Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Biochemistry

Protoplasts를 사용 하 여 엽록체로 공부 단백질 가져오기

Published: December 10, 2018 doi: 10.3791/58441

Summary

여기는 못 중재 변환 메서드를 사용 하 여 protoplasts로 단백질을 표현 하는 프로토콜에 설명 합니다. 관심, 단백질 및 단백질 현지화 및 다양 한 실험 조건에 대 한 가져오기 프로세스의 효율적인 조사의 쉬운 표현 제공 합니다 vivo에서.

Abstract

엽록체는 식물, 광합성 등 많은 보조 metabolites의 지질 생산에에서 다양 한 세포질 과정을 담당 하는 필수적인 세포 기관이 이다. 엽록체는 이러한 다양 한 생리 적 과정에 대 한 단백질의 많은 수를 요구 한다. 이상의 엽록체 단백질의 95 %cytosolic 리보솜에서 번역 후 핵 인코딩되고는 cytosol에서 엽록체에 가져온 있습니다. 따라서, 적절 한 가져오기 또는 엽록체를이 핵 인코딩 엽록체 단백질의 엽록체 식물 세포의 적절 한 작동에 필수적입니다. 핵 인코딩 엽록체 단백질 포함 엽록체를 특정 대상에 대 한 신호 순서. 분자 기계는 엽록체 또는 cytosol로 이러한 신호를 인식 하 고 가져오기 프로세스를 수행. 단백질 가져오기 또는 vivo에서엽록체를 타겟팅의 메커니즘을 조사, 우리 신속 하 고 효율적인 원생 동물 기반 방법을 개발 애기의 엽록체로 단백질 수입 분석 하. 이 방법에서는, 우리 애기의 잎 조직에서 분리 된 protoplasts를 사용 합니다. 여기, 우리는 단백질 엽록체로 가져올 메커니즘을 조사 하기 위해 protoplasts를 사용 하 여 상세한 프로토콜을 제공 합니다.

Introduction

엽록체는 식물에서 가장 중요 한 세포 중 하나입니다. 엽록체의 주요 기능 중 하나는 광합성1수행입니다. 엽록체는 또한 지방산, 아미노산, 뉴클레오티드, 및 수많은 이차 대사 산물1,2의 생산에 대 한 많은 다른 생 화 확 적인 반응을 실시합니다. 모든이 반응은 엽록체 단백질의 다른 종류의 많은 수를 필요로합니다. 그러나, 엽록체 게놈에는 약 100만 유전자3,4포함 되어 있습니다. 따라서, 엽록체는 cytosol에서 그들의 단백질의 대부분을 가져와야 합니다. 사실, 대부분의 엽록체 단백질 번역4,,56후는 cytosol에서 가져올 수을 표시 했다. 식물 세포에는 엽록체에는 cytosol에서 단백질을 가져올 특정 메커니즘이 필요 합니다. 그러나, 이러한 단백질 가져오기 메커니즘 지난 몇 십년에 대 한 조사는, 비록 우리가 아직 이해 하지 않습니다 완전히 그들 분자 수준에서. 여기, 우리 protoplasts를 준비 하 고 protoplasts에 있는 유전자를 표현 하는 것에 대 한 자세한 방법을 제공 합니다. 이 메서드는 elucidating 자세히 엽록체로 단백질 가져오기 기본 분자 메커니즘에 대 한 중요 한 될 수 있습니다.

