Etiqueta proteica

As etiquetas proteicas são sequências de aminoácidos inseridas artificialmente em uma proteína recombinante para adicionar uma determinada funcionalidade. Muitas vezes, essas marcas são removíveis por processos enzimáticos ou splicing por meio de inteínas.

As etiquetas de afinidade são acrescentadas a proteínas para facilitar a purificação de enzimas e outros peptídeos em processos biotecnológicos. Dentre as diferentes etiquetas utilizadas, pode-se citar a proteína de ligação à quitina (CBP), a proteína de ligação a maltose (MBP), a etiqueta de streptavidina, glutationa-S-transferase (GST) e a amplamente utilizada etiqueta de poli-histidina, que se liga à matrizes metálicas de colunas de purificação. 

As etiquetas de solubilização são usadas especialmente para proteínas recombinantes expressas em organismos como E. coli para auxiliar no dobramento de proteínas e evitar precipitação. Estas incluem a tiorredoxina (TRX) e a poli(NANP). Algumas etiquetas têm papel duplo como agente de solubilização e afinidade, como as etiquetas MBP e GST.


Etiquetas de epítopo são sequências curtas de polipeptídeos escolhidos devido à facilidade de produção de anticorpos para detectá-las em ensaios como western blotting, imunofluorescência e imunoprecipitação. Nessa classe, incluem-se as etiquetas -V5, -Myc, -HA, -Spot e -NE.

Etiquetas fluorescentes são usadas para possibilitar a detecção visual de uma proteína, fusionando, por exemplo, uma proteína verde fluorescente(GFP̠) e suas variantes. Dentre as  aplicações mais avançadas de GFP incluem usá-lo como uma proteína detectora de dobramento correto(fluorescente se dobrada, incolor se não).

Lista de etiquetas proteicas

Etiquetas peptídicas

  • AviTag, um peptídeo biotinilável (pela enzima BirA), de modo a permitir a ligação à estreptavidina (GLNDIFEAQKIEWHE)
  • CBP, um peptídeo que liga-se à a proteína calmodulina (KRRWKKNFIAVSAANRFKKISSSGAL)
  • Poliglutamato, glutamatos em série, utilizado em processo com resinas de troca-iônica, como Mono-Q (EEEEEE)
  • E-tag, um peptídeo reconhecido por um  comercial (GAPVPYPDPLEPR)
  • FLAG, um peptídeo reconhecido por anticorpo comercial(DYKDDDDK)[1]
  • HA, um peptídeo derivado da hemaglutinina, também reconhecido por anticorpo comercial (YPYDVPDYA)[2]
  • Poli-histidina, 5-10 histidinas em série, queladas com alta afinidade por  níquel ou cobalto (HHHHHH)
  • Myc, um peptídeo derivado de c-myc é reconhecido por  anticorpo (EQKLISEEDL)
  • NE, um peptídeo de 18 de aminoácidos (TKENPRSNQEESYDDNES), reconhecido por  anticorpo monoclonal IgG1 comercial [3]
  • S-tag, um peptídeo derivado da Ribonuclease (KETAAAKFERQHMDS)
  • SBP, um peptídeo que se liga a estreptavidina (MDEKTTGWRGGHVVEGLAGELEQLRARLEHHPQGQREP)[4][5]
  • Softag 1, para a expressão de mamífero (SLAELLNAGLGGS)
  • Softag 3, para procariontes expressão (TQDPSRVG)
  • Spot, um peptídeo reconhecido por um nanobody (PDRVRAVSHWSS) para imunoprecipitação, a afinidade de purificação, imunofluorescência e de super-resolução em microscopia
  • Strep-tag, um peptídeo que se liga a estreptavidina ou streptactin (Strep-tag II: WSHPQFEK)[6]
  • TC, uma tetracisteína reconhecida pelos compostos biarsênicos FlAsH e ReAsH (CCPGCC)
  • Ty,  (EVHTNQDPLD)
  • V5, um peptídeo reconhecido por anticorpo comercial (GKPIPNPLLGLDST)[7]
  • VEV, um peptídeo reconhecido por anticorpo comercial(YTDIEMNRLGK)
  • Xpress (DLYDDDDK)

