pSmart Ⅰ載體:
釀酒酵母SUMO家族SMT3蛋白位于第四條染色體上,是類泛素蛋白,可以通過SUMO連接酶連接到目標蛋白的賴氨酸側鏈上,調節了細胞的染色體分節,DNA復制等重要的生理過程。但對于做大腸桿菌原核表達的人來說,它促進其它蛋白可溶性表達的能力,才是更重要的性質。SUMO蛋白本身分子量較小,只有98個氨基酸殘基,比經典的GST蛋白小了一半以上,融合表達時不會占用宿主太多資源。更完美的是:它可以被ULP蛋白酶識別空間構象,特異性的從融合蛋白上切除。在此之前只有泛素(Ubiquitin)融合表達系統有類似的性質。但是SUMO的促溶解性能遠遠高于Ub,當SUMO融合表達體系流行起來的時候,已經很少有人記得曾經的Ub融合表達系統了。
和傳統的GST,MBP,TRX等經典的融合表達載體相比,SUMO的確更有效。pSmart-I 載體是在pET-28a載體的基礎上改造而來,主要改造是將編碼SUMO蛋白的核酸序列接入到pET-28a載體中,保留了原載體的整體框架以及多克隆酶切位點。
pSmart Ⅱ載體:
IF2蛋白是大腸桿菌的翻譯起始蛋白之一,它同時和核糖體、tRNA、mRNA等翻譯元件相互作用,調節了大腸桿菌的蛋白翻譯。這一個蛋白的N-端有三個結構域,有較強的親水性,同時結構域I能夠強烈促進IF2蛋白截短體表達。因此,Mortensen等人推測IF2的N-端部分可能促進重組蛋白在大腸桿菌中的可溶表達。于是他們使用了鏈親和素(Strepavidin, SA)作為測試目標,以MBP、NusA兩個融合蛋白為正對照,進行了對比研究。發現IF2的結構域Ⅰ-Ⅲ可以促進重組蛋白的可溶表達并提高表達量。考慮到效率,他們選定了IF2蛋白結構域I的158個氨基酸殘基作為促進可溶表達的融合蛋白標簽,并報道了此標簽可以促進單鏈抗體ScFV的可溶表達。
其實,IF2 domain I標簽蛋白促進可溶表達的能力,并不比MBP、NusA強多少。但它分子量較小,對于目的蛋白表達量的提高有明顯的幫助。所以我們把這一標簽蛋白克隆到到pET-28a載體中,保留了原載體的整體框架以及多克隆酶切位點,用作pSmart-I載體的補充。
pSmart Ⅲ載體:
大腸桿菌的麥芽糖結合蛋白(MBP)是經典的融合蛋白標簽,廣泛使用。MBP具有一定的伴侶蛋白作用,可以促進融合蛋白的折疊。同時,MBP自身擁有較好的水溶性以及較高的表達量。更重要的是:MBP可以和麥芽糖結合,通過Dextrin親和介質,一步親和純化即可以獲得很高的純度,麥芽糖底物競爭洗脫的條件也十分溫和,有利于保持目標蛋白的活性。
MBP本身的分子量超過40kDa,因此相對來說,會占用宿主較多的資源,目標蛋白的最終產量不會太高。同時由于未知的原因,MBP融合蛋白在大腸桿菌中表達的時候就容易降解。但由于其使用的歷史悠久,有專門的親和填料,也有許多成功的案例。因此,我們構建了pSmart-III載體系統,MBP標簽蛋白序列被克隆到到pET-28a載體中,增加了N-端His6-tag用于純化,保留了原載體的整體框架以及多克隆酶切位點,供大家使用。
pSmart Ⅳ載體:
早期篩選大腸桿菌融合蛋白表達體系主要靠個人經驗和感覺,有人做過Ubquitin、EGFP、DsbA等融合表達體系。但是由于這些體系的明顯缺陷,最終并沒有流行起來。隨著經驗積累,有研究者提出了一個Wilkinson–Harrison溶解性模型,通過這一經驗公式,可以計算某一個蛋白在大腸桿菌中可溶表達的概率。NusA就是這樣被挑選出來作為融合表達標簽蛋白的。
