使用说明:
对于用镍柱纯化大肠杆菌中His标签蛋白比较熟悉的使用者可以直接参考“4. 简化的操作流程”。否则请参考如下详细内容:如下以最常见的大肠杆菌中表达纯化His标签重组蛋白为例,说明本产品的使用方法。在其它体系中表达时,请参考该表达体系的相关使用说明,并借鉴大肠杆菌中纯化His标签重组蛋白的使用说明。
1.大肠杆菌中可溶性His标签重组蛋白的诱导表达:
如下以最常用的IPTG诱导表达系统给予说明,诱导表达条件的优化请参照所使用的诱导表达体系的详细说明。其它诱导表达系统请参考适当的使用说明进行。
a.挑取表达His标签重组蛋白的单克隆,接种到3ml或10-20ml含适当抗生素的LB培养液中,培养过夜。
b.按照1:20的比例取培养过夜的菌液,接种到预热至37℃并含适当抗生素的LB培养液中。例如取5ml培养过夜的菌液接种到100ml预热至37℃并含适当抗生素的LB培养液中。具体的培养体积视需要纯化的蛋白量而定,初步的鉴定培养3-10ml即可;常规的表达纯化,通常可考虑培养100-200ml;制备型的纯化,培养体积可以达到1L或更大。如果希望取得更好的表达效果,建议按照1:100的比例接种过夜培养的菌液,但后续培养至相应的OD值需要更长的时间。
c.37℃常规培养约30-60min或更长时间,至菌液的OD600达到0.5-0.7,并且OD600最好接近0.6。
d.加入IPTG至终浓度为1mM,继续培养4-5小时。
注:可以在加入IPTG前取出少量菌液同样培养4-5小时后作为未诱导的对照,也可以在加入IPTG前直接取出少量菌液作为未诱导的对照。对于特定蛋白的诱导表达,最佳的IPTG浓度、诱导温度、和诱导时间需要通过实验确定。
e.收集菌液至离心管中,4℃ 4,000g离心20min或4℃ 15,000g离心1min,弃上清,收集沉淀。随后即可进入细菌裂解步骤,也可以在-20℃或-80℃冻存备用。冷冻保存的菌体使用前需置于冰上解冻15min。
2.非变性条件下His标签蛋白的小量纯化:
本方法常用于小量样品的快速分析和鉴定,为后续大量制备打下基础。
a.接步骤1(e),离心收集1ml菌液的细菌沉淀并弃上清,加入100μl非变性裂解液,将细菌沉淀充分重悬于裂解液中,可进行轻微的vortex (尽量避免产生气泡)。
注:根据His标签重组蛋白表达的丰度,菌液和裂解液的体积比可以在25:1-5:1范围内适当调整。表达丰度非常高时,每毫升菌液沉淀可以加入200μl裂解液;表达丰度非常低时,每毫升菌液沉淀可以加入40μl裂解液。相关溶液的配制方法附后。本非变性裂解液可以确保裂解绝大多数可溶性蛋白和包涵体蛋白,裂解后可以直接用于SDS-PAGE。如有必要,可以在裂解细菌之前,在裂解液中添加适量的蛋白酶抑制剂混合物,例如碧云天的
P1030/P1031 蛋白酶抑制剂混合物(His-Tag蛋白纯化用, 100X)。
b.加入溶菌酶至1mg/ml并轻轻混匀,尽量避免产生气泡,冰水浴或冰上放置30min。
注:如果没有溶菌酶,也可以直接冰上超声裂解细菌,随后进入步骤2d。超声功率200-300W,每次超声处理10s,每次间隔10s,共超声处理6次。具体超声处理的方式须根据特定型号的超声仪器自行摸索和优化。
c.轻轻vortex数下,以充分裂解细菌,尽量避免产生气泡。
d.4℃离心(15000g×10min),取10μl上清留样作后续检测用,收集余下上清至一新的洁净离心管中。
e.加入20μl混合均匀的50% BeyoGold™ His-tag Purification Resin (Fast Flow, 耐还原螯合型),4℃在摇床上缓慢摇动30min,以充分结合带His标签的目的蛋白。
注:缓慢摇动30min已经可以确保蛋白充分结合,但可以根据时间安排的需要缓慢摇动更长时间甚至缓慢摇动过夜。经测试,直接使用50% BeyoGold™ His-tag Purification Resin (Fast Flow, 耐还原螯合型)也能获得良好的纯化效果。但如果希望获得更高的标签蛋白得率,可以参考步骤3f,用一个柱体积的非变性裂解液平衡BeyoGold™ His-tag Purification Resin (Fast Flow, 耐还原螯合型) 2-3次。平衡后,视不同的待纯化蛋白而定,待纯化蛋白的得率有可能会提高约5-20%左右。
f.4℃离心(1000g×10s)沉淀凝胶,取20μl上清留样作后续检测用,其余上清弃去。
g.加入100μl非变性洗涤液重悬凝胶,4℃离心(1000g×10s),取20μl上清留样作后续检测用,其余上清弃去。
h.重复步骤g,再进行一次洗涤。
i.加入20μl非变性洗脱液,轻轻重悬凝胶。4℃离心(1000g×10s),收集上清及凝胶。上清即为纯化获得的带有His标签的目的蛋白。