단백질 가져오기는 많은 다른 방법을 사용 하 여 공부 될 수 있다. 이러한 방법 중 하나는 생체 외에서 단백질 가져오기 시스템7,8의 사용을 포함. 체 외에서이 방법을 사용 하 여-번역 된 단백질 선구자는 순화 된 엽록체에 생체 외에서인 큐베이 팅 및 단백질 가져오기 SDS 페이지 뒤에 서쪽 오 점 분석에 의해 분석 된다. 이 방법의 장점은 엽록체로 단백질의 각 단계 세부에서 공부 될 수 있다입니다. 따라서,이 방법은 널리 사용 되었습니다 단백질 가져오기 분자 기계 구성 요소를 정의 하 고 교통 펩 티 드에 대 한 시퀀스 정보 부. 더 최근에, 잎 조직에서 protoplasts의 사용을 포함 하는 또 다른 방법은 개발 되었다 고 단백질 가져오기 엽록체9,10으로 공부를 널리 사용 되고있다. 이 방법의 장점은 그대로 세포의 생체 외에서 시스템 보다 가까이 세포 환경을 제공 하는 protoplasts. 따라서, 원생 동물 시스템 관련된 cytosolic 이벤트 등 어떻게 신호를 표적으로 하기의 특이성 결정은이 과정의 많은 추가 측면을 해결 수 있습니다. 여기, 우리는 단백질 가져오기 엽록체로 공부 하는 protoplasts의 사용에 대 한 자세한 프로토콜 제시.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

1입니다. 애기 식물의 성장

  1. 1 L Gamborg B5 준비 (B5) 매체 B5 매체의 3.2 g를 추가 하 여 비타민, 자당의 20 g, 2-(N-morpholino) 탄 술 폰 산 (MES), 이온을 제거 된 물 약 800 mL의 0.5 g과 수산화 칼륨 (KOH)와 5.7에 pH를 조정. 추가 더 이온된 물 phytoagar 고압 121 ° c.에 15 분의 1 나 추가 8 g 총 볼륨을가지고
  2. 55 ° C까지 냉각 및 깨끗 한 벤치에 페 트리 접시 (지름에서 9 c m, 높이 1.5 c m) B5 매체의 20-25 mL를 붓고 매체를 허용 합니다. 2-3 일 건조 접시, 깨끗 한 포장으로 그들을 포장 하 고 사용까지 냉장고에 보관.
  3. 애기 thaliana 소독 씨앗 지속적으로 2-3 분 동안 흔들어 하 여 원심 분리기 튜브 (e-튜브)에서 70% (v/v) 에탄올의 1 mL는 상쾌한 제거, 1% (v/v) 염소 용액 1 mL를 추가 및 2-3 분 위해 지속적으로 흔들 준비 100 -페 트리 접시 당 150 씨앗입니다.
    1. supernatants 제거 하 고 증류수의 1 mL와 함께 씨앗을 씻어. 4 배속이이 단계를 반복 합니다. 씨앗 발 아 동기화를 3 일 동안 4 ° C에서 소독된 씨앗을 놓습니다.
  4. 100-150는 micropipette를 사용 하 여 b 5 판에 씨앗을 뿌리 다을 외과 테이프와 접시를 봉인.
  5. 2 주 동안 100 µmol·m-2·s-1 빛의 강도, 70% 상대습도 20 ° C 온도에 16 h/8 h 명암 주기 성장 방에 식물을 성장 한다.

2입니다. 플라스 미드의 준비

참고: 고 순도 플라스 변환; 사용 해야 상용 플라스 미드 정화 키트를 사용 하 여 것이 좋습니다.

  1. 플라스 미드 정화 (Rbc-nt:GFP) DNA 분리 kit를 사용 하 여. DNA를 집중, 1.5 mL 튜브에 에탄올 강수량을 수행 하 고 증류수의 100 µ L에서 DNA 펠 릿을 분해. 260에는 분 광 광도 계를 사용 하 여 플라스 미드의 농도 결정 nm. 희석의 최종 농도에 플라스 미드 ~ 2 µ g / µ L.까지 사용-20 ° C에서 유지 플라스 미드.

