Etiqueta proteica

Las etiquetas proteicas son secuencias peptídicas injertadas genéticamente en una proteína recombinante. A menudo, estas etiquetas se eliminan mediante agentes químicos o medios enzimáticos, como la proteólisis o el empalme de inteínas. Las etiquetas se unen a las proteínas para varios propósitos. Se pueden añadir a cualquiera de los extremos de la proteína diana, por lo que son específicos del extremo C-terminal o del extremo N-terminal o son específicos tanto del extremo C-terminal como del extremo N-terminal. Algunas etiquetas también se insertan en la secuencia de codificación de la proteína de interés; se conocen como etiquetas internas.

Las etiquetas de afinidad se agregan a las proteínas para que puedan purificarse de su fuente biológica cruda utilizando una técnica de afinidad. Estos incluyen proteína de unión a quitina (CBP), proteína de unión a maltosa (MBP), Strep-tag y glutatión-S-transferasa (GST). La etiqueta poli(His) es una etiqueta de proteína ampliamente utilizada, que se une a matrices metálicas.

Se utilizan etiquetas de solubilización, especialmente para proteínas recombinantes expresadas en especies deficientes en chaperonas como E. coli, para ayudar en el plegamiento adecuado de las proteínas y evitar que se precipiten. Estos incluyen tiorredoxina (TRX) y poli(NANP). Algunas etiquetas de afinidad tienen una doble función como agente de solubilización, como MBP y GST.

Las etiquetas de cromatografía se utilizan para alterar las propiedades cromatográficas de la proteína para lograr una resolución diferente en una técnica de separación particular. A menudo, estos consisten en aminoácidos polianiónicos, como FLAG-tag.

Las etiquetas de epítopos son secuencias peptídicas cortas que se eligen porque los anticuerpos de alta afinidad se pueden producir de forma fiable en muchas especies diferentes. Estos generalmente se derivan de genes virales, lo que explica su alta inmunorreactividad. Las etiquetas de epítopo incluyen etiqueta ALFA, etiqueta V5, etiqueta Myc, etiqueta HA, etiqueta Spot, etiqueta T7 y etiqueta NE. Estas etiquetas son particularmente útiles para experimentos de transferencia Western, inmunofluorescencia e inmunoprecipitación, aunque también encuentran uso en la purificación de anticuerpos.

Las etiquetas de fluorescencia se utilizan para dar una lectura visual de una proteína. GFP y sus variantes son las etiquetas de fluorescencia más utilizadas. Las aplicaciones más avanzadas de GFP incluyen su uso como reportero plegable (fluorescente si está doblado, incoloro si no lo está).

Las etiquetas de proteínas pueden permitir una modificación enzimática específica (como la biotinilación por biotina ligasa) o una modificación química (como la reacción con FlAsH-EDT2 para obtener imágenes de fluorescencia). A menudo, las etiquetas se combinan para conectar proteínas a muchos otros componentes. Sin embargo, con la adición de cada etiqueta surge el riesgo de que la función nativa de la proteína pueda ser abolida o comprometida por interacciones con la etiqueta. Por lo tanto, después de la purificación, las etiquetas a veces se eliminan mediante proteólisis específica (p. ej., mediante proteasa TEV, trombina, factor Xa o enteropeptidasa).

Lista de etiquetas de proteínas

(Ver Aminoácido proteinogénico#Propiedades químicas para los códigos de aminoácidos AZ)

