His-Tag重组蛋白亲和层析标准操作规程（SOP）

材料

琼脂糖凝胶介质镍亲和柱

紫外检测仪

蛋白电泳装置及夹子、玻璃板、灌胶支架、缓冲液槽等附件

5 ml 注射器

0.45 μm 滤器

超声破碎仪

试剂

1. 结合缓冲液：20 mM Tris-HCl，150 mM NaCl，10 mM 咪唑，pH=8.0

2. 洗脱缓冲液：20 mM Tris-HCl，150 mM NaCl，不同梯度浓度的咪唑，pH=8.0

3. 20%乙醇

4. 三蒸水

5. 透析液：20 mM Tris-HCl，1 mM EDTA，pH=8.0

注：

纯化所用所有试剂均用三蒸水进行定容，溶液配完后均用0.22 μm 滤膜经滤器过滤，4℃保存。

在实验中，可以先配制相应pH值的高浓度母液，在使用时

进行稀释。如：

（1）1 M Tris-HCl，pH=8.0

称取60.57 g Tris溶于400 mL 三蒸水中，充分溶解，调pH至8.0，补加三蒸水定容至500 mL。用0.22 μm 滤膜过滤，置于玻璃瓶中4℃保存。

（2）2.5 M NaCl，pH=8.0

称取36.53 g NaCl溶于200 ml 三蒸水中，充分溶解，调pH至8.0，补加三蒸水定容至250 mL。用0.22 μm 滤膜过滤，置于玻璃瓶中4℃保存。

（3）1 M 咪唑，pH=8.0

称取17.02 g 咪唑溶于200 mL 三蒸水中，充分溶解，调pH至8.0，补加三蒸水定容至250 mL。用0.22 μm 滤膜过滤，置于玻璃瓶中4℃保存。

步骤

样品制备

将经过IPTG诱导的菌液离心，7000 rpm，10 min。收集菌体细胞，用PBS漂洗两遍，再用纯化所用的平衡液漂洗一遍，最后用平衡液重悬（35 mL/g 菌体沉淀），将收集好的菌液超声破碎，直至澄清，13000 rpm，离心10 min，取上清，用0.45 μm 滤器过滤。

纯化过程

1. 准备

将保存于4℃的试剂开盖超声脱气40 min，平衡到纯化的温度。

2. 装柱

装柱前先在柱子内加满三蒸水，打开开关至最大流速，使三蒸水快速流过柱子以去除柱子中的气泡。将凝胶填料从4℃冰箱内取出，用吸管将上层20%乙醇吸走，加入三蒸水轻轻重悬，缓缓加入柱内，加满三蒸水，打开开关至最大流速，保持柱子垂直，使凝胶压紧，必要时可以用注射器从出口轻吸，给凝胶一定负压，使凝胶压的更紧密。

3. 平衡

提前打开紫外检测仪，调节波长至280 nm，灵敏度为100%，预热。向柱内加满结合缓冲液，打开开关，使液体匀速向下流（3 mL/min）。此时，调节光量，使吸光值保持100稳定，此时为调满。待吸光值稳定后，调节灵敏度为0.5 A/0.2 A，使吸光值保持0稳定，此时为调基线。

4. 上样

将提前处理好的样品加入20 mM 咪唑，有时可根据不同蛋白特性适当提高上样咪唑浓度，以减少非特异性结合。沿壁缓缓加入柱内，尽量避免气泡的产生。打开开关，保持尽量较低的流速（1 mL/min），待吸光值大于20时，用50 ml 离心管接流出的蛋白溶液，称流穿。流穿内的蛋白应为未与凝胶结合的菌体蛋白。

