Ni柱是大家在蛋白纯化中，应用最多的一种纯化柱料，属于固定化金属离子亲和色谱（immobilized metal ion affinity chromatography，IMAC）中的一种，1975年由Porath等发明，其间不断完善发展至今。

　　原理

过渡金属通过与电子供体配基上，能与金属离子相互作用的羧基或氨基的电负性元素（O，N），形成较稳定的金属螯合物。在IMAC中，一个Ni2+有六个配位位点，被含有3，4或5个电子供体基团（配位位点）的螯合物固定在吸附剂上，而剩下未被占据的位点暴露于溶液中，能与组氨酸，半胱氨酸，和色氨酸的侧链或组氨酸标签的蛋白特异性结合。

IMAC的螯合配基，常见有IDA（亚氨基二乙酸），NTA（次氮基三乙酸）,TED（羧甲基乙二胺等，分别拥有3，4，5个配位位点与Ni2+结合，而空余的能与组氨酸标签结合的位点还剩3，2，1个。所以IDA与His标签蛋白结合力相对最强，特异性较弱，而TED则相反。我们在实际应用中通常选择载量与特异性适中的NTA类型。

　　使用

Ni柱的洗脱通常采用竞争洗脱，先用低浓度的咪唑将杂蛋白和结合不牢的蛋白洗去，再用合适的浓度将目的蛋白洗脱。洗脱的先后顺序与蛋白的结合能力相关。

NTA-Ni

Ned-Ni

另外，在Ni柱的使用中，应当避免缓冲液中存在还原剂和螯合剂，以免Ni2+被还原而脱落。如果柱料使用太久积累了很多杂蛋白，可用EDTA将Ni2+螯合下来，再用NaOH清洗柱料后，重新螯合Ni离子，即可完成再生。平时不用时，应保存在20%乙醇中防止长菌。