小白必备实验干货：标签及标签抗体！

蛋白标签通常是通过人工方式附加到目标蛋白上的，而非蛋白质本身天然存在的结构。在分子生物学实验中，通常采用基因工程技术，将编码标签的DNA序列通过分子克隆的方式插入到目标蛋白基因的特定位置。这些标签可以是短肽序列（通常为5-15个氨基酸）或较大的功能性蛋白结构域（如GFP等）。经过合理设计的标签通常不会显著影响目标蛋白的生物学功能，其潜在干扰效应可通过优化标签位置、连接序列（linker）等策略降至最低。目前常用的蛋白标签主要可分为以下几类：

表位标签（Epitope Tag）：

表位标签是指能够被特定抗体识别的一段短肽序列（通常为6-12个氨基酸）。这类标签因其与抗体结合的特异性，在基于抗体的蛋白质检测技术中应用广泛，如蛋白质印迹（Western Blot，WB）、免疫共沉淀（Co-Immunoprecipitation，Co-IP）和免疫荧光染色等实验。常见的表位标签包括HA标签、Myc标签和FLAG标签等。

亲和标签（Affinity Tag）：

亲和标签是一类能够与特定配体发生特异性结合的蛋白或多肽序列，主要用于蛋白质的分离纯化。这类标签通过其与固定化配体（如镍离子、谷胱甘肽等）的特异性结合，可从复杂的细胞裂解液中高效纯化目标蛋白。同时，某些亲和标签还具有增强蛋白溶解度的功能。常见的亲和标签包括His标签、GST标签和MBP标签等。

荧光标签（Fluorescent Tag）：

荧光标签是指具有自发荧光特性的蛋白或多肽序列，可用于活细胞和固定细胞的实时成像研究。这类标签在亚细胞定位、蛋白质相互作用和动态过程观察等研究中具有重要应用价值。常用的荧光标签包括绿色荧光蛋白（GFP）、红色荧光蛋白（RFP）及其衍生变体等。

那么为什么要人工引入标签呢？

人工引入蛋白标签的主要目的是为了克服天然蛋白质在实验研究中的局限性，为蛋白质的检测、纯化和功能研究提供便利。具体来说，蛋白标签的引入具有以下重要意义：

提高检测灵敏度：通过引入表位标签，可以利用高特异性的抗体进行检测，显著提高目标蛋白的检测灵敏度，特别是在低丰度蛋白的研究中。

简化纯化流程：亲和标签的引入使得目标蛋白可以通过简单的亲和层析步骤从复杂的细胞裂解液中高效纯化，大大简化了蛋白质纯化的流程。

实现实时监测：荧光标签的引入使得研究人员可以在活细胞中实时观察目标蛋白的定位、表达和动态变化。
增强蛋白稳定性：某些标签（如MBP标签）可以提高重组蛋白的溶解性和稳定性，有助于难表达蛋白的研究。

以His标签的具体应用为例：

假设研究人员需要研究混合样品中的蛋白质X，可以通过以下步骤实现目标蛋白的特异性纯化：

1.基因工程改造：

1)将细胞裂解液上样至镍离子亲和层析柱；

2)His标签与柱中的镍离子发生特异性结合；

3)通过咪唑梯度洗脱，获得高纯度的目标蛋白X。