His标签与IMAC配基

IMAC重要的应用是纯化His标记重组蛋白，融合表达的His标签为含有6个或更多组氨酸残基的片段。His标签具有相当高的亲和力和特异性，因此在大多数情况下，IMAC一步纯化足以制备一定纯度的目标蛋白质，且可满足很多应用的要求。

标签的结构（即位置、顺序和长度）可以从多个水平影响蛋白质生产：表达率、与IMAC配基的结合能力、蛋白质三维结构、蛋白质晶体的形成等，而且其虽然对溶解度和活性影响轻微，但也有一定作用。

His标签常见的形式是由6个连续的组氨酸残基组成，可以提供6个金属结合位点。大多数情况下，结合/解离平衡转换能力越高，使平衡倾向于结合的方向，越可能具有稳定的结合能力。Biacore检测结果显示，在pH7.0-7.4时，六聚组氨酸标记蛋白质与Ni-NTA的解离速率为1×10⁶-1.4×10⁸。然而，平面芯片表面的流动性、配体密度和蛋白质浓度与多孔隙琼脂糖颗粒非常不同。此外，His标记蛋白质与IMAC配基相互作用的稳定性受标签的可接近程度和蛋白质表面全部螯合残基（组氨酸、半胱氨酸、天冬氨酸和谷氨酸）数量的影响，因此在很大程度上这种相互作用是独立的。也就是说，通常即使在苛刻的条件下，如果His标签是易接近的（大多数情况下均是如此），那么对于柱层析，蛋白质与Ni-NTA的亲和力也是足够高的。

IMACzui常用的配体是亚氨基二乙酸（IDA）和次氨基三乙酸（NTA），与Cu²⁺、Ni²⁺、Zn²⁺等金属离子配位时，前者有3个配位基团，后者有4个配位基团。Cu²⁺、Ni²⁺、Zn²⁺这些离子在水溶液中以六配位体化合物的形式存在。螯合配体的配位基团多，与金属螯合牢，但金属可供蛋白质配位的位点少，与蛋白质结合力减弱。因此，一般IDA与蛋白质的结合比NTA强；但是NTA与金属螯合牢，金属离子不容易脱落。

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