5. 洗涤

沿壁缓缓加入结合缓冲液，打开开关，走大于10柱体积的结合缓冲液，流速3 mL/min。使吸光值恢复到基线或接近于基线水平。

6. 洗脱

初次纯化一个新的重组蛋白一般选择40 mM、60 mM、80 mM 咪唑作为流洗浓度，主要洗脱非特异结合在凝胶中的菌体蛋白，100 mM、200 mM、300 mM 咪唑作为洗脱浓度，主要洗脱目的蛋白，500 mM 咪唑洗脱与凝胶结合较顽固的蛋白。将每个洗脱浓度的蛋白进行SDS电泳检测，确定洗脱杂蛋白以及目的蛋白的最佳浓度，作为以后洗脱条件。每个浓度洗涤（脱）时，都要使吸光值达到一个稳定的最低值。一般作为流洗的洗涤液尽量多一些。

7. 平衡

最后洗脱结束后，加入结合缓冲液，直至吸光值平衡基线或接近于基线水平。

8. 保存

向柱内缓缓加入5倍凝胶体积的20%乙醇，使凝胶充分浸在乙醇中。最后，用乙醇慢慢重悬凝胶，取出置于干净的离心管中，用乙醇冲洗柱子几次，使凝胶的损失达到最小。做好使用记录，4℃保存凝胶。

9. 透析

（1）将存放于4℃的透析袋从水中（用于煮透析袋的去离子水）取出，戴一次性手套，去掉水，将一头折起，用封闭夹封闭。透析液试漏。

（2）倒掉透析液，将不同梯度洗脱的蛋白加入透析袋内，上口折起，用封闭夹封闭。检查不漏后放入2 L 透析液中。

（3）用玻璃棒将透析袋固定在烧杯内，以防止透析袋随透析液转动，影响透析效果，4℃透析，两小时后更换透析液，然后透析过夜。

10. 电泳检测

上样、流穿、洗涤、各个梯度洗脱的蛋白，每个样品取20 μL，加入等量2×SDS-buffer，沸水煮样8 min，进行SDS-PAGE电泳检测。常温染色过夜，为避免染色时污染，染色液仅回收一次。

蛋白浓度测定

每纯化出的蛋白在保存之前都要进行

蛋白浓度测定方法如下：

取5 mL 考马斯亮蓝G-250置于干净试管中，空白对照加入100 μL 0.9%NaCl，测定组加入适量（考马斯亮蓝G-250由棕红色变为蓝色为止）未知蛋白，用0.9%NaCl补齐到100 μL，混匀，放置5 min。用721型分光光度计（需提前预热20 min）测定其595 nm的吸光值（玻璃比色皿，用空白对照调0），带入标准曲线，得出蛋白浓度。做好标记，保存于-20℃。

蛋白浓缩

若纯化出的蛋白浓度过低，在浓度测定之前要使用超滤杯或硫酸铵沉淀的方法对其进行浓缩。

1. 超滤杯使用

使用前先将超滤杯用三蒸水涮洗三遍，然后在超滤杯内加入三蒸水，3000 rpm，离心10 min，目的将滤膜彻底清洗干净。倒掉三蒸水，加入待浓缩的蛋白样品，3000 rpm，离心，直至达到所需体积后停止离心，将浓缩后的蛋白样品取出，进行电泳检测和蛋白浓度测定。超滤杯如同使用前用三蒸水涮洗三遍，加入三蒸水，3000 rpm，离心10 min。最后加入20%乙醇，是滤膜浸泡在乙醇中，4℃保存。

2. 硫酸铵沉淀法

蛋白溶液与饱和硫酸铵按1：1比例混合，4℃放置30 min，13000 rpm离心10 min，弃掉上清，沉淀的蛋白用500 μL PBS溶解（可根据沉淀的量适当增加PBS用量），溶解后用透析液透析。

注意事项

1. 保存于4℃的纯化液体每次使用前须脱气40分钟，以防止纯化过程中凝胶进气。

2. 样品在上样之前要用0.45 μm 滤器过滤。

3. 每一种蛋白都有其独特的特性，缓冲液中任何一个条件（pH值、盐离子成分、盐离子浓度）不适合，都会导致蛋白析出缓冲液中各成分的浓度并不是一定的，可根据不同蛋白的特性进行适当的调整