融合蛋白定義

什么是融合蛋白？

融合蛋白是一種由至少兩個結(jié)構(gòu)域組成的蛋白質(zhì)，這些結(jié)構(gòu)域由單獨的基因編碼，這些基因已經(jīng)連接在一起，因此它們作為一個單元被轉(zhuǎn)錄和翻譯，從而產(chǎn)生一個多肽。 現(xiàn)在幾乎所有的重組蛋白都是使用融合域（也稱為“標(biāo)簽”）制備的。 那么融合蛋白也稱為融合標(biāo)簽蛋白或嵌合蛋白。

基本上有兩種類型的融合蛋白：第一種由兩個端對端融合的蛋白質(zhì)或蛋白質(zhì)亞基組成，通常由接頭連接；第二種，來自兩個供體的氨基酸散布在融合蛋白中 產(chǎn)品。

圖1.融合蛋白

蛋白質(zhì)融合標(biāo)簽的優(yōu)點

標(biāo)簽的使用有助于解決一些嚴(yán)重的問題：

? 簡化蛋白質(zhì)分離程序

? 增加所需蛋白質(zhì)的表達和溶解度

? 簡化蛋白質(zhì)重折疊并提高其效率

? 防止蛋白水解

重組融合蛋白的用途

融合蛋白最重要的三個用途是：

1. 作為克隆基因純化的輔助手段

2.作為報告的表達水平

3. 作為組織化學(xué)標(biāo)簽，使蛋白質(zhì)在細胞、組織或生物體中的位置可視化

融合蛋白在純化中可以通過親和層析簡單方便地純化，如葡萄球菌蛋白A、谷胱甘肽-S-轉(zhuǎn)移酶(gst)、麥芽糖結(jié)合蛋白(mbp)和纖維素結(jié)合蛋白。 重組融合蛋白最常用作報告構(gòu)建體的融合伙伴，包括 β-半乳糖苷酶、熒光素酶和綠色熒光蛋白 (GFP)。

熒光融合蛋白

在融合蛋白中，最多的一類稱為熒光蛋白，如綠色熒光蛋白（GFP）、橙色熒光蛋白（OFP）和黃色熒光蛋白（YFP）。 綠色熒光蛋白 (GFP) 等熒光蛋白能夠直接觀察動態(tài)細胞內(nèi)過程。

綠色熒光蛋白（GFP）是一種熒光蛋白，最初是從水母維多利亞發(fā)光管中分離出來的。 與熒光素酶不同，GFP 具有不需要任何底物、熒光素以及 ATP、O2 或 Mg2+ 的優(yōu)勢。 GFP 在被藍光或紫外線激發(fā)時會發(fā)出綠光，在許多情況下可用于活的、完整的細胞和生物體，從而確保 GFP 作為自發(fā)熒光蛋白的功能。

圖2.GFP的3D結(jié)構(gòu)

圖3.GFP 分子 SDS-PAGE 和純化蛋白

融合蛋白標(biāo)簽

在融合標(biāo)簽中，既有短序列（如 PolyHis、PolyArg、FLAG、c-Myc、Streptag 等），也有大蛋白（GST、MBP 等）。 在許多情況下，短序列不會影響分子的三級結(jié)構(gòu)及其生物學(xué)特性，而大融合分子更常用于增強所需蛋白質(zhì)的溶解度。 與短序列標(biāo)簽不同，需要從重組構(gòu)建體中去除大的融合標(biāo)簽。

有許多融合標(biāo)簽，既包含經(jīng)過充分驗證的標(biāo)簽，也包含最近開發(fā)的具有各種特性和不同優(yōu)缺點的標(biāo)簽。?