常用的蛋白纯化标签有什么特点？如何选择？

蛋白标签大体可分为三大类：遗传标签、in vivo标签和in vitro标签，最为常用的是遗传标签，即c-Myc、FLAG等。通过将目的基因克隆到含有标签的载体上，方便在下游通过抗体、荧光检测蛋白，或对蛋白进行纯化

如何选择：

1. 首先需要确定融合标签的目的，蛋白纯化首选His-Tag，Western blot首选Flag-Tag，免疫共沉淀可选择Flag-Tag或其他常用标签如HA、cMyc，活细胞成像则应该选择荧光蛋白等。

2. 考虑融合蛋白的影响：任何一类标签位于氨基酸序列的任一位置，都有影响目的蛋白表达或其功能的可能。标签可能会干扰蛋白的正确折叠，或中断亚细胞的定位信号，因此需要考虑添加的标签是否对目的蛋白的表达有影响。

3. 确定具体是标记在N-端还是C-端：根据蛋白结构、定位的特性选择标签蛋白标记的具体位置，若没有确切的蛋白结构，则可以都进行尝试，并选择更有效的标记。

一般来说，常用的蛋白纯化标签主要有His tag、GST tag、MBP tag、NusA tag、Strep tag，那么这些蛋白纯化标签有什么不同之处呢？
His tag（组氨酸标签）融合蛋白是目前最常见的表达方式，其优点是标签小，纯化步骤简便，纯化条件温和，能纯化可溶性/包涵体蛋白，一般不会影响蛋白的功能结构，且可以产出大量的目标蛋白，但该标签不适合易氧化蛋白或膜蛋白的纯化。
GST tag（谷胱甘肽巯基转移酶）的洗脱条件温和，有助于保持蛋白功能活性，适合pull-down 检测，具有很好的线性动态范围，但分子量较大，可能会影响蛋白质的功能和下游实验，如果蛋白不可溶，很难用变性的方法进行纯化。
MBP tag（麦芽糖结合蛋白标签）可以减少目标蛋白的降解，增加蛋白的表达量和稳定性，提高表达产物的水溶性，但标签较大，对蛋白的结构和功能会有一定影响。
NusA tag（转录终止/抗终止蛋白标签）不具有独立的纯化标签功能，需要和其他标签（如His标签）联用，可提高蛋白质的溶解性，但由于分子量较大，对蛋白下游应用会有影响。
Strep tag（strep标签）能产出高纯度（95%）的目标蛋白，且能保持目标蛋白活性，主要是因其纯化流程温和。其次，能进行变性条件下的纯化。在用于WB/ELISA，可侦测目标蛋白。另外，还可固定目标蛋白，检测蛋白质交互作用，或更进一步用以筛选治疗用蛋白质，或是工业用酵素。但Strep tag纯化系统的价格相对His tag而言较高，所产出的目标蛋白数相对较少。

His标签 特点：

1. N-端的His-Tag与细菌的转录翻译机制兼容，有利于蛋白表达；

2. 采用固定化金属离子亲和层析纯化His-Tag融合蛋白操作简便；

3. His-Tag对目的蛋白本身的特性几乎没有影响，不易形成二聚体，从而影响蛋白特性

4. His-Tag非常小，不会改变目的蛋白自身的可溶性；

5. His-Tag极小，再融合蛋白结晶后对蛋白结构没有影响。

6. His-Tag免疫原性相对较低，可将纯化的蛋白直接注射动物进行免疫制备抗体。

Flag标签特点：

1. 序列短小，仅由八个氨基酸组成，抗原肽可以只用一条人工合成的寡核苷酸链编码；

2. 含有肠激酶切割位点，肠激酶可以识别该短肽C端的五个氨基酸( DDDDK)，即可通过肠激酶处理除去标签获得天然的非融合蛋白质；

3. HA融合FLAG的目的蛋白，可以直接通过FLAG进行亲和层析，此层析为非变性纯化，可以纯化有活性的融合蛋白，并且纯化效率高；

4. 目的蛋白N端融合了Flag多肽后，C末端还可以融合其他模块或者不同的亲和配体。

GST标签特点：

1. 由于GST为高度可溶的蛋白，因此增加了外源蛋白的可溶性；

2. GST可在大肠杆菌中大量表达，起到提高表达量的作用；

3. GST标签可以使用不同的蛋白酶方便去除

4. GST标签具有高特异性，纯化方便且温和

5. GST标签能够很好的保留蛋白的抗原性和生物活性。

Avi-Tag标签

特点：

1. 无论在体外或者体内，几乎所有的蛋白都可以在一个独特的Avi Tag位点轻易且有效地被生物素化；

2. 生物素化是通过酶和底物的反应来实现，反应条件相当温和而且标记的专一性极高；

3. 生物素AviTag只有15个氨基酸，对蛋白空间结构的影响非常小；

4. 固定化的Avi-Tag标签融合蛋白的应用广泛，包括从筛选到表面等离子体共振检测蛋白间相互作用等方面。

如何选择？

1. 首先需要确定融合标签的目的，蛋白纯化首选His-Tag，Western blot首选Flag-Tag，免疫共沉淀可选择Flag-Tag或其他常用标签如HA、cMyc，活细胞成像则应该选择荧光蛋白等。

2. 考虑融合蛋白的影响：任何一类标签位于氨基酸序列的任一位置，都有影响目的蛋白表达或其功能的可能。

3. 确定具体是标记在N-端还是C-端：根据蛋白结构、定位的特性选择标签蛋白标记的具体位置，若没有确切的蛋白结构，则可以都进行尝试，并选择更有效的标记。