HisSep Ni-NTA Agarose Resin
His标签蛋白琼脂糖纯化树脂
产品信息
产品名称 | 产品编号 | 规格 | 储存 | 价格（元） |
HisSep Ni-NTA Agarose Resin （His标签蛋白琼脂糖纯化树脂） | 20502ES10 | 10 mL | 4℃ | 678.00 |
HisSep Ni-NTA Agarose Resin （His标签蛋白琼脂糖纯化树脂） | 20502ES50 | 50 mL | 4℃ | 2848.00 |
HisSep Ni-NTA Agarose Resin （His标签蛋白琼脂糖纯化树脂） | 20502ES60 | 100 mL | 4℃ | 5328.00 |
HisSep Ni-NTA Agarose Resin （His标签蛋白琼脂糖纯化树脂） | 20502ES80 | 1000mL | 4℃ | 42686.00 |
产品描述
HisSep Ni-NTA Agarose Resin以高度交联的4%琼脂糖凝胶为基质，通过化学方法偶联四配位的氮川三乙酸（NTA）为配体，螯合镍离子（Ni2+）后，形成非常稳定的八面体结构，镍离子处于八面体的中心，这样的结构可保护镍离子免受小分子的进攻，与Ni-IDA树脂相比，更加稳定，可以耐受一定浓度的还原剂、变性剂或耦合剂等苛刻条件。已经成为实验室纯化His标签蛋白不可获取的树脂之一。
产品性质
基质（Matrix） | 高度交联的4%琼脂糖凝胶 |
粒径（Bead size） | 45-165 μm |
载量（Capacity） | ＞40 mg 6×His-tagged protein/mL基质 |
耐压（Tolerance Pressuremax） | 0.1 MPa，1 bar |
储存缓冲液（Buffer） | 含20%乙醇的1×PBS |
运输和保存方法
冰袋运输。4℃保存。有效期2年。
注意事项
为了您的安全和健康，请穿实验服并戴一次性手套操作。
使用方法
一、纯化流程
1 缓冲液的准备
缓冲液使用原理：低咪唑上样，高咪唑洗脱，或者高pH上样，低pH洗脱。Buffer 在使用前最好用0.22 μm或0.45 μm滤膜过滤除菌。可溶性组氨酸标签蛋白纯化所需配方详见附表1。包涵体组氨酸标签蛋白纯化所需缓冲液及配方详见附表2。
2 样品准备
2.1 细菌表达的蛋白（本说明以细菌表达的蛋白纯化为例）
1）挑取单菌落到含有适合抗性的LB培养基中，根据载体说明加入相应的诱导剂诱导相应的时间。
2）表达结束后，将培养液转至离心瓶，7000 rpm，离心15 min，收集菌体，然后加入1/10体积的裂解液（Lysis buffer）和PMSF（PMSF在破碎前加入，其终浓度为1 mM），同时也可加入其他蛋白酶抑制剂，但不能影响目的蛋白与树脂的结合。
3）之后加入溶菌酶，使其工作浓度为1 mg/mL。【注】如果表达的宿主细胞内含pLysS或pLysE，可以不加入溶菌酶。
4）将菌体沉淀悬浮起来（如果菌液浓度高，可考虑加入10 μg/mL RNase A和5 μg/mL DNase I），混匀，置于冰上超声破碎细胞，至菌液基本保持澄清。
5）收集上述澄清蛋白液，10000 rpm，4℃离心20-30 min。取上清0.22 μm或0.45 μm滤膜过滤后置于冰上备用或-20℃保存。
2.2 酵母、昆虫和哺乳细胞分泌表达的可溶性蛋白
将细胞培养液转移至离心瓶，5000 rpm离心10 min，收集上清。如上清中不含EDTA、组氨酸和还原剂等，即可直接上柱纯化；如含有EDTA、组氨酸和还原剂等物质，则需用1×PBS 4℃下透析后方可上柱。
【注】对于大量体积的上清，需加入硫酸铵进行沉淀浓缩，之后经1×PBS 4℃下透析后上柱。
2.3 包涵体蛋白纯化（以细菌为例）
1）将培养液转移至离心瓶，7000 rpm，离心15 min，收集菌体去上清。
2）按照菌体：裂解液=1:10（w/v）的比例将菌体充分悬浮，混匀，冰浴超声破碎。
3）将破碎液转移至离心管，10000 rpm，4℃离心20-30 min，去上清。可重复步骤2）和3）一次。
4）按照菌体：裂解液（含8 M尿素）=1:10（w/v）的比例将包涵体充分悬浮。
5）变性条件下纯化His标签蛋白纯化。
3样品纯化