3입니다. Protoplasts의 격리

  1. 다음과 같은 솔루션을 준비 합니다.
    1. 0.25% (w/v) macerozyme, 1.0% (w/v) cellulase, 400 m m D-마 니 톨, 8 m m 칼슘 염화 물 (CaCl2), 0.1% (w/v) 소 혈 청 알 부 민 (BSA), 포함 효소 솔루션을 준비 하 고 5mm MES. 5.6 코와 pH를 조정 합니다.
      1. 효소 솔루션 0.45 μ m 기 공 크기와 셀 루 로스 아세테이트 필터 단위를 사용 하 여 필터링 합니다. -20 ° c.에 계속 50 mL 원뿔 튜브에 효소 솔루션의 aliquot 25 mL 효소 솔루션 (RT) 실 온에서 해 동 하 고 사용 직전에 잘 섞는다.
    2. 솔루션 이온된 물과 압력솥의 100 mL에 자당의 21 g을 용 해 하 여 21% (w/v) 자당 솔루션을 준비 합니다.
    3. W5 154 m m 염화 나트륨 (NaCl), 125 mM CaCl2, 5mm 염화 칼륨 (KCl), 5 mM 포도 당, 및 1.5 m m MES 솔루션을 준비 합니다. 코와 고압 솔루션 5.6 pH를 조정 합니다.
    4. MaMg 솔루션 포함 400 m m D-마 니 톨, 15 m m 염화 마그네슘 (MgCl2), 준비 및 5mm MES. 코와 고압 솔루션 5.6 pH를 조정 합니다.
    5. 1 M D-마 니 톨 및 1 M 칼슘 질산염 재고 솔루션을 페그 솔루션을 준비 합니다. 압력솥이이 솔루션.
  2. 그대로 잎 조직에서 2 주 오래 된 식물에서 수확 ~ 수술 칼과 장소를 사용 하 여 1-2 B5 판 50 mL 원뿔형으로 수확된 잎 관 효소 솔루션의 포함 25 mL. 어둠 속에서 부드러운 동요와 함께 회전 통에 가로로 효소 솔루션와 잎 조직을 포함 하는 원뿔 튜브를 놓습니다. 그것은 8-12 h 잎 조직의 전체 소화 걸립니다.
  3. 부 화 후 8-12 h, 메시 140 µ m 기 공 크기를 통해 신선한 배양 접시에 (잎 조직에서 발표 하는 protoplasts를 포함 하는) 효소 솔루션을 붓는 다. 신중 하 게 21% (w/v) 자당 솔루션의 15 mL 위에 포함 하는 원생 동물 효소 솔루션을 레이어 하 고 낮은 가속 및 감속 설정 진동 물통 회전자에 10 분 동안 98 x g에서 원심.
  4. 파스퇴르 피 펫을 사용 하 여 신중 하 게는 protoplasts 맨 위 레이어 (효소 솔루션)와 인터페이스에서 사이 전송 효소 솔루션 및 자당 솔루션 W5 솔루션의 30 mL를 포함 하는 50 mL 원뿔 튜브에. 51 x g 6 분에이 튜브 원심 이 단계에서 protoplasts 펠 릿 원뿔 튜브의 하단에 있을 것입니다.
  5. Protoplasts 펠 렛을 방해 하지 않고 한 피 펫을 사용 하 여 신중 하 게 상쾌한을 삭제 합니다. W5 솔루션의 25 mL를 추가 하 고 부드럽게는 protoplasts resuspend. 원생 동물 솔루션 안정화를 위해 적어도 1 시간 동안 4 ℃ 냉장고에서 품 어.