j.重复步骤i两次。共洗脱收集约60μl纯化的蛋白样品。
3.非变性条件下His标签蛋白的大量纯化:
a.接步骤1(e),对于新鲜的或解冻的细菌沉淀,按照每克细菌沉淀湿重加入2-5ml非变性裂解液的比例加入裂解液,充分重悬菌体。如有必要,可以在裂解细菌之前,在裂解液中添加适量的蛋白酶抑制剂混合物,例如碧云天的
P1030/P1031 蛋白酶抑制剂混合物(His-Tag蛋白纯化用, 100X)。
b.加入溶菌酶至终浓度为1mg/ml并混匀,冰水浴或冰上放置30min。
注:如果没有溶菌酶,也可以直接进入步骤3c。
c.冰上超声裂解细菌。超声功率200-300W,每次超声处理10s,每次间隔10s,共超声处理6次。
注:具体超声处理的方式须根据特定型号的超声仪器自行摸索和优化。
d.(可选做)如果超声处理后裂解液非常粘稠,可以加入RNase A至10μg/ml及DNase I至5μg/ml,冰上放置10-15min。或者也可以使用适当的装好了较细针头的注射器,反复抽吸数次,以剪切粘稠的基因组DNA等。
e.4℃ 10,000g离心20-30min,收集细菌裂解液上清并置于冰水浴或冰上。可以取20μl上清留作后续检测用。
注:上清必须保持澄清,即不含任何不溶物,才能进行下一步的纯化。上清中如果混有不溶性杂质会严重影响后续纯化获得蛋白的纯度。
f.取适量混合均匀的50% BeyoGold™ His-tag Purification Resin (Fast Flow, 耐还原螯合型),4℃离心(1000g×10s)弃去储存液,向凝胶中加入一个柱体积的非变性裂解液混匀以平衡凝胶,4℃离心(1000g×10s)弃去液体,再重复平衡1-2次,弃去液体。
注:BeyoGold™ His-tag Purification Resin (Fast Flow, 耐还原螯合型)也可以不平衡直接使用,但蛋白的得率有可能会有5-20%的下降。
g.按照每0.5ml凝胶(相当于1ml 50%的凝胶)中加入4ml细菌裂解液上清的比例(1:8),混合BeyoGold™ His-tag Purification Resin (Fast Flow, 耐还原螯合型)和细菌裂解液上清。4℃在侧摆摇床或水平摇床上缓慢摇动60min。
h.将裂解液和BeyoGold™ His-tag Purification Resin (Fast Flow, 耐还原螯合型)的混合物装入适当的空柱管中,如碧云天的亲和层析柱空柱管。
注:也可先装柱,用1倍柱体积的非变性裂解液平衡后加入细菌裂解液上清,后续可以把穿流液收集后重复上柱3-5次以充分结合目的蛋白。先混合后装柱的方式操作起来相对麻烦一些,但更有利于带有His标签重组蛋白与镍柱的充分结合,特别是当His标签被蛋白本身部分遮挡或His标签重组蛋白浓度很低时与镍柱的结合效率会高一些。
i.将纯化柱底部的盖子打开,在重力作用下使柱内液体流出,收集约20微升穿流液作后续分析用。
j.洗柱5次,每次加入1-2个柱体积的非变性洗涤液,每次均收集约20微升穿柱的洗涤液用于后续的分析检测用。例如1ml 混合均匀的50% BeyoGold™ His-tag Purification Resin (Fast Flow, 耐还原螯合型)装柱后的柱体积为0.5ml,即1ml混合均匀的50% BeyoGold™ His-tag Purification Resin (Fast Flow, 耐还原螯合型)装柱后每次洗柱的洗涤液体积为0.5ml。洗柱及下一步洗脱过程中可以用
Bradford法(P0006)简单快速地检测每次洗涤液和洗脱液中的蛋白含量,从而考虑增加或减少洗涤和洗脱的次数。
注:如果出现后续获得蛋白纯度不够高的情况,可以再增加洗柱次数2-3次。
k.洗脱目的蛋白6-10次,每次用一个柱体积的非变性洗脱液。将每次的洗脱液分别收集到不同的离心管中。收集获得的洗脱液即为纯化的His标签蛋白样品。蛋白纯化效果可以参考图1。
图1.His标签重组蛋白使用BeyoGold™ His-tag Purification Resin (Fast Flow, 耐还原螯合型) (P2221)的纯化效果示意图。M:marker;CL:细菌裂解液(cell lysate);FT:上样穿流液(flow through);W1-W3:洗涤液1-3 (wash 1-3);E1-E4:洗脱液1-4 (elution 1-4)。注:实际的电泳结果会因样品、上样量等的不同而有所不同,图中效果仅供参考。
4.简化的操作流程:
a.细菌中的目的蛋白诱导表达后,离心沉淀细菌。
b.按照每克细菌沉淀湿重加入2-5ml非变性裂解液的比例加入裂解液,可添加适量蛋白酶抑制剂,充分重悬细菌。