大腸桿菌的NusA蛋白是一個抗轉錄終止因子,約55kDa大小。自身水溶性很好,同時又是大腸桿菌的內源蛋白,擁有極高的的表達水平。有人使用NusA融合表達體系,測試了人的γ-干擾素,白介素IL-3等蛋白在大腸桿菌中的表達,都獲得了可溶產物。我們使用NusA也實現了RNase抑制劑的可溶表達。另外NusA也可能對于穩定轉錄有些幫助。因此,我們構建了pSmart-IV載體系統,NusA標簽蛋白序列被克隆到到pET-28a載體中,保留了原載體的整體框架以及多克隆酶切位點。使用時請注意,NusA本身太大了,即使表達量較高,最終獲得的目的蛋白的水平也不如pSmart-I載體。
pSmart Ⅴ載體:
Wilkinson–Harrison溶解性模型中,主要考慮八種氨基酸殘基的比例,即親水氨基酸的比例以及蛋白的凈負電荷數量(對應指標為:NGPS%,DE-KR%)。Davis等人的確使用此模型獲得了一些成功。2007年華東師范大學的Su等人利用此模型進行了一系列融合標簽蛋白篩選。他們利用綠色熒光蛋白(GFP),牛腸激酶(EK蛋白酶)作為研究模型,比較了SUMO,MsyB等蛋白的促溶解性。結果符合Wilkinson–Harrison模型,MsyB的表現超過了SUMO。
MsyB是一個強酸性蛋白,來自于大腸桿菌本身,被認為與蛋白轉運有關。它只有124個殘基,但是在pH7.0時,有33個凈負電荷,很好地符合了Wilkinson–Harrison模型。MsyB和SUMO的性質有些類似,表觀分子量也比實際分子量要大一些。我們把這一個蛋白克隆到pET-28a載體的骨架中,構建了帶有His6-tag純化標簽以及TEV蛋白酶切位點的表達載體,命名為pSmart-V。
pSmart VI載體:
Strep-tag II是一個由8個氨基酸(Trp-Ser-His-Pro-Gln- Phe-Glu-Lys)構成的短序列,能夠和Streptactin特異性的結合, 兩者的親和力比Strep-tag II和Streptavidin高100倍以上。因此Strep-tag II是一個很好的能夠達到單步純化既有很好純度的標簽,而且純化條件溫和,能夠很大程度上保證目的蛋白的活性。
Twin Strep-tag II保留Strep-tag II高特異性和溫和純化條件的基礎上,擁有更高的親和力。因此,可以用于直接從培養上清中進行目的蛋白的純化。此外,它能承受不同的緩沖條件和添加劑(如:高鹽、洗滌劑、還原劑,金屬離子和螯合劑等),使它成為不同蛋白質的通用標簽,特別是蛋白質相互作用分析中的蛋白質復合物。
因為Strep-tag II標簽較小,不干擾目標蛋白的折疊和生物活性,對重組蛋白的影響可以忽略不計,因此無需去除該標簽。
在此基礎上,我們開發了Twin Strep-tag II標簽原核表達載體,該載體是在 pET-28a 載體的基礎上改造而來,設計時我們在標簽后插入了SUMO蛋白的核酸序列,促進蛋白的可溶性。預留了多克隆酶切位點,方便基因片段的插入,建議克隆方式為無縫克隆(這種方式不會額外增加氨基酸)。此外載體上我們還添加了RFP標簽的核酸序列,可以應用于蛋白表達的陽性對照使用。pSmart VI載體可以配套我們公司的STarm Streptactin Beads 4FF介質進行使用。
? 訂購信息
名稱 | 貨號 | 規格 |
pSmart Ⅰ | SLP023 | 100 ng/μl,10 μl |
pSmart Ⅱ | SLP024 | 100 ng/μl,10 μl |
pSmart Ⅲ | SLP025 | 100 ng/μl,10 μl |
pSmart Ⅳ | SLP026 | 100 ng/μl,10 μl |
pSmart Ⅴ | SLP027 | 100 ng/μl,10 μl |
pSmart VI | SLP028 | 100 ng/μl,10 μl |