4. 폴 리 에틸렌 글리콜을 사용 하 여 원생 동물 전이

  1. 준비 하는 40 %50 mL 원뿔 튜브로 던지다 8000의 4 g, 1 M 마 니 톨 솔루션의 4 mL, 1 mL의 1 M Ca (3)2, 및 1.8 mL 증류수를 추가 하 여 솔루션을 던지다 하 고 잘 섞으십시오. PEG 40 %20-30 미 장소는 전자 레인지에서가 열 하 여 분해 냉각을 위한 RT에서 못 솔루션.
    참고: 40% 못 솔루션을 신선 하 게 준비 되어야 한다 모든 시간. Protoplasts는 하지 수송과 완전히 냉장고에 4 ° C 인큐베이션 기간 동안, 만약 원심 2 분 46 x g에 소재.
  2. 신중 하 게 하지만 완전히는 상쾌한을 제거 하 고 추가 MaMg 솔루션 5 x 106/mL의 농도를 원생 동물 펠 릿.
    참고: 원생 동물의 수는 현미경으로 본 hemocytometer에 의해 확인할 수 있습니다.
  3. 각 빈 13 mL 플라스 미드 DNA의 장소 10 µ g 라운드-하단 튜브와는 피 펫을 사용 하 여 원생 동물 솔루션의 300 µ L를 추가 합니다.
    참고: 피 펫 팁의 끝 잘라 되어야 합니다. Protoplasts 샘플링 됩니다 때마다 원생 동물을 포함 하는 솔루션 protoplasts의 동일한 수 각 관에 추가 되도록 pipetting 앞 resuspended 한다.
  4. 부드럽게 튜브를 회전 하 여 protoplasts와 플라스 미드 DNA를 혼합 하 고 즉시 추가 40%의 300 µ L를 피 펫을 사용 하 여 못 솔루션. 튜브를 회전 하 여 부드럽게 하지만 완전히 혼합 하 고 실내 온도;에 30 분 동안 품 어 튜브를 거의 수평으로 기울기와 여러 번 회전.
  5. W5 솔루션의 1 mL을 추가 하 고 비슷한 방식으로 손으로 튜브를 회전 하 여 부드럽게 하지만 완전히 혼합. 실 온에서 10 분에 대 한 샘플을 품 어.
  6. 두 번 더 사용 하 여 1.5 mL 그리고 W5 솔루션의 2 mL 각각이 단계를 반복 합니다. W5 솔루션의 최종 추가 후 30 분 동안 품 어.
  7. 4 분 삭제는 상쾌한 46 x g에서 centrifuge 고 W5 솔루션의 2 개 mL를 추가 합니다. 부드럽게 하지만 완전히 혼합. 어두운 약 실에 있는 22 ° C에서 품 어.

5. 엽록체에는 단백질의 분석

참고: protoplasts의 페그 중재 변환 후 보육 시간 범위 8에서 24 시간.

  1. 형광 현미경 검사 법
    1. 손질 팁 그리고 신중 하 게 피 펫을 사용 하 여 슬라이드 유리에 원생 동물 솔루션의 장소 10 µ L는 protoplasts의 손상을 방지 하려면 coverslip 커버.
    2. 장소 여기/방출 필터 장착 형광 현미경의 스테이지의 슬라이드는 녹색 형광 단백질 (GFP)와 엽록소 자동 형광 관찰에 대 한 설정 합니다.
    3. 냉각된 전 하 결합 소자 (CCD) 카메라 및 프로세스 이미지 의사 컬러 이미지를 생산 하는 이미지 편집 소프트웨어를 사용 하 여 이미지를 캡처하십시오.
  2. 총 단백질 추출 및 Immunoblotting
    1. 2.5% (w/v) 나트륨 dodecylsulfate (SDS), 그리고 2% (v/v) 2-mercaptoethanol을 포함 하는 변성 버퍼를 준비 합니다.
      참고: 엽록체로 단백질 가져오기 교통 펩 티 드 immunoblot 분석 통해 안티-GFP 항 체를 사용 하 여 처리의 정도 측정 하 여 측정할 수 있습니다.
    2. 원심 분리기 튜브 및 4 분 46 x g에서 원심 분리기로 protoplasts를 전송 합니다.
    3. 제거는 상쾌한 고 변성 버퍼의 80 µ L를 추가 합니다. 5에 대 한 적극적으로 소용돌이의 SDS 샘플 버퍼 (250 mM Tris-Cl (pH 6.8), 0.5 M DTT, 10% (w/v) SDS, 0.05% (w/v) Bromophenol 파랑 및 50% (v/v) 글리세롤) x 5를 추가 하 고. 잘 혼합 하 고 10 분 동안 삶아.
    4. 이 단백질 샘플 표준 SDS 페이지를 안티-GFP 항 체와 immunoblotting 주제.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