1）装柱：将HisSep Ni-NTA Agarose Resin借助重力的作用装入合适的纯化柱中。
2）清洗：3-5倍柱体积去离子水冲洗色谱柱。
3）平衡：至少5倍柱体积的Lysis Buffer 平衡色谱柱。
4）上样：注意控制加样速度，确保目的蛋白与Ni2+充分接触，以提高纯化得率。
【注】注意收集流出液，用于后续SDS-PAGE检测蛋白的结合情况。
5）平衡/洗杂：Wash Buffer 平衡柱子，直到紫外吸收达到一个稳定的基线（一般至少10-15个柱体积）。注意收集流出液。
【注】在样品和结合缓冲液中加入低浓度咪唑可以提高样品纯度。
6）洗脱：使用5-10倍柱体积Elution Buffer洗脱，收集洗脱液即目的蛋白溶液。
7）清洗：依次用3倍柱体积的Lysis Buffer和5倍柱体积的去离子水清洗树脂。
【注】建议在清洗之前用更高浓度咪唑（如500 mM）彻底清洗纯化柱上结合的杂蛋白。
8）保存：5倍柱体积的20%乙醇平衡树脂，最后将树脂保存在20%乙醇的1×PBS中，置于4℃保存。
4 SDS-PAGE检测
将纯化过程中得到的样品（包括原始样品、流出组分、洗杂及洗脱组分等）利用SDS-PAGE进行检测，判定其纯化效果。
二、在位清洗
当填料使用过程中发现反压过高（＞0.5 Mpa）或者填料上面出现明显的污染时，需对其进行在位清洗（Cleaning-in-Place，CIP）。在位清洗时，先把Ni2+脱掉，清洗结束后，将填料保存在20%乙醇中，后者重新挂Ni后再保存在20%乙醇中。建议按照下面操作去除填料上残留的污染物，如沉淀蛋白、疏水蛋白和脂蛋白等。
1 去除强疏水结合的蛋白，脂蛋白和脂类
使用30%异丙醇清洗5-10个柱体积，接触时间为15-20 min可以去除此类污染物。之后再用去离子水清洗10倍柱体积。也可以选择使用含有去污剂的酸性或者碱性溶液清洗填料2倍柱体积。例如含有0.1-0.5%非离子去污剂的0.1 M醋酸溶液，接触时间为1-2 h。去污剂处理后，需用70%的乙醇清洗5倍柱体积，彻底去除去污剂。最后利用去离子水清洗10倍柱体积。
2 去除离子作用结合的蛋白
使用1.5 M NaCl 溶液接触10-15 min，之后用去离子水清洗10倍柱体积。
（三）填料再生
当填料使用过程中发现反压过高，填料上面出现明显的污染，或填料载量明显变低时，需要对其进行镍离子剥离及重新挂镍处理，即填料再生。按照下面操作流程进行：
1）使用5倍柱体积去离子水清洗填料；
2）使用5倍柱体积100mM EDTA（pH 8.0）剥落镍离子；
3）使用10倍柱体积去离子水清洗填料；
4）使用0.5M NaOH清洗5倍柱体积，停留10-15min；
5）使用10倍柱体积去离子水清洗填料；
6）使用3-5倍柱体积100mM NiSO4再生挂镍；
7）去离子水清洗10倍柱体积。
填料再生后，可立即使用，也可保存在20%乙醇中，置于4℃备用。
附表1 可溶性His标签蛋白纯化所需缓冲液及配方
缓冲液名称 | 配方 | 配制1L溶液所需各种试剂量 |
Lysis Buffer pH8.0 | 50 mM NaH2PO4 300 mM NaCl 10 mM imidazole NaOH调pH至8.0，0.22 μm或0.45 μm过滤除菌 | NaH2PO4 ·2H2O 7.8 g NaCl 17.54 g Imidazole 0.68 g |
Wash Buffer pH8.0 | 50 mM NaH2PO4 300 mM NaCl 20 mM imidazole NaOH调pH至8.0，0.22 μm或0.45 μm过滤除菌 | NaH2PO4 ·2H2O 7.8 g NaCl 17.54 g Imidazole 1.36 g |
Elution Buffer pH8.0 | 50 mM NaH2PO4 300 mM NaCl 250 mM imidazole NaOH调pH至8.0，0.22 μm或0.45 μm过滤除菌 | NaH2PO4 ·2H2O 7.8 g NaCl 17.54 g Imidazole 17.0 g |
附表2 包涵体His标签蛋白纯化所需缓冲液及配方
缓冲液名称 | 配方 | 配制1L溶液所需各种试剂量 |
