孵育温度。
7.5离心6,000×g 30秒。仔细清除上清液,加入TBS清洗填料三次。在不干扰填料的情况下尽可能多地清除上清液,进入洗脱程序。
7.6极端pH条件或DYKDDDD八肽可以洗脱DYKDDDDK标签蛋白。与目的蛋白结合的填料也可以直接用于SDS-PAGE分析。根据目的蛋白的特性及下游应用选择以下两种洗脱方法之一。
1)用pH 12.0的碱性洗脱缓冲溶液洗脱
将120‐300 μl(3个柱体积)的碱性洗脱缓冲溶液加入到清洗后的填料中,使用一个宽孔吸液管头轻轻重悬填料。在室温下孵育5分钟,孵育期间轻轻拍打试管1-2次。培养后,6000×g离心30秒。小心地将上清液转移到一个含有5‐15 μl 1m HCl的新瓶中以供进一步使用。
2)用酸洗脱缓冲溶液洗脱
在清洗后的填料中加入120‐300 μl(3个柱体积)的酸洗脱缓冲溶液,使用一个宽孔吸液管尖端轻轻重悬填料。在室温下孵育5分钟,孵育期间轻轻拍打试管1-2次。培养后,6000×g离心30秒。小心地将上清液转移到含有5‐15 μl 1m Tris, pH为9.0的新瓶中继续使用。
3)用竞争洗脱缓冲溶液洗脱
将120‐300 μl(3个柱体积)的100 μg/ml DYKDDDDK八肽洗脱缓冲溶液加入到洗涤后的填料中,使用宽孔吸液管顶端轻轻重悬填料。在室温下孵育5分钟,孵育期间轻轻拍打试管1-2次。培养后,6000×g离心30秒。小心地将上清液转移到一个新的小瓶中以便进一步使用。
4)中性洗脱缓冲溶液洗脱
向洗涤后的填料中加入120‐300 μl(3柱体积)3M NaCl, pH 7.4,使用一个宽孔吸液器尖端轻轻重悬填料。在室温下孵育5分钟,孵育期间轻轻拍打试管1-2次。培养后,6000×g离心30秒。小心地将上清液转移到一个新的小瓶中以便进一步使用。
5) PAGE凝胶样品缓冲溶液洗脱
为了尽量减少填料固定化的G1抗体的变性和洗脱,样品缓冲溶液中不应包含还原试剂(β-巯基乙醇或DTT)。还原试剂将分解G1抗体的重链和轻链。如果还原条件绝对必要,可以加入还原剂。试剂相容性见表3。
在洗涤后的填料中加入40‐100 μl(1柱体积)的PAGE凝胶样品缓冲溶液,混匀。煮沸3分钟,8000 × g离心30秒。小心地将上清液倒入一个新的小瓶中。
四、试剂兼容性表
所列试剂的耐受浓度是通过在指示浓度下添加所列试剂来检测的。
试剂 | 最大耐受浓度 | 注释 |
EDTA | 5 mM | 螯合剂浓度越高,纯化效率越低,目标蛋白回收率越低。 |
β‐ME | 100 mM | 还原剂将减少填料上G1抗体中的二硫键。在纯化过程中避免使用还原剂或保持低浓度(<10mM)。当还原剂达到此处提到的最大耐受浓度时,SDS-PAGE分析中将出现抗体重链条带(~50 kDa)。如果样品中含有高浓度的还原试剂,则填料不能重复使用。 |
DTT | 80 mM | |
Tween 20 | 5% | 洗涤剂的浓度不得超过5%。 |
Triton X-100 | 5% | |
SDS | 不建议使用 | 这种清洁剂会使填料上的G1抗体变性。 |
NP‐40 | 4% | 浓度越高,纯化效率越低,目标蛋白回收率越低。 |
GuHCl | 0.3 M | Chaotropic试剂将使DYKDDDDK‐标记的靶蛋白变性。不超过0.3 M盐酸或1.5 M尿素。 |
Urea | 1.5 M | |
Glycerol | 20% | 高浓度会干扰DYKDDDDK标记蛋白的结合。 |
NaCl | 0.5 M | 浓度越高,纯化效率越低,目标蛋白回收率越低。 |
五、问题处理
问题 | 可能原因 | 解决方法 |
在流穿液中发现大量DYKDDDDK‐标签蛋白 | 结合时间不足 | 如果采用批次处理的方法,可通过实验增加结合时间;如果采用柱层析法,则在上样时使用较低的流速。 |
柱子过载 | 减少样品加入填料的量或增加填料的量。 | |
DYKDDDDK‐tag 内包接触不到填料 | 在蛋白提取液中加入少量变性剂暴露抗原表位标签(在与填料结合前可能需要透析),或将DYKDDDDK标签融合到靶蛋白的另一端。 | |
自上次纯化后,填料没有再生。 | 在上样结合前进行填料再生。 | |
试剂的兼容性问题 | 纯化前对样品进行TBS透析。 | |
洗脱液中DYKDDDDK‐标签蛋白极少或不存在。 |
目标蛋白已被降解。 | 1. 使用刚准备好的样品 2. 在较低温度下进行净化,如4℃ 3. 包括蛋白酶抑制剂的样品在细胞裂解和结合步骤。 |
蛋白质没有被完全洗脱 | 根据第三章第四节的说明改变洗脱方法。 | |
无靶蛋白表达 | 在纯化前,用Western blot方法确认DYKDDDDK‐标记的靶蛋白在细胞裂解液中存在。 | |
蛋白表达水平极低 | 1.使用更大体积的细胞裂解液。 2.优化表达条件,提高蛋白表达水平。 | |
洗脱液中发现多条蛋白条带。 | 这种蛋白质在室温下不稳定。 | 在低温条件下纯化目标蛋白, 例如在4 °C条件下 |
在纯化过程中,由于蛋白酶活性引起的蛋白质降解 | 添加蛋白酶抑制剂到细胞裂解液中 | |
非特异性结合 | 1.再次制备细胞裂解液。 2.增加额外的洗涤步骤。 |
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