TALON^® (Cobalt) レジン－FPLC

TALONヒスチジンタグ（Hisタグ）融合タンパク質精製レジンは、コバルトを用いた固定化金属アフィニティクロマトグラフィー（IMAC）レジンである。コバルトはニッケルよりもHisタグ融合タンパク質に対して高い特異性を示すため、Hisタグ融合タンパク質を高純度に精製することができる。加えてコバルトイオンは4配位で結合しているため、金属イオンの脱落の心配が少ない。
バクテリア、哺乳類、酵母、バキュロウイルス感染細胞などから、変性および未変性の両条件下でHisタグ融合タンパク質を高い純度で精製することができる。
TALON Superflow Metal Affinity Resinは、150 psiまでの中高圧流速クロマトグラフィーによるHis融合タンパク質の迅速精製に適している。

TALON Metal Affinity Resinは結合部位にコバルトイオンを保持しており、コバルトイオンはHisタグ融合タンパク質に対して極めて高い特異性を有している。このコバルトを含んだTALONの結合部位は、ヒスチジンの空間的配置に対して厳密な要求性を持っており、ヒスチジンが連続した配列や、ヒスチジンが空間的に隣り合って並ぶ配列（6×HNタグ、HATタグなど）を持っているタンパク質のみがレジンに結合することができる。一方、ニッケルベースのレジン（Ni-NTAレジンなど）は、このような空間的要求性があまり厳密ではないため、タグだけではなく、ヒスチジンが不規則に並んだ配列も結合する。コバルトベースのTALONレジンはHisタグ融合タンパク質を極めて特異的に精製することができる。

コバルトベースのレジンは、ニッケルベースのレジンより構造が均一である。TALONレジンには、陰イオンにチャージした三次元ポケット状の結合部位がある。このポケットの中で、3つのカルボキシル基と1つの窒素原子に、陽イオンのコバルト1分子が選択的に結合し、このコバルトイオンは2つのヒスチジンと結合することができる。コバルトはこの立体構造によって強く結合しているため、レジンから漏出することはほとんどない。
一方、ニッケルイオンは2通りの配位構造を形成するため、ニッケルベースのレジンの構造はコバルトベースのレジンほど均一ではない。TALONと同様の三次元ポケットも形成するが、二次元構造（平面）も形成する。この歪んだ二次元構造では、ニッケルは2つだけのカルボキシル基と1つの窒素原子に結合している。この結合はあまり強固ではなく、ニッケルイオンを強く保持できないため、レジンからのニッケルイオンの漏出が起こる。
均一なマトリックスを形成するTALON Metal Affinity Resinは、種々の精製条件下で高い結合能力を持つため、確実にタンパク質を精製することができる。

図1. TALON Superflow Resinを用いた6xHis-GFPuvのFPLC精製
6xHis-GFPuvタンパク質は抽出バッファー（50 mMリン酸ナトリウム、0.3 M塩化ナトリウム、pH 7）を用いて調製した。Ni-NTA（パネルA）はTALON Superflow Resin（パネルB）より遅い流速で長時間洗浄する必要がある。
パネルA：3.2 mlの培養濾液を0.5 ml/minでNi-NTAカラムにかけた。次に10 mMのイミダゾールを含む同バッファーで非吸着物質を洗浄した。20 mMイミダゾール溶液（ピークII）と250 mMイミダゾール溶液（ピークIII）でタンパク質を溶出した。
パネルB：3.2 mlの培養濾液を1 ml/分でTALON Superflow Resinのカラムにかけた。次に同じ抽出バッファーで非吸着物質を洗浄し、150 mMイミダゾール溶液（ピークII）で溶出した。
パネルC：6xHis-GFPuvを精製したFPLC画分のSDS-PAGE。パネルA、Bの各FPLC画分を採取した。TALON Superflow Resinで精製すると少ない洗浄量で極めて良好な結果が得られる。

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