Lysis Buffer pH8.0 | 8 M Urea 100 mM NaH2PO4 100 mM Tris·HCl 盐酸溶液调pH至8.0，0.22 μm或0.45 μm过滤除菌 | Urea 480.5 g NaH2PO4 ·2H2O 15.6 g Tris 15.76 g |
Wash Buffer pH6.3 | 8 M Urea 100 mM NaH2PO4 100 mM Tris·HCl 盐酸溶液调pH至6.3，0.22 μm或0.45 μm过滤除菌 | Urea 480.5 g NaH2PO4 ·2H2O 15.6 g Tris 15.76 g |
Elution Buffer pH4.5 | 8 M Urea 100 mM NaH2PO4 100 mM Tris·HCl 盐酸溶液调pH至4.5，0.22 μm或0.45 μm过滤除菌 | Urea 480.5 g NaH2PO4 ·2H2O 15.6 g Tris 15.76 g |
附表3 HisSep Ni-NTA Agarose Resin试剂耐受情况
试剂种类 | 浓度 |
还原剂 | 5 mM DTE 0.5-1 mM DTT 20 mM β-mercaptoethanol 5 mM TCEP 10 mM reduced glutathione |
变性剂 | 8 M urea 6 M Gua-HCl |
去污剂 | 2% TritonTM X-100，nonionic 2% TweenTM20，nonionic 2% NP-40，nonionic 2% Cholate，anionic 1% CHAPS，zwitterionic |
其他类 | 500 mM imidazole 20% ethanol 50% glycerol 100 mM Na2SO4 1.5 M NaCl 1 mM EDTA 60 mM citrate |
缓冲液 | 50 mM sodium phosphate，pH 7.4 100 mM Tris-HCl，pH 7.4 100 mM Tris-acetate，pH 7.4 100 mM HEPES，pH 7.4 100 mM MOPS，pH 7.4 100 mM sodium acetate，pH 7.4 |
附表4 问题及解决方案
问题 | 可能原因 | 推荐解决方案 |
柱子反压过高 | 填料被堵塞 | 裂解液中可能含微小的固体颗粒，建议上柱前使用滤膜（0.22 μm或0.45 μm）过滤，或离心去除。 |
样品中含高浓度的核酸，延长破碎时间直至粘度降低，或添加DNaseI （终浓度为5 μg/mL），Mg2+(终浓度1 mM)，冰上孵育10-15 min |
样品太黏稠 | 有机试剂或蛋白稳定试剂（如甘油等）可能会引起反压增高，降低操作流速。 |
洗脱组分中无目的蛋白 | 蛋白可能是包涵体 | 可通过电泳检测裂解液，分析上清中是否有目的蛋白，包涵体蛋白需按照包涵体蛋白的纯化方式 |
表达量太低 | 优化表达条件，使用包涵体纯化缓冲体系 |
目的蛋白结合比较弱，在洗杂步骤中已被洗下来 | 提高Wash Buffer的pH值，或者降低咪唑浓度 |
目的蛋白结合过强，不容易洗脱下来 | 降低Elution Buffer的pH，或者增加Elution Buffer中的咪唑浓度 |
使用10-100 mM EDTA溶液剥离镍离子，同时得到蛋白 |
蛋白降解 | 菌体破碎时需添加一些蛋白酶抑制剂 |
在4℃下进行纯化操作 |
洗脱组分不纯（含多种蛋白） | 洗杂不彻底 | 增加Wash Buffer 体积 |
样品中含有其他His标签蛋白 | 通过调节pH值或咪唑浓度来优化洗杂条件。再使用其他纯化手段（如去离子交换，疏水等）进一步纯化洗脱组分。 |
填料颜色变浅或变成白色 | 镍离子脱落或者剥离 | 按照填料再生的操作重新挂镍离子 |
填料呈现褐色 | 缓冲液中含有DTT等还原剂 | 参考附3适当降低还原剂DTT的浓度，或改用巯基乙醇 |
上样过程中蛋白发生沉淀 | 操作温度太低 | 室温下进行上样 |
| 蛋白发生聚集 | 在样品和所有缓冲液中添加稳定剂，如0.1%Triton X-100或Tween-20 |
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