注:非变性裂解液中咪唑浓度不宜超过5mM,通常0-2mM即可。本产品兼容NaH
2PO
4裂解液体系(参见后附的相关溶液配制方法)及Tris裂解液体系(50mM Tris, 150-300mM NaCl, pH 7.5)。
c.超声或其它适当方法裂解细菌,离心取上清。
d.BeyoGold™ His-tag Purification Resin (Fast Flow, 耐还原螯合型)装柱,1倍柱体积非变性裂解液平衡纯化柱2-3次。
e.步骤4c中的上清上柱。
注:上清上柱是可以收集穿流液并重复上柱3-5次,以充分结合His标签蛋白。
f.用一倍柱体积的非变性洗涤液洗柱5次。
注:非变性洗涤液中咪唑浓度不宜超过5mM,通常0-2mM即可,首次实验推荐使用2mM咪唑。
g.用一倍柱体积的非变性洗脱液洗脱6-10次。
注:通常洗脱液中含50mM咪唑即可,很少情况下可能需要200-250mM咪唑。
5.BeyoGold™ His-tag Purification Resin (Fast Flow, 耐还原螯合型)的再生:
使用过的BeyoGold™ His-tag Purification Resin (Fast Flow, 耐还原螯合型)可以通过如下方法再生后继续使用。但再生的BeyoGold™ His-tag Purification Resin (Fast Flow, 耐还原螯合型)通常宜仅用于相同蛋白的纯化,并且最多再生3-4次。一次或多次再生后,BeyoGold™ His-tag Purification Resin (Fast Flow, 耐还原螯合型)的蛋白结合能力会有所下降,并且非特异性结合也会升高。
如有需要,可以参考如下步骤进行镍柱的再生:
a.加入5倍柱体积的去离子水洗柱一次。
b.加入3倍柱体积的2% SDS洗柱一次。
c.加入1倍柱体积的25%、50%、75%乙醇各洗柱一次。
d.加入5倍柱体积的100%乙醇洗柱一次。
e.加入1倍柱体积的75%、50%、25%乙醇各洗柱一次。
f.加入2倍柱体积的去离子水洗柱一次。
g.随后把BeyoGold™ His-tag Purification Resin (Fast Flow, 耐还原螯合型)存放在30%乙醇中,4℃保存,后续即可用于相同蛋白的纯化。
常见问题:
如果纯化不成功,可以对纯化过程中收集的每个组分进行SDS-PAGE电泳检测,分析其原因。
蛋白无法与BeyoGold™ His-tag Purification Resin (Fast Flow, 耐还原螯合型)结合
1.测序检查基因序列的读码框是否正确。
2.尝试将标签加在蛋白的另一端。
3.增加BeyoGold™ His-tag Purification Resin (Fast Flow, 耐还原螯合型)与蛋白结合时间(如4℃过夜)。
4.如果使用预装柱,可收集裂解液上柱后的穿流液并多次重复上柱。
5.检查所有缓冲液和溶液的pH值是否正确。
6.确认体系中所用各种试剂的浓度在镍柱的耐受范围以内。
7.降低结合缓冲液中的咪唑浓度。
目的蛋白被洗涤液洗脱
1.降低洗涤液中的咪唑浓度或者稍微提高其pH值。
2.检查洗涤液的pH和成分。
3.确认洗涤液中各种试剂的浓度在耐受范围内。
蛋白在纯化过程中形成沉淀
1.将纯化温度控制在室温。
2.加入去垢剂,如0.1% Triton X-100或者Tween-20。
蛋白无法洗脱
1.用梯度pH及咪唑洗脱,确定最优洗脱条件。
目的蛋白与其它蛋白共同洗脱
1.提高结合缓冲液和洗涤液中的咪唑浓度。
2.降低BeyoGold™ His-tag Purification Resin (Fast Flow, 耐还原螯合型)的使用量。
3.加入DTT或β-巯基乙醇打开二硫键。
4.增加盐或者去垢剂浓度,或者向洗涤液中加入乙醇或甘油以降低非特异相互作用。
5.检查基因内部是否含有起始密码子(C端标记蛋白)或者提前终止位点(N端标记蛋白)。
相关溶液配制方法:
1.非变性裂解液(1L):
50mM NaH
2PO
4 6.90g NaH
2PO
4·H
2O (MW 137.99g/mol)
300mM NaCl 17.54g NaCl (MW 58.44g/mol)
用氢氧化钠调节pH值至8.0。
2.非变性洗涤液(1L):
50mM NaH
2PO
4 6.90g NaH
2PO
4·H
2O (MW 137.99g/mol)
300mM NaCl 17.54g NaCl (MW 58.44g/mol) 2mM
imidazole 0.136g imidazole (MW 68.08g/mol)
用氢氧化钠调节pH值至8.0。
