RAP 标签 – 检测和纯化植物蛋白质的新方法

来源: 生物通 / 作者: 2020-10-15
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在蛋白质的研究过程中,我们往往需要追踪蛋白在细胞内如何移动,或纯化改造后的蛋白。这时,标签(tag)是一种好东西,有助于目标蛋白的检测和纯化。尽管目前已有不少标签,但适用于植物细胞的理想标签并不多。

GFP、GUS 和 HaloTag 等蛋白标签作为报告蛋白非常有用,可以检测蛋白质的定位或表达水平。不过,它们比较大,有时会影响目标蛋白的特性。FLAG 和 HA 等肽段标签也常用于植物细胞,但它们有时会表现出低特异性、低亲和力或难以实现蛋白洗脱。

日本筑波大学 Kenji Miura 教授领导的研究团队近日在《Frontiers in Plant Science》上介绍了一种新的标签系统,能够检测和纯化植物细胞中的蛋白质。这种方法采用了 RAP 标签来标记蛋白质,随后利用 PMab-2 抗体来识别标签和纯化蛋白。

Miura 教授在介绍这种方法时表示:“使用单克隆抗体的免疫亲和层析有着高的亲和力和特异性,这使其成为一种十分强大的工具,特别是在纯化低水平表达的蛋白质时。” 不过,这种方法的主要障碍是试剂费用高昂,尤其是抗体的成本高。

为了解决这个问题,Miura 教授及其同事想看看他们是否能在模式植物本氏烟(Nicotiana benthamiana)中生产 PMab-2 抗体。他们不仅成功产生了 PMab-2,并且证明植物产生的 PMab-2 在行为上与 CHO 细胞产生的抗体相似。通过这种方式,他们降低了抗体的生产成本。

之后,研究人员测试了 RAP 标签 / PMab-2 亲和纯化方法的可行性。他们在植物细胞中表达了带有 RAP 标签(DMVNPGLEDRIE)的蛋白质,之后发现利用 PMab-2 抗体能够特异性地识别这些带有标签的蛋白。

此外,他们还在这些细胞中表达了带有 RAP 标签的重组蛋白以及蛋白复合物,并利用 PMab-2 抗体鉴定。借助 PMab-2 抗体,这些蛋白可从植物细胞中纯化,表明 RAP 标签可用于蛋白质检测以及可溶植物提取物的纯化。

Miura 教授解释说:“对于分子生物学而言,植物是极其宝贵的资源。它们可作为生物反应器来生产大量蛋白质,因为它们不大可能碰到细菌和哺乳动物细胞所面临的污染问题。” 他们认为,这种方法有望广泛应用在分子生物学中。(生物通 薄荷)

原文检索

RAP Tag and PMab-2 Antibody: A Tagging System for Detecting and Purifying Proteins in Plant Cells

Front. Plant Sci., 10 September 2020 | https://doi.org/10.3389/fpls.2020.510444

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