GST标签由211个氨基酸组成，大小约为26KDa。一般利用重组DNA技术插入到目的蛋白的C末端或N末端（大肠杆菌中常用在N端），再利用相应的抗GST标签抗体进行鉴定和检测，广泛应用于重组蛋白表达以及亲和纯化实验中。

　　GST标签作用机理

　　① 应用于原核表达；

　　● 作为一种高度可溶的蛋白，能增加外源蛋白的可溶性

　　● 在大肠杆菌中大量表达，起到提高表达量的作用

　　② GST标签蛋白可在温和、非变性条件下洗脱，因此保留了蛋白的抗原性和生物活性；

　　③ GST在变性条件下会失去对谷胱甘肽树脂的结合能力，因此不能在纯化缓冲液中加入强变性剂（如：盐酸胍或尿素等）；

　　④ GST融合蛋白已经成为分子生物学领域的基本工具，其广泛用于研究蛋白质-DNA及蛋白质-蛋白质间的相互作用，也可作为抗原用于免疫学或疫苗的研究。

　　GST标签蛋白纯化

　　通常采用亲和柱层析法，利用谷胱甘肽（GSH）的结构能够和GST的结合位点互补，再利用谷胱甘肽交换洗脱的原理对蛋白进行纯化。

　　① 在纯化柱中，先将谷胱甘肽偶联到琼脂糖介质上（利用SH基团能与琼脂糖介质上的环氧乙烷结合）；

　　② 由于谷胱甘肽能与GST-tag发生特异性结合，样品加入纯化柱后，带有GST标签的融合蛋白被偶联在介质上的谷胱甘肽配体吸附，而其它蛋白被洗脱；

　　③ 在非变性条件下加入还原型GSH洗脱液，得到GSH-GST-Protein蛋白复合物。得到的目的蛋白需要去除GST标签，再应用于下游实验。

　　GST标签的切除

　　凝血酶：一种应用很广泛的蛋白酶，主要特点是经凝血酶切割后的重组蛋白在切割位点的C端会保留两个氨基酸残基。凝血酶可以识别两种类型的氨基酸序列，分别为X4-X3-P-P[K]-X1΄-X2΄和X2-R[K]-X1΄，凝血酶对前一种序列的识别效果更为理想。

　　Xa因子：Xa因子是一种较高效的去除融合标签的工具酶，可特异性识别I-E[D]-G-R-X1序列，并将融合标签从其C末端切除。

　　GST标签纯化优劣势

　　优势

　　适用范围广，可在不同宿主中表达；

　　增强外源蛋白可溶性；

　　可用不同的蛋白酶进行去除；

　　有助于保持蛋白的抗原性与生物活性，提高外源蛋白的稳定性；

　　特异性好，纯化方便且温和。

　　劣势

　　分子量较大，可能会影响蛋白质的功能和下游实验；

　　仅能纯化可溶性蛋白，若蛋白不可溶，则很难用变性的方法纯化。

　　注意事项

　　① 当融合GST序列的表达载体表达时，部分截短的蛋白产物很容易聚集，可能的原因为：

　　GST标签二聚化

　　GST标签与目标蛋白之间存在内在易断的连接区域

　　融合蛋白的mRNA与核糖体结合不稳定共同造成

　　② GST二聚体的每一个亚基含有4个暴露的半胱氨酸残基，会导致很明显的氧化性聚合；

　　③ 相对于小分子的短肽标签，GST标签融合表达时，需要更多的代谢能量，增加了细胞代谢的负担；

　　④ GST标签与谷胱甘肽琼脂糖树脂的结合很慢，大规模纯化时需要更多的时间上样；

　　⑤ GST标签融合蛋白的分子量可能会影响亲和树脂的载量，导致80kDa以上的大分子蛋白质纯化回收率较低。