Ni-NTA Magnetic Agarose Beads

Für die Hochdurchsatz-Aufreinigung von Proteinen mit His-tag im Mikro-Maßstab und vielseitige Magnetocapture-Assays mit His-tags

Products

Features

  • Ausgerichtete Präsentation für verbessertes Signal-Rausch-Verhältnis und höhere Reproduzierbarkeit
  • Breites Spektrum an Bindungskapazitäten durch Variation der Anzahl an Beads
  • Effektive Screeningverfahren selbst mit Rohzelllysaten
  • Ideal zur Untersuchung der Interaktion zwischen Biomolekülen
  • Optionen für vollständige Automatisierung

Product Details

Ni-NTA Magnetic Agarose Beads sind mit Ni-NTA-Agarose-Affinitätsaufreinigungsmatrix beschichtete Magnetpartikel. Sie dienen der Immobilisierung und Aufreinigung rekombinanter Proteine mit His-tag. Histidin-Reste im His-tag binden mit hoher Spezifität und Affinität an die freien Positionen der Koordinationssphäre der immobilisierten Nickelionen. Sobald die Proteine gebunden sind, können die Beads mit einem Magneten präzipitiert, gewaschen und die Proteine in kleinen Puffervolumina unter nativen oder denaturierenden Bedingungen eluiert werden.

Principle

Das QIAexpress Ni-NTA Protein Purification System, einschließlich der Ni-NTA Magnetic Agarose Beads (siehe Abbildung  Mikrofotografie der magnetischen Ni-NTA-Agarose-Beads), basiert auf der herausragenden Selektivität des patentierten Ni-NTA(Nickel-Nitrilotriessigsäure)-Harzes für Proteine mit einem Affinitätstag aus sechs oder mehr Histidinresten – dem His-tag. Diese Technologie erlaubt die Ein-Schritt-Aufreinigung nahezu jedes Proteins mit His-tag aus beliebigen Expressionssystemen unter nativen oder denaturierenden Bedingungen (siehe Abbildung  Proteinaufreinigung mit dem Ni-NTA-Proteinaufreinigungssystem). NTA, das über vier Chelationen-Bindestellen für Nickelionen verfügt, bindet Nickel fester als metallchelatbildende Aufreinigungssysteme, die nur drei verfügbare Bindestellen für die Interaktion mit Metallionen besitzen. Die zusätzliche Chelation-Bindestelle verhindert das Auswaschen von Nickelionen und führt zu einer höheren Bindungskapazität und damit zu Proteinpräparationen mit höherer Reinheit verglichen mit denen, die mit anderen metallchelatbildenden Aufreinigungssystemen gewonnen wurden. Das QIAexpress System kann für die Aufreinigung von Proteinen mit His-tag aus jedem Expressionssystem, einschließlich Baculoviren, Säugerzellen, Hefen und Bakterien verwendet werden.

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Procedure

Die Aufreinigung von Proteinen mit His-tag besteht aus 4 Phasen: Zelllyse, Bindung, Waschen und Elution (siehe Abbildung  Proteinaufreinigung im Mikro-Maßstab). Die Aufreinigung rekombinanter Proteine mit dem QIAexpress System ist nicht von der dreidimensionalen Struktur des Proteins oder des His-tags abhängig. Dadurch ist eine Ein-Schritt-Proteinaufreinigung sowohl unter nativen als auch unter denaturierenden Bedingungen, ausgehend von verdünnten Lösungen und Rohlysaten, möglich. Starke denaturierende Agenzien und Detergenzien können für eine effiziente Solubilisierung und Aufreinigung von Rezeptoren, Membranproteinen und Proteinen, die Einschlusskörper (Inclusion bodies) bilden, eingesetzt werden. Reagenzien, die eine effiziente Entfernung unspezifisch bindender Kontaminanten ermöglichen, können den Waschpuffern hinzugefügt werden (siehe Tabelle). Die aufgereinigten Proteine werden unter milden Bedingungen durch Zugabe von 100–250 mM Imidazol als Kompetitor oder durch Absenkung des pH-Werts eluiert.

 

Mit der His/Ni-NTA-Interaktion kompatible Reagenzien
Denaturierende AgenzienDetergenzienReduzierende AgenzienSonstigeSalzeFür die langfristige Lagerung
6 M Gu-HCl2 % Triton X-10020 mM β-ME50 % Glycerin4 M MgCl2Bis zu 30 % Ethanol
8 M Harnstoff2 % Tween 2010 mM DTT20 % Ethanol5 mM CaCl2oder 100 mM NaOH
 1 % CHAPS20 mM TCEP20 mM Imidazol2 M NaCl 

 

 

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Applications

Das QIAexpress Ni-NTA Protein Purification System einschließlich der magnetischen Ni-NTA Agarose-Beads ermöglicht eine zuverlässige Ein-Schritt-Aufreinigung von Proteinen, die sich für verschiedenste Applikationen eignen, einschließlich:

  • Struktur- und Funktionsuntersuchungen
  • Kristallisierung zur Bestimmung der dreidimensionalen Struktur
  • Assays mit Protein-Protein- und Protein-DNA-Interaktionen
  • Immunisierung zur Antikörperproduktion

Supporting data and figures

Resources

Safety Data Sheets (1)
Certificates of Analysis (1)

