Billes d’agarose magnétiques Ni-NTA

Pour la purification à petite échelle et haut débit des protéines marquées à l’histidine (His) et les dosages polyvalents avec capture magnétique à l’aide des His-tags

Products

Features

  • Présentation directe pour un rapport signal sur bruit et une reproductibilité améliorés
  • Grandes capacités de liaison en variant le nombre de billes
  • Procédures de dépistage performantes même avec des lysats cellulaires bruts
  • Idéal pour étudier les interactions biomoléculaires
  • Possibilités d’automatisation complète

Product Details

Les billes d’agarose magnétiques Ni-NTA sont des particules magnétiques recouvertes d’une matrice de purification par affinité de Ni-NTA Agarose. Elles permettent d’immobiliser et de purifier les protéines recombinantes contenant un His-tag. Les résidus d’histidine du His-tag se lient aux positions vacantes dans la sphère de coordination des ions nickel immobilisés avec une spécificité et une affinité élevées. Une fois les protéines liées, les billes peuvent être précipitées à l’aide d’un aimant, lavées puis les protéines sont éluées dans de petits volumes de tampon en conditions natives ou dénaturantes.

Principle

Le QIAexpress Ni-NTA Protein Purification System, associé aux billes d’agarose magnétiques Ni-NTA (voir l’illustration  Micrographie des billes d’agarose magnétiques Ni-NTA), est basé sur la remarquable sélectivité de la résine brevetée Ni-NTA (Nickel-Acide nitrilotriacétique) pour les protéines contenant une étiquette d’affinité de six résidus d’histidine ou plus, le His-tag. Cette technologie permet une purification en une étape de quasiment toutes les protéines marquées à l’histidine à partir de n’importe quel système d’expression en conditions natives ou dénaturantes (voir l’illustration  Purification des protéines à l’aide du système de purification des protéines Ni-NTA). Le NTA, qui présente quatre sites de chélation pour les ions nickel, lie le nickel plus étroitement que les systèmes de purification par chélation du métal, qui ne présentent que trois sites pour l’interaction avec les ions métalliques. Le site de chélation supplémentaire empêche la lixiviation des ions nickel et offre une plus grande capacité de liaison ainsi que des préparations des protéines d’une pureté supérieure à celle obtenue avec d’autres systèmes de purification par chélation du métal. Le système QIAexpress peut être utilisé pour purifier les protéines marquées à l’histidine à partir de n’importe quel système d’expression, y compris les baculovirus, les cellules de mammifères, les levures et les bactéries.

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Procedure

La purification des protéines marquées à l’histidine comprend 4 étapes : lyse cellulaire, liaison, lavage et élution (voir l’illustration  Purification des protéines à micro-échelle). La purification des protéines recombinantes avec le système QIAexpress ne dépend pas de la structure tridimensionnelle de la protéine ou du His-tag. Cela permet une purification des protéines en une étape en conditions natives ou dénaturantes, à partir de solutions diluées et de lysats bruts. Vous pouvez utiliser des dénaturants et des détergents puissants pour une solubilisation et une purification efficaces des récepteurs, des protéines membranaires et des protéines qui forment les corps d’inclusion. Les réactifs qui permettent d’éliminer correctement les contaminants de liaison non spécifique peuvent être inclus dans les tampons de lavage (voir le tableau ci-dessous). Les protéines purifiées sont éluées en conditions modérées par l’ajout de 100 à 250 mM d’imidazole comme concurrent ou par la réduction du pH.

 

Réactifs compatibles avec l’interaction His/Ni-NTA
DénaturantsDétergentsAgents réducteursAutresSelsPour une conservation de longue durée
Gu HCl 6 MTriton X-100 2 %β-ME 20 mMGlycérol 50 %MgCl2 4 MJusqu’à 30 % d’éthanol
Urée 8 MTween 20 2 %DTT 10 mMÉthanol 20 %CaCl2 5 mMou NaOH 100 mM
 CHAPS 1 %TCEP 20 mMImidazole 20 mMNaCl 2 M 

 

 

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Applications

Le QIAexpress Ni-NTA Protein Purification System, associé aux billes d’agarose magnétiques Ni-NTA, permet une purification fiable en une étape des protéines, adaptée à de nombreuses applications, notamment :

  • Étude des structures et des fonctionnements
  • Cristallisation pour la détermination d’une structure tridimensionnelle
  • Dosages impliquant des interactions protéine–protéine et protéine–ADN
  • Immunisation aux anticorps produits

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