蛋⽩标签（protein tag）是指与⽬的蛋⽩⼀起融合表达的⼀段多肽（包括⼩肽）或者蛋⽩，其作⽤是便于⽬的蛋⽩的表达、纯化、检测和⽰踪等。过去数⼗年，研究⼈员相继发现和开发出了具有各种不同功能的蛋⽩标签，已在基础研究和产业化产品⽣产等⽅⾯得到了⼴泛的应⽤。 实际上，任何⼀个蛋⽩或多肽只要其具有促进表达、便于纯化或检测等功能，都可以成为另⼀个蛋⽩或多肽的标签（或标签蛋⽩）。所以⽂献报道可以当做标签使⽤的蛋⽩或多肽超过数百种之多。但是，根据使⽤的⼴泛程度和通⽤性衡量，常⽤的蛋⽩标签并不多。如上⽂所述，标签蛋⽩有多种多样的⽤途，本⽂将仅就有利于表达和纯化的标签进⾏简单介绍，希望对⼤家在表达和制备外源蛋⽩时有所帮助。
（⼀）便于纯化的标签
这类标签⼀般对外源蛋⽩的表达没有明显影响，主要是便于纯化和蛋⽩的检测。这类标签⾸推多聚组氨酸标签，通常是6个组氨酸残基构成的⼩肽，此外，还有Strep tag标签及其改进型StrepII tag也应⽤较为⼴泛。
1.His6 tag
常⽤的是6个连续的组氨酸残基（His6）构成的⼩肽，⼀般6-10残基都可以使⽤，可插⼊在⽬的蛋⽩的C
末端或N末端。组氨酸残基侧链与固态的镍有强烈的吸引⼒，可⽤于固定化⾦属螯合层析(IMAC)，对重组蛋⽩进⾏分离纯化。使⽤His-tag有下⾯优点：
1）标签的分⼦量⼩，只有~0.84KD，⼀般不影响⽬标蛋⽩的功能;
2）His标签融合蛋⽩可以在⾮离⼦型表⾯活性剂存在的条件下或变性条件下纯化，前者在纯化疏⽔性强的蛋⽩得到应⽤，后者在纯化包涵体蛋⽩时特别有⽤，⽤⾼浓度的变性剂溶解后通过⾦属螯和亲和层析去除杂蛋⽩，使复性不受其它蛋⽩的⼲扰，或进⾏⾦属螯和亲和层析复性;
3）His标签免疫原性相对较低，可将纯化的蛋⽩直接注射动物进⾏免疫并制备抗体。
4）可应⽤于多种表达系统，纯化的条件温和;
5）可以和其它的亲和标签⼀起构建双亲和标签。
2.Strep tag和StrepII tag
前者长38个氨基酸残基，后者是其突变改进形式，长8个氨基酸残基。前者⽤链亲和素（Streptavidin）偶联的层析柱纯化，后者⽤改进型的链亲和素（Strep-Tactin）偶联的亲和层析柱纯化。它们的结合⼒和结合特异性都⾮常不错，应⽤较为⼴泛。
（⼆）促进表达的标签
改锥头这类标签主要具有促进与之融合的⽬的蛋⽩表达的作⽤，基本上都具有分⼦伴侣或折叠酶的功能。
1.⼆硫键形成相关蛋⽩类（Dsb）蛋⽩标签
主要有DsbA、DsbC和DsbG蛋⽩，后两者更为常⽤。这是⼀类在⼤肠杆菌蛋⽩折叠过程中发挥辅助功能的蛋⽩质，能促进⼆硫键的正确形成，都具有很强的分⼦伴侣功能，可以促进外源蛋⽩的表达，且能促进外源蛋⽩可溶表达。
2.FkpA类蛋⽩标签
FkpA为⼤肠杆菌肽酰脯氨酰顺反异构酶，在蛋⽩翻译折叠过程中发挥重要作⽤，也具有很强的分⼦伴侣效应。可促进外源蛋⽩以可溶形式⾼效表达。
3.SUMO标签
3.SUMO标签
SUMO标签蛋⽩是⼀种⼩分⼦泛素样修饰蛋⽩（Small ubiquitin-like modifier），是泛素（ubiquitin）
类多肽链超家族的重要成员之⼀。SUMO可以作为重组蛋⽩表达的融合标签和分⼦伴侣，不但可以提⾼融合蛋⽩的表达量，且具有抗蛋⽩酶⽔解以及促进靶蛋⽩正确折叠，提⾼重组蛋⽩可溶性等功能。
