Expression of GST fusion protein & IMAC.

GST는 glutathione-S-transferase의 약자로 24던가 28kDa이던가 하는 enzyme입니다. 이것은 fusion protein을 만들어 정제를 하는 용도에 많이 사용됩니다.
GST 이것은 효소이므로 기질과 강한 affinity를 가진다는 것에 착안해서 자신이 정제하고자 하는 단백질에 붙혀서 단백질을 발현시킨 후에 정제후 GST 부분만을 잘라내어 원하는 단백질을 취하는 방법입니다.
GST fusion protein은 Amersham phamacia에서 특허를 가지고 있는 것으로 생각이 됩니다. cloning용 vector가 거의 그곳에서만 나오니깐요.

pGEX-2T,-4T 등의 vector에 protein X를 coding하는 gene을 cloning하여 발현세포주에 넣고 발현을 시킵니다. 발현된 세포주를 깨서 원심분리 후 상등액을 Glutathione이 immobilized되어 있는 sepharose bead에 흘려보내주면 GST와 glutathione간의 상호작용에 의해 GST가 fusion되어 있는 protein만 bead에 붙게됩니다. 그리고 여기에 Thrombin이라는 분해효소를 넣어주면 GST와 Protein X가 분리되어 Protein X만 얻을 수 있습니다. GST가 붙어있어도 별 상관없는 경우라면 Thrombin처리 하지 않고 Glutathione으로 Elution할 수도 있습니다.

GST에 관한 자료는 대부분 아머샴 파마시아 홈페이지에 있습니다.
Vector, bead 전부 그 회사에서 나옵니다.

그리고 IMAC은 실제로는 해보지는 못했습니다. 저의 관심분야인 proteomics에서 응용된 논문을 몇개 본적이 있습니다.
Immobilized Metal Affinity Chromatography의 약자로 metal ion이 bead에 붙어 있는 상태에서 물질을 분리하는 방법입니다.
이 방법에 의해 실험된 논문을 한번 본적이 있습니다. Metal ion이 solution상태에서 positive charge를 가지게 되므로 negative charge를 가지는 단백질을 분리할 수 있는데, 특히 phosphorylation된 단백질을 이러한 방법으로 분리할 수 있습니다.
phosphorylation된 경우 phosphate group에 negative charge가 많기 때문에 affinity가 높다고 할 수 있겠습니다. Phosphorylation protein은 연구하기 어려운 분야이기때문에 IMAC column이 설치된 HPLC와 Mass를 이용하면 가장 분석율이 좋을 것으로 생각됩니다.
다른 응용분야에 대해서는 잘 모르겠군요.
phospho protein purification Kit가 Qiagen이라는 회사에서 나오고 있습니다.
그 회사의 홈페이지에 가셔서 phosphoprotein이라고 검색하시면 자료가 나올지도 모르겠습니다.