Publications

A highly specific system for efficient enzymatic removal of tags from recombinant proteins.
Schäfer F; Schäfer A; Steinert K;
J Biomol Tech; 2002; 13 (3):158-71 2002 Sep PMID:19498979
Modulating RssB activity: IraP, a novel regulator of sigma(S) stability in Escherichia coli.
Bougdour A; Wickner S; Gottesman S;
Genes Dev; 2006; 20 (7):884-97 2006 Apr 1 PMID:16600914
Bending fatigue study of nickel-titanium Gates Glidden drills.
Luebke NH; Brantley WA; Alapati SB; Mitchell JC; Lausten LL; Daehn GS;
J Endod; 2005; 31 (7):523-5 2005 Jul PMID:15980713
Ionic interactions between PRNA and P protein in Bacillus subtilis RNase P characterized using a magnetocapture-based assay.
Day-Storms JJ; Niranjanakumari S; Fierke CA;
RNA; 2004; 10 (10):1595-608 2004 Aug 30 PMID:15337847
Human phosphatidylinositol 4-kinase isoform PI4K92. Expression of the recombinant enzyme and determination of multiple phosphorylation sites.
Suer S; Sickmann A; Meyer HE; Herberg FW; Heilmeyer LM Jr;
Eur J Biochem; 2001; 268 (7):2099-106 2001 Apr PMID:11277933

FAQ

How can I purify very small amounts of 6xHis-tagged protein using Ni-NTA technology?

When working with small amounts of 6xHis-tagged protein in dilute solution, such as proteins expressed in mammalian cells or secreted into cell-culture medium, we recommend using Ni-NTA Magnetic Agarose Beads.

The total binding capacity of Ni-NTA Magnetic Agarose Beads is 3 µg of protein per 10 ul of magnetic bead suspension. Adjusting the amount of beads to the amount of 6xHis-tagged protein to be captured is crucial for optimal performance. The small elution volumes used provide high 6xHis-tagged protein concentrations, and allow detection of the purified proteins using Coomassie-stained SDS polyacrylamide gels.

Please see protocol 15 in the QIAexpressionist Handbook for detailed descriptions of a procedure to purify 6xHis-tagged proteins from transfected mammalian cells.

FAQ ID -134
How can I remove imidazole from a protein sample?
Imidazole does not interfere with most downstream applications and therefore does not need to be removed. If it is necessary to remove the imidazole (e.g., for some sensitive enzyme assays), it can be easily achieved by dialysis, precipitation (e.g., ammonium sulfate), or ultrafiltration.
FAQ ID -91
What are the features and benefits of the QIAexpress 6xHis Tag System?

FEATURES BENEFITS
The interaction of the 6xHis tag with Ni-NTA matrices is conformation independent One-step purification can be carried out under native or denaturing conditions
Mild elution conditions can be used Binding, washing, and elution are highly reproducible, and have no effect on protein structure. Pure protein products are ready for direct use in downstream applications
The 6xHis tag is much smaller than other commonly used tags 6xHis tags can be used in any expression system. The Tag does not interfere with the structure and function of the recombinant protein
The 6xHis tag is uncharged at physiological pH The 6xHis tag does not interfere with secretion
The 6xHis tag is poorly immunogenic The recombinant protein can be used without prior removal of the tag as an antigen to generate antibodies against the protein of interest
Using Factor Xa Protease, 6xHis tag can be easily and efficiently removed The detagged protein can be used for crystallographical or NMR studies where removal of the 6xHis tag may be preferred
Some QIAexpress vectors feature a 6xHis-dihydrofolate reductase tag (6xHis-DHFR tag) Small peptides fused to the 6xHis DHFR tag are stabilized while being expressed. The 6xHis-DHFR tag is not highly immunogenic in mouse and rat, so that peptides fused to the tag can be used directly for immunizations or epitope mapping

 

FAQ ID -193
Can Ni-NTA resins be used to purify protein with an internal His-tag?
Yes, Ni-NTA Agarose and Superflow will bind a 6xHis-tag whether it is located internally or at the C- or N-teminal end of the protein. Note that the His-tag must be exposed for binding at the surface of the protein to allow for efficient purification under native conditions.
FAQ ID -496
Do you have a protocol for the purification of 6xHis-tagged proteins using BioSprint?
Yes, please follow the Supplementary Protocol 'Purification of 6xHis-tagged proteins using the BioSprint 96 Workstation' (BS17).
FAQ ID -1167
How can I eliminate contaminating protein in my Ni-NTA 6xHis-tag protein purification?
  • Use 10-20 mM imidazole in the lysis and wash buffers (both for native and denaturing conditions). Optimal imidazole concentrations have to be determined empirically.
  • Increase the NaCl concentration (up to 2 M) in the purification buffers to reduce the binding of contaminants as a result of nonspecific ionic interactions.
  • Add ß-mercaptoethanol (up to 20 mM) to the lysis buffer to prevent copurification of host proteins that may have formed disulfide bonds with the protein of interest during cell lysis.
  • Add detergents such as Triton X-100 and Tween 20 (up to 2%), or additives such as glycerol (up to 50%) or ethanol (up to 20%) to reduce nonspecific binding to the matrix due to nonspecific hydrophobic interactions.
  • Reduce the amount of Ni-NTA matrix. Low-affinity binding of background proteins will be reduced by matching the total binding capacity of Ni-NTA matrix with the expected amount of 6xHis-tagged protein.
FAQ ID -102