SUMO标签还有⼀项重要的特点，就是可⽤于完整地切除标签蛋⽩，得到天然蛋⽩。因为SUMO蛋⽩⽔解酶能识别完整的SUMO标签蛋⽩序列，并能⾼效地把SUMO从融合蛋⽩上切割下来。切除SUMO后，经过亲和层析，去除标签蛋⽩部分，就得到和天然蛋⽩⼀样的重组蛋⽩。所以SUMO标签也常⽤于和其他标签⼀起应⽤，作为特异酶切⽔解位点。
4.NusA（N-utilization substance A）蛋⽩
NusA蛋⽩是⽂献报道在⼤肠杆菌中促进外源蛋⽩表达能⼒最强的标签蛋⽩之⼀。
这类标签蛋⽩还有很多种，它们促进表达的效果也有⼀些差异，⽽且针对不同蛋⽩，不同的标签蛋⽩的促表达作⽤也不尽相同，需要通过表达实验来验证。
（三）同时具有促进表达和便于纯化的标签
波纹管换热器>1苯基1丙酮
这类标签也包含多种，⼀般都能不同程度促进蛋⽩的表达，⽽且也有相对应的纯化⽅法，可以进⾏⼀步纯化。
1. MBP（麦芽糖结合蛋⽩）标签
MBP标签蛋⽩⼤⼩为40kDa，由⼤肠杆菌K12的malE基因编码。MBP可增加在细菌中过量表达的融合蛋⽩的溶解性，尤其是真核蛋⽩。
纯化：融合蛋⽩可通过交联淀粉（Amylose）的亲和层析⼀步纯化。结合的融合蛋⽩可⽤10mM麦芽糖在⽣理缓冲液中进⾏洗脱。⼀些融合蛋⽩在0.2% Triton X-100或0.25% Tween 20存在下不能有效结合，⽽其他融合蛋⽩则不受影响。缓冲条件为pH7.0到8.5，盐浓度可⾼达1M，但不能使⽤变性剂。
2.GST（⾕胱⽢肽巯基转移酶）标签
GST（⾕胱⽢肽巯基转移酶）标签蛋⽩本⾝是⼀个在解毒过程中起到重要作⽤的转移酶，它的天然⼤⼩为26kD。GST 有两个特点，⼀个是它可以在⼤肠杆菌中⼤量表达，起到提⾼表达量的作⽤；另⼀个是它是⼀个⾼度可溶的蛋⽩，利⽤它增加外源蛋⽩表达的可溶性。GST融合表达系统⼴泛应⽤于各种融合蛋⽩的表达，可以在⼤肠杆菌和酵母菌等宿主细胞中表达。结合的融合蛋⽩在⾮变性条件下⽤10mM 还原型⾕胱⽢肽洗脱。在多数情况下，融合蛋⽩在⽔溶液中是可溶的。
纯化：该表达系统表达的GST标签蛋⽩可直接从细菌裂解液中利⽤含有还原型⾕胱⽢肽琼脂糖凝胶亲和介质进⾏纯化。GST标签蛋⽩可在温和、⾮变性条件下洗脱，因此保留了蛋⽩的抗原性和⽣物活性。GST在变性条件下会失去对⾕胱⽢肽树脂的结合能⼒，因此不能在纯化缓冲液中加⼊强变性剂如：盐酸胍或尿素等。
3. Calmodulin-binding peptide（钙调蛋⽩结合肽，CBP）标签
CBP由26个氨基酸残基组成，有⼀定的促表达效果，但主要是可以⽤来做亲和纯化。将钙调蛋⽩偶联在琼脂糖凝胶介质上，能⾮常特异的纯化CBP融合蛋⽩，洗脱条件为温和的钙离⼦缓冲液。
4. Chitin-binding domain（⼏丁质结合域，CBD）
CBD由51个氨基酸残基构成，有⼀定的促表达效果，但主要也是⽤来做融合蛋⽩的亲和纯化。将⼏丁质偶联在层析介质上就得到了CBD亲和层析介质。可以⼀步纯化CBD融合蛋⽩，然后⽤⼏丁质或其类似物溶液竞争洗脱就能将融合蛋⽩洗脱下来，洗脱条件也很温和。
地热电缆（四）便于检测的标签
这⼀类标签的主要作⽤是提供⼀类检测与之相融合的⽬的蛋⽩的便捷⽅法，如果有针对这些标签的特异抗体，这些标签也可应⽤于⽬的蛋⽩的亲和纯化。