3.非变性洗脱液(1L):
50mM NaH
2PO
4 6.90g NaH
2PO
4·H
2O (MW 137.99g/mol)
300mM NaCl 17.54g NaCl (MW 58.44 g/mol) 50mM
imidazole 3.40g imidazole (MW 68.08g/mol)
用氢氧化钠调节pH值至8.0。
4.非变性哺乳动物细胞裂解液(1L):
50mM NaH
2PO
4 6.90g NaH
2PO
4·H
2O (MW 137.99g/mol)
300mM NaCl 17.54g NaCl (MW 58.44g/mol)
0.05% Tween 20 5ml 10% Tween 20
用氢氧化钠调节pH值至8.0。
5.BeyoGold™ His-tag Purification Resin (Fast Flow, 耐还原螯合型)储存缓冲液(1L)
30% 乙醇 300 ml 乙醇
相关产品:
产品编号 |
产品名称 |
包装 |
P2210 |
BeyoGold™ His-tag Purification Resin (耐还原螯合型) |
10ml |
P2218 |
BeyoGold™ His-tag Purification Resin (耐还原螯合型) |
100ml |
P2220 |
BeyoGold™ His-tag Purification Resin (耐还原螯合型) |
1000ml |
P2221-10ml |
BeyoGold™ His-tag Purification Resin (Fast Flow, 耐还原螯合型) |
10ml |
P2221-100ml |
BeyoGold™ His-tag Purification Resin (Fast Flow, 耐还原螯合型) |
100ml |
P2221-1000ml |
BeyoGold™ His-tag Purification Resin (Fast Flow, 耐还原螯合型) |
1000ml |
P2226 |
His标签蛋白纯化试剂盒(耐还原螯合型) |
10ml |
P2229S |
His标签蛋白纯化试剂盒(耐变性剂型) |
10ml |
P2233-10ml |
BeyoGold™ His-tag Purification Resin (耐变性剂型) |
10ml |
P2233-100ml |
BeyoGold™ His-tag Purification Resin (耐变性剂型) |
100ml |
P2233-1000ml |
BeyoGold™ His-tag Purification Resin (耐变性剂型) |
1000ml |
P2236-10ml |
BeyoGold™ His-tag Purification Resin (Fast Flow, 耐变性剂型) |
10ml |
P2236-100ml |
BeyoGold™ His-tag Purification Resin (Fast Flow, 耐变性剂型) |
100ml |
P2236-1000ml |
BeyoGold™ His-tag Purification Resin (Fast Flow, 耐变性剂型) |
1000ml |
P2250 |
BeyoGold™ GST-tag Purification Resin |
1ml |
P2251 |
BeyoGold™GST-tag Purification Resin |
10ml |
P2253 |
BeyoGold™ GST-tag Purification Resin |
100ml |
P2255 |
BeyoGold™ GST-tag Purification Resin |
1000ml |
P2262 |
GST标签蛋白纯化试剂盒 |
10ml |
P1030 |
蛋白酶抑制剂混合物(His-Tag蛋白纯化用, 100X) |
1ml |
P1031 |
蛋白酶抑制剂混合物(His-Tag蛋白纯化用, 100X) |
5ml |
FCL01 |
亲和层析柱空柱管(1毫升) |
20套/包 |
FCL03 |
亲和层析柱空柱管(3毫升) |
20套/包 |
FCL06 |
亲和层析柱空柱管(6毫升) |
20套/包 |
FCL12 |
亲和层析柱空柱管(12毫升) |
20套/包 |
FCL30 |
亲和层析柱空柱管(30毫升) |
10套/包 |
FCL60 |
亲和层析柱空柱管(60毫升) |
10套/包 |
FCL108 |
离心空柱管(2毫升, 5微米孔径) |
50套/包 |
FCL122 |
离心空柱管(2毫升, 20微米孔径) |
50套/包 |