Recombinant Protein L, His-tag

背景^[1][2]

His标签重组蛋白L（Recombinant Protein L, His-tag）是通过生物工程技术将HIS标签及蛋白L基因克隆到大肠杆菌的质粒载体中经大量转化提取出含有His标签的重组蛋白L.His标签是由6个组氨酸(His-His-His-His-His-His)组成的短肽,专门设计用于重组蛋白质的吸附纯化。由于分子量较小，并且较容易分离和纯化，His-tag 融合标签与其他标签相比有很多明显优势, 是目前用于纯化的融合标签中使用最为广泛的一种。

His-tag：组氨酸标签（Histidine-tag），基因工程构建的纯化标记最通行的标记之一，是在蛋白质的氨基端加上6~10个组氨酸，在一般或变性条件（如8M尿素）下借助它能与Ni2+螯合柱紧紧结合的能力，用咪唑洗脱，或将pH降至5.9使组氨酸充分质子化，不再与结合Ni2+使之得以纯化。His抗体可以用于检测和His标签融合表达蛋白的表达、细胞内定位，以及纯化、定性或定量检测His融合表达蛋白等。

L蛋白首先从大链球菌菌种表面分离得到，通过L链相互作用与免疫球蛋白结合，由此得名。它由719个氨基酸残基组成,蛋白质L的基因包含5个组成部分:18个氨基酸的信号序列;79个残基的nh2末端区域(“a”);5个72-76个氨基酸的同源B重复序列;两个额外的“C”重复的COOH末端区域(每个重复52个氨基酸);C重复后的亲水、富脯氨酸的假定跨壁区(“W”);疏水膜锚(“M”)。B重复序列(36kD)与Ig轻链相互作用。

先用SDS-PAGE法测定2-巯基乙醇还原剂作用下从大链球菌细胞壁中纯化的蛋白L的分子量为95kD，用凝胶色谱法测定6m盐酸胍作用下的蛋白L的分子量为76kD。蛋白质L不包含任何链间二硫环，也不包含二硫相连的亚基。它是一个酸性分子，ph值是4。不同于蛋白A和蛋白G与免疫球蛋白Fc区(抗体)结合，蛋白L通过轻链相互作用与抗体结合。由于重链中没有部分参与结合相互作用，蛋白L结合的抗体种类比蛋白a或蛋白g的范围更广。

蛋白L结合的抗体种类包括IgG、IgM、IgA、IgE和IgD。单链可变片段(scFv)和Fab片段也与蛋白L结合。尽管结合范围很广，但L蛋白并不是一种通用的抗体结合蛋白。蛋白L结合仅限于那些含有kappa轻链的抗体。在人类和老鼠,大多数抗体分子包含卡帕(κ)轻链和其余λ轻链(λ)。蛋白L仅对某些kappa轻链亚型有效。

应用^[3]

1.采用基因工程方法

采用基因工程方法从大肠杆菌纯化制备的链球菌（Peptostreptococcus magnus）的胞壁成分蛋白L，能够通过kappa链和多种免疫球蛋白相结合，分子量为35.4 kDa。蛋白L能更广泛地结合各种来源及亚类的抗体，包括人、小鼠、大鼠、兔和鸡，但不结合牛、犬、山羊或绵羊来源的免疫球蛋白。重组蛋白L可以广泛应用于制备抗体亲和层析柱、亲和磁珠和ELISA试验等，常用于抗体或抗体片段的纯化、指示物的标记（如荧光、酶、胶体金、生物素）等。

原理：Protein L包含5个kappa结合区域，可在不影响抗原结合的情况下与免疫球蛋白κ轻链结合,相较于其它抗体结合蛋白，Protein L具有更广的Ig和Ig亚型结合范围。

2.应用蛋白质 L 检测和纯化培养上清液中的单链抗体

原理蛋白质 L [ 4] ,能专一性地与 Ig 的轻链结合 ,而且对 κ 轻链的反应性要比对λ轻链的强, 与 Ig 结合后不影 响 Ig 的抗原结合位点 [ 5] , 是一种适应性更广、效率 更高的 Ig 结合蛋白质 。迄今国内尚无蛋白质 L 用 于检测和纯化单链抗体的报道 。本研究用 ELISA 方 法比较蛋白质L 和蛋白质A 在检测培养上清液中的 单链抗体(ScFv)的灵敏度 ,并采用高效的蛋白质 L - 琼脂糖亲和层析柱从培养上清液中纯化 ScFv 。

参考文献

1. Graille M, Harrison S, Crump MP, Findlow SC, Housden NG, Muller BH, Battail-Poirot N, Sibaï G, Sutton BJ, Taussig MJ, Jolivet-Reynaud C, Gore MG, Stura EA (December 2002). "Evidence for plasticity and structural mimicry at the immunoglobulin light chain-protein L interface". J Biol Chem. 277 (49): 47500–6. doi:10.1074/jbc.M206105200. PMID 12221088.

2.  Björck L (February 1988). "Protein L. A novel bacterial cell wall protein with affinity for Ig L chains". J. Immunol. 140 (4): 1194–7. PMID 3125250.

3. Myhre EB , Erntell M .A non-immune interaction between the light chain of immunoglobulin and a surface components of a peptcoccus magnus strain[ J] .Mol Immunol, 1985, 22(8): 879-885 .