Etiquetas peptídicas

• ALFA-tag, una etiqueta de péptido helicoidal diseñada de novo (SRLEEELRRRLTE) para aplicaciones bioquímicas y de microscopía. La etiqueta es reconocida por un repertorio de anticuerpos de dominio único
• AviTag, un péptido que permite la biotinilación por la enzima BirA y así la proteína puede ser aislada por estreptavidina (GLNDIFEAQKIEWHE)
• C-tag, un péptido que se une a un anticuerpo de camélido de un solo dominio desarrollado a través de la visualización de fagos (EPEA)
• Etiqueta de calmodulina, un péptido unido a la proteína calmodulina (KRRWKKNFIAVSAANRFKKISSSGAL)
• etiqueta de poliglutamato, un péptido que se une de manera eficiente a la resina de intercambio aniónico como Mono-Q (EEEEEE)
• etiqueta de poliarginina, un péptido que se une de manera eficiente a la resina de intercambio catiónico (de 5 a 9 R consecutivas)
• E-tag, un péptido reconocido por un anticuerpo (GAPVPYPDPLEPR)
• FLAG-tag, un péptido reconocido por un anticuerpo (DYKDDDDK)
• Etiqueta HA, un péptido de hemaglutinina reconocido por un anticuerpo (YPYDVPDYA)
• His-tag, 5-10 histidinas unidas por un quelato de níquel o cobalto (HHHHHH)
  • Las etiquetas Gly-His son variantes de etiquetas His N-terminales (p. ej., GHHHH, GHHHHHH o GSSHHHHHH) que aún se unen a cationes metálicos inmovilizados, pero también se pueden activar mediante azidogluconoilación para permitir aplicaciones de química de clic.
• Myc-tag, un péptido derivado de c-myc reconocido por un anticuerpo (EQKLISEEDL)
• NE-tag, un péptido sintético de 18 aminoácidos (TKENPRSNQEESYDDNES) reconocido por un anticuerpo monoclonal IgG1, que es útil en un amplio espectro de aplicaciones que incluyen transferencia Western, ELISA, citometría de flujo, inmunocitoquímica, inmunoprecipitación y purificación por afinidad de proteínas recombinantes
• Rho1D4-tag, se refiere a los últimos 9 aminoácidos del extremo C intracelular de la rodopsina bovina (TETSQVAPA). Es una etiqueta muy específica que se puede utilizar para la purificación de proteínas de membrana.
• S-tag, un péptido derivado de la ribonucleasa A (KETAAAKFERQHMDS)
• SBP-tag, un péptido que se une a la estreptavidina (MDEKTTGWRGGHVVEGLAGELEQLRARLEHHPQGQREP)
• Softag 1, para la expresión de mamíferos (SLAELLNAGLGGS)
• Softag 3, para expresión procariótica (TQDPSRVG)
• Spot-tag, un péptido reconocido por un nanocuerpo (PDRVRAVSHWSS) para inmunoprecipitación, purificación por afinidad, inmunofluorescencia y microscopía de súper resolución
• Strep-tag, un péptido que se une a la estreptavidina o a la estreptavidina modificada llamada estreptactina (Strep-tag II: WSHPQFEK)
• Etiqueta T7, una etiqueta de epítopo derivada de la proteína principal de la cápside T7 del gen T7 (MASMTGGQQMG). Utilizado en diferentes inmunoensayos así como purificación por afinidad Utilizado principalmente
• Etiqueta TC, una etiqueta de tetracisteína que es reconocida por compuestos biarsenicales FlAsH y ReAsH (CCPGCC)
• Etiqueta Ty (EVHTNQDPLD)
• Etiqueta V5, un péptido reconocido por un anticuerpo (GKPIPNPLLGLDST)
• VSV-tag, un péptido reconocido por un anticuerpo (YTDIEMNRLGK)
• Etiqueta Xpress (DLYDDDDK)

Etiquetas de péptidos covalentes

• Isopeptag, un péptido que se une covalentemente a la proteína pilina-C (TDKDMTITFTNKKDAE)
• SpyTag, un péptido que se une covalentemente a la proteína SpyCatcher (AHIVMVDAYKPTK)
• SnoopTag, un péptido que se une covalentemente a la proteína SnoopCatcher (KLGDIEFIKVNK). También se desarrolló una segunda generación, SnoopTagJr, para unirse a SnoopCatcher o DogTag (mediado por SnoopLigase) (KLGSIEFIKVNK)
• DogTag, un péptido que se une covalentemente a DogCatcher (DIPATYEFTDGKHYITNEPIPPK), y también puede unirse covalentemente a SnoopTagJr, mediado por SnoopLigase
• SdyTag, un péptido que se une covalentemente a la proteína SdyCatcher (DPIVMIDNDKPIT). SdyTag/SdyCatcher tiene una reactividad cruzada dependiente de la cinética con SpyTag/SpyCatcher.

Etiquetas de proteínas

• BCCP (Biotin Carboxyl Carrier Protein), un dominio de proteína biotinilado por BirA que permite el reconocimiento por estreptavidina
• Glutatión-S-transferasa-etiqueta, una proteína que se une al glutatión inmovilizado
• Etiqueta de proteína fluorescente verde, una proteína que es espontáneamente fluorescente y puede unirse a nanocuerpos
• HaloTag, una haloalcano deshalogenasa bacteriana mutada que se une covalentemente a sustratos de haloalcano
• SNAP-tag, una ADN metiltransferasa eucariótica mutada que se une covalentemente a derivados de bencilguanina
• CLIP-tag, una ADN metiltransferasa eucariótica mutada que se une covalentemente a derivados de bencilcitosina
• HUH-tag, una proteína de unión a ADN monocatenario específica de secuencia que se une covalentemente a su secuencia objetivo
• Etiqueta de proteína de unión a maltosa, una proteína que se une a la agarosa de amilosa
• Nus-etiqueta
• etiqueta de tiorredoxina
• Fc-tag, derivado del dominio Fc de inmunoglobulina, permite la dimerización y la solubilización. Se puede utilizar para la purificación en Protein-A Sepharose
• Etiquetas diseñadas intrínsecamente desordenadas que contienen aminoácidos que promueven el desorden (P,E,S,T,A,Q,G,..)
• Dominio de reconocimiento de carbohidratos o etiqueta CRDSAT, una proteína que se une a la lactosa agarosa o sefarosa

Otros

La etiqueta HiBiT fue desarrollada por científicos de Promega. Es una etiqueta peptídica de 11 aminoácidos y se puede fusionar con el extremo N o C o con ubicaciones internas de las proteínas. Su pequeño tamaño conduce a una rápida activación de esta etiqueta con otras proteínas que interesan a las personas a través de la tecnología CRISPR/Cas9.