也可应⽤于⽬的蛋⽩的亲和纯化。
1.Flag标签蛋⽩
Flag标签为编码8个氨基酸的亲⽔性多肽（DYKDDDDK），其融合表达⽬的蛋⽩后具有以下优点：
热轧卷1）作为融合表达标签，Flag通常不会与⽬的蛋⽩相互作⽤并且通常不会影响⽬的蛋⽩的功能、性质，这样就有利⽤研究⼈员对融合蛋⽩进⾏下游研究。
2）融合在N端的Flag，可以被肠激酶切除（DDDK），从⽽得到特异的⽬的蛋⽩。因此Flag标签现已⼴泛应⽤于蛋⽩表达、纯化、鉴定、功能研究及其蛋⽩相互作⽤等相关领域。
3）易于⽤Anti-Flag的抗体进⾏检测。
2.HA标签
HA标签蛋⽩，序列为YPYDVPDYA的9个氨基酸残基多肽，源于流感病毒的红细胞凝集素表⾯抗原决定簇，对外源靶蛋⽩的空间结构影响⼩, 容易构建成标签蛋⽩融合到N端或者C端。易于⽤Anti-HA的抗体进⾏检测。
圆皂角3.c-Myc标签
C-Myc 标签蛋⽩，是⼀个含10个氨基酸残基的⼩标签，标签序列Glu-Gln-Lys-Leu-Ile-Ser-Glu-Glu-Asp-Leu，这10个氨基酸残基作为抗原表位表达在不同的蛋⽩质中仍可识别其相应抗体。C-Myc tag已成功应⽤在 Western-blot杂交技术、免疫沉淀和流式细胞计量术中，可⽤于检测重组蛋⽩质在靶细胞中的表达。
4.Avi Tag
Avi Tag标签蛋⽩是⼀个15个氨基酸残基组成的短肽，具有⼀个单⽣物素化赖氨酸位点，与已知天然可⽣物素化序列完全不同，可以加在⽬标蛋⽩的N端和C端。融合表达后，可被⽣物素连接酶⽣物素化。为了纯化重组蛋⽩，选⽤低亲和性的单体抗⽣物素蛋⽩或抗⽣物素蛋⽩衍⽣物，除了⽤于蛋⽩质分离纯化，还⽤于蛋⽩质相互作⽤研究。
Avi Tag标签系统具有以下⼏⼤优点：
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Avi Tag只有15个氨基酸，对蛋⽩空间结构的影响⾮常⼩；
4）⽣物素与链亲和素具有很⾼的很专⼀的结合活性，⾮常便于后期检测。
（五）标签的切除
⼀般为了不影响⽬的蛋⽩的后续应⽤，都会选择⼀定的⽅式将表达时带上的各种标签去除。所以在设计构建载体时可以在标签蛋⽩和外源蛋⽩之间加上蛋⽩酶识别位点，这样表达纯化得到融合有标签的⽬的蛋⽩后通过蛋⽩酶切的⽅式将标签去除，得到完整的⽬的蛋⽩。这些常⽤的蛋⽩酶位点有：HRV 3C蛋⽩酶切位点、TEV蛋⽩酶切位点、肠激酶切位点、SUMO蛋⽩酶切位点等。但是也有⼏点需要说明：
1.这些酶切位点特异性都⽐较⾼，但切割效率各不相同；
2.除了SUMO蛋⽩酶之外，其它常⽤蛋⽩酶切除标签后都会残留⼏个氨基酸残基。SUMO蛋⽩酶识别的是SUMO标签的空间结构，然后将这个标签完整切除，不会留下多余的氨基酸残基；
3.蛋⽩酶的切割效率也受识别位点附近的氨基酸残基性质的影响，具体可以参见有关⽂献；
4.有些标签⽐较⼩，免疫原性也很弱，⼀般不⽤切除，也不会对后续研究和应⽤产⽣影响，可以不必切除。但是有些⼤
4.有些标签⽐较⼩，免疫原性也很弱，⼀般不⽤切除，也不会对后续研究和应⽤产⽣影响，可以不必切除。但是有些⼤的标签，如Dsb蛋⽩、FkpA蛋⽩、GST蛋⽩、SUMO标签等等，还是需要切除的。
