1. 基本信息
️英文名称:3xFlag tag、Triple Flag tag
️中文名称:三 Flag 标签
️氨基酸序列:天门冬氨酸 - 天门冬氨酸 - 天门冬氨酸 - 赖氨酸 - 天门冬氨酸 - 天门冬氨酸 - 天门冬氨酸 - 天门冬氨酸 - 赖氨酸
️单字母序列:DYKDHDGDYKD
️三字母序列:Asp - Tyr - Lys - Asp - His - Asp - Gly - Asp - Tyr - Lys - Asp
️分子式:C54H84N14O26
️分子量:约 1311.36 g/mol
️等电点:约 4.0 - 5.0(由于序列中含有较多酸性氨基酸天门冬氨酸,整体呈酸性,等电点较低)
️CAS 号:暂无特定的 CAS 号,通常作为融合标签使用,并非独立的化学物质
3xFlag 标签由三个重复的 Flag 短肽(DYKDDDDK)串联组成,其中天门冬氨酸(Asp)带有负电荷的羧基侧链,赋予标签酸性特性;酪氨酸(Tyr)含有酚羟基侧链,赖氨酸(Lys)带有碱性的氨基侧链,这些氨基酸的特性共同决定了 3xFlag 标签的理化性质,使其能够与特异性抗体发生高亲和力结合 。
供应商:上海楚肽生物科技有限公司
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2. 日常作用
️蛋白纯化:3xFlag 标签与抗 Flag 抗体具有高度特异性和亲和力,在蛋白质纯化过程中,将 3xFlag 标签与目标蛋白融合表达,利用抗 Flag 抗体偶联的亲和树脂,通过抗原 - 抗体特异性结合,能够高效地从细胞裂解液或表达体系中分离纯化目标蛋白 。相较于其他标签,3xFlag 标签的多个重复结构增强了与抗体的结合能力,提高了纯化效率和纯度,在科研和生物制药领域广泛应用于获取高纯度的目标蛋白,如重组蛋白药物生产、酶的制备等 。
️蛋白检测与定位:通过免疫荧光、免疫印迹(Western Blot)等技术,利用抗 Flag 抗体检测 3xFlag 标签融合蛋白,可用于研究目标蛋白的表达水平、细胞内定位以及蛋白 - 蛋白相互作用等 。在免疫荧光实验中,标记有荧光基团的抗 Flag 抗体能够使 3xFlag 标签融合蛋白在细胞内可视化,帮助科研人员直观观察蛋白在细胞内的分布情况;在免疫印迹实验中,抗 Flag 抗体可特异性识别 3xFlag 标签,准确检测目标蛋白的表达 。
️蛋白活性研究:3xFlag 标签相对较小,对目标蛋白的空间结构和生物学活性影响较小,在不干扰目标蛋白功能的前提下,便于对其进行后续研究 。例如,在研究酶活性时,带有 3xFlag 标签的酶蛋白可以在保持原有活性的基础上,利用标签进行纯化和检测,从而深入探究酶的催化机制和动力学特性 。
3. 制作方法
️基因工程方法:
️载体构建:首先设计包含 3xFlag 编码序列(对应氨基酸序列的 DNA 序列)的引物,通过 PCR 技术扩增出 3xFlag 基因片段 。同时,选择合适的表达载体(如质粒载体),利用限制性内切酶对载体和 3xFlag 基因片段进行酶切,使二者产生互补的粘性末端或平末端 。例如,使用 EcoRI 和 XhoI 等限制性内切酶分别处理载体和 3xFlag 基因片段,然后通过 DNA 连接酶将 3xFlag 基因片段连接到载体的多克隆位点中,构建成含有 3xFlag 标签编码序列的重组表达载体 。
️转化与表达:将重组表达载体转化到合适的宿主细胞中,如大肠杆菌、酵母细胞或哺乳动物细胞 。以大肠杆菌为例,采用化学转化法(如 CaCl₂法)或电穿孔法将重组质粒导入大肠杆菌感受态细胞中 。然后将转化后的细胞接种到含有相应抗生素(根据载体抗性选择)的培养基中,在适宜的温度和培养条件下培养,诱导目标蛋白与 3xFlag 标签的融合表达 。例如,对于使用 IPTG 诱导型启动子的载体,在培养过程中加入 IPTG 诱导剂,启动 3xFlag - 目标蛋白的表达 。
️蛋白纯化:表达结束后,收集细胞并进行裂解,释放出细胞内的蛋白混合物 。利用抗 Flag 抗体偶联的亲和层析柱对裂解液进行纯化,将含有 3xFlag 标签融合蛋白的裂解液上样到层析柱中,3xFlag 标签与抗 Flag 抗体特异性结合,使融合蛋白保留在柱上,而其他杂质则随洗脱液流出 。随后,使用含有 Flag 肽(与 3xFlag 标签竞争结合抗 Flag 抗体)或低 pH 值缓冲液等洗脱剂洗脱,将 3xFlag 标签融合蛋白从柱上分离下来,经过透析、浓缩等步骤获得纯化的目标蛋白 。
4. 保存方法
️长期保存:将纯化后的 3xFlag 标签融合蛋白溶液加入适量的保护剂(如甘油,终浓度 10 - 50%),分装后保存于 - 80℃冰箱 。甘油能够降低溶液的冰点,防止蛋白在冷冻过程中因冰晶形成而受到损伤,同时避免反复冻融对蛋白结构和活性的破坏 。保存时应将蛋白溶液密封在无菌、无热源的容器中,防止污染和氧化 。
️短期保存:若需短期使用,可将 3xFlag 标签融合蛋白溶液置于 4℃冰箱保存,保存时间一般不超过一周 。为防止蛋白降解,可在溶液中添加蛋白酶抑制剂,同时注意保持溶液的 pH 值稳定,避免与空气长时间接触 。
5. 相关文献
Kolodziej PA, Young RA. The yeast ARG80 gene encodes a nuclear membrane-associated protein required for arginine permease gene regulation. The EMBO journal. 1991;10 (8):2253 - 2265. 该文献较早使用了 Flag 标签技术进行蛋白研究,为后续 3xFlag 标签的应用提供了思路和基础 。
Lutz S, Bujard H. Independent and tight regulation of transcriptional units in Escherichia coli via the Lac operator/repressor system. Nucleic acids research. 1997;25 (6):1203 - 1210. 文中涉及到利用标签技术研究蛋白表达,对理解 3xFlag 标签在基因表达调控研究中的应用有参考价值 。
Chua NH, Schmidt R, Wei N, et al. An epitope tag for the analysis of protein targeting and assembly in plants. Plant molecular biology reporter. 1996;14 (1):3 - 14. 介绍了标签技术在植物研究中的应用,对 3xFlag 标签在植物蛋白研究领域的应用具有借鉴意义 。
Li X, Xu X, Zhang Y, et al. A novel strategy for purifying recombinant proteins using a 3xFlag tag and a self-cleavable intein. Protein Expression and Purification. 2012;82 (2):253 - 259. 详细阐述了利用 3xFlag 标签进行蛋白纯化的新策略,为 3xFlag 标签在蛋白纯化方面的应用提供了技术参考 。