Etiquetas de ligação covalente 

  • Isopeptag, um peptídeo que se liga covalentemente à proteína pilina-C (TDKDMTITFTNKKDAE)[8]
  • SpyTag, um peptídeo que se liga covalentemente à proteína SpyCatcher (AHIVMVDAYKPTK)[9]
  • SnoopTag, um peptídeo que se liga covalentemente a proteína SnoopCatcher (KLGDIEFIKVNK)[10]
  • SnoopTagJr, um peptídeo que se liga covalentemente à DogTag, por meio da SnoopLigase (KLGSIEFIKVNK)[11]
  • DogTag, um peptídeo que se liga covalentemente a SnoopTagJr, por meio da SnoopLigase (DIPATYEFTDGKHYITNEPIPPK)[11]

Etiquetas proteicas

  • BCCP (Proteína Transportadora de Carboxyl-Biotina), um domínio proteico biotinilado por BirA, consequentemente permitindo o reconhecimento por estreptavidina
  • Glutationa-S-transferase, uma proteína que se liga a glutationa, que sua vez pode ser adicionada ao substrato.
  • GFP, uma proteína que é espontaneamente fluorescente
  • HaloTag, umaa haloalcano desidrogenase que liga-se covalentemente a haloalcanos, permitindo o acoplamento de uma ampla variedade de substratos.
  • Proteína de ligação a maltose, uma proteína que se liga a  agarose[12]
  • Nus
  • Tiorredoxina
  • Fc, derivada do domínio Fc da imunoglobulina, permite dimerização e solubilização. 

Aplicações

Bibliografia

  1. ↑ «The FLAG™ peptide, a versatile fusion tag for the purification of recombinant proteins». Journal of Biochemical and Biophysical Methods. 49. PMID 11694294. doi:10.1016/S0165-022X(01)00213-5 
  2. ↑ «Orai1 is an essential pore subunit of the CRAC channel». Nature. 443. Bibcode:2006Natur.443..230P. PMID 16921383. doi:10.1038/nature05122 
  3. ↑ «Assessment of cellular estrogenic activity based on estrogen receptor-mediated reduction of soluble-form catechol-O-methyltransferase (COMT) expression in an ELISA-based system.». PLoS ONE. 8. PMC 3765251Acessível livremente. PMID 24040167. doi:10.1371/journal.pone.0074065 
  4. ↑ «One-Step Purification of Recombinant Proteins Using a Nanomolar-Affinity Streptavidin-Binding Peptide, the SBP-Tag». Protein Expression and Purification. 23. PMID 11722181. doi:10.1006/prep.2001.1515 
  5. ↑ «PEMF For Treatment Of Corneal Disorders And Injuries» Predefinição:Self-published inline
  6. ↑ Schmidt, Thomas G.M.; Koepke, Jürgen; Frank, Ronald; Skerra, Arne (1996). «Molecular Interaction Between the Strep-tag Affinity Peptide and its Cognate Target, Streptavidin». Journal of Molecular Biology. 255 (5): 753–66. PMID 8636976. doi:10.1006/jmbi.1996.0061 
  7. ↑ «Catalytic Activity is Not Required for Secreted PCSK9 to Reduce Low Density Lipoprotein Receptors in HepG2 Cells». Journal of Biological Chemistry. 282. PMID 17537735. doi:10.1074/jbc.C700095200 
  8. ↑ «Spontaneous Intermolecular Amide Bond Formation between Side Chains for Irreversible Peptide Targeting». Journal of the American Chemical Society. 132. PMID 20235501. doi:10.1021/ja910795a 
  9. ↑ «Peptide tag forming a rapid covalent bond to a protein, through engineering a bacterial adhesin». Proceedings of the National Academy of Sciences. 109. Bibcode:2012PNAS..109E.690Z. PMC 3311370Acessível livremente. PMID 22366317. doi:10.1073/pnas.1115485109 
  10. ↑ «Programmable polyproteams built using twin peptide superglues». Proceedings of the National Academy of Sciences. 113. PMID 26787909. doi:10.1073/pnas.1519214113 
  11. ↑ a b «SnoopLigase Catalyzes Peptide–Peptide Locking and Enables Solid-Phase Conjugate Isolation». Journal of the American Chemical Society. doi:10.1021/jacs.7b13237 
  12. ↑ «Production in Escherichia coli and one-step purification of bifunctional hybrid proteins which bind maltose. Export of the Klenow polymerase into the periplasmic space». Eur J Biochem. 171. PMID 3278900. doi:10.1111/j.1432-1033.1988.tb13823.x