엽록체에 단백질의 수입 두 가지 방법을 사용 하 여 시험 될 수 있다: SDS 페이지 중재 분리 후 형광 현미경 검사 법 및 immunoblot 분석. 여기, 우리는 Rbc 사용-nt:GFP, 융합 건설 Rbc GFP 융합 교통 펩 티 드를 포함 하는 79 N 맨끝 아미노산 잔류물을 인코딩. 대상 단백질 Rbc에서에서 녹색 형광 신호 단백질은 엽록체로 가져오면-형광 현미경 검사 법 (그림 1)에 의해 검사 nt:GFP 엽록소 자동-형광에서 빨간 형광 신호와 병합 해야 합니다. 2 개의 신호의 가까운 중복 단백질 가져오기를 엽록체로 나타냅니다. 종종 GFP 신호는 엽록체에 걸쳐 확산 또는 개별 단백질에 따라 엽록체를 통해 약하게 확산 신호와 엽록체의 센터에서 집중 된다. 단백질의 가져오기 immunoblot 분석 GFP 항 체를 사용 하 여 확인할 수 있습니다. 총 단백질 protoplasts에서 준비 하 고 SDS 페이지 뒤에 서쪽 오 점 분석 (그림 2)로 구분 됩니다. 대부분의 경우, 두 개의 단백질 밴드 관찰 해야는 immunoblot에 단백질 제대로 엽록체로 가져올 경우: 엽록체로 가져온 후 전체 길이 전조와 가공된 형태에 낮은 밴드에 해당 하는 위 밴드. 단백질의 가공된 형태 양의 시간에 따른 방식으로 증가 한다. 이러한 결과을 암시 할 것 이다 단백질 Rbc-nt:GFP 애기 protoplasts에서 엽록체로 가져올. 또한, 표현한 단백질 (가공된 형태 플러스 전조)의 총 금액을 처리 폼의 비율 가져오기 효율성의 측정으로 사용할 수 있습니다. 필요한 경우는 엽록체 부드럽게 lysed protoplasts에서 순화 될 수 있다 그리고 엽록체 분수에서 단백질 서 부 럽 더 엽록체로 단백질의 수입을 확인 하 여 분석 될 수 있다.

Figure 1
그림 1입니다. GFP의 지역화 vivo에서 엽록체를 Rbc 교통 펩 티 드를 융합.
이미지는 형광 현미경에서 변환 후 18 h는 촬영 했다. 그린 (a), (b), 병합 된 (c), 빨강과 밝은 (d) 라벨 GFP 이미지, 엽록소 이미지, 2 개의 신호의 병합 된 이미지 및 밝은 필드 이미지, 각각 나타냅니다. 눈금 막대 = 20 µ m. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.

Figure 2
그림 2입니다. Rbc의 서쪽 오 점 분석-엽록체로 단백질 가져오기 조사 nt:GFP.
총 단백질 추출 물 protoplasts에서 준비 하 고 10% (w/v) SDS 페이지 뒤에 안티-GFP 항 체를 사용 하 여 서쪽 오 점 분석으로 구분 했다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

우리는 엽록체에 단백질 가져오기 공부 애기 의 protoplasts의 사용에 대 한 상세한 프로토콜을 제공 합니다. 이 메서드는 강력한 단백질 가져오기 프로세스를 조사. 이 간단 하 고 다재 다능 한 기술은 엽록체를 의도 화물 단백질을 대상으로 조사 하기 위한 유용 합니다. 이 메서드를 사용 하 여, protoplasts는 매우 일찍 완전히 성숙한 잎에서 배열 하는 많은 다른 성장 단계에서 식물에서 얻을 수 있는 애기11,12 의 잎 조직에서 준비 된다. 그러나, 해야 합니다 주의 원생 동물 준비를 위해 사용 되는 식물을 성장 하는 때. 하나로 protoplasts 건강 한 식물에서 준비 못 중재 변환에 관련 된 많은 단계를 견딜 수 있는 매우 건강 한 식물을 사용 해야 합니다. 또 다른 중요 한 경고는 신선한 솔루션을 사용 하는 이다. 크게 솔루션의 농도에서 약간의 변화는 약하고 매우 삼투성 압력에 민감한 그들은 protoplasts를 손상 수 있습니다.

우리 protoplasts 단백질 가져오기 엽록체9,,1314에 공부를 사용 하고있다. 이러한 연구를 바탕으로, 다양 한 교통 펩 티 드에 순서 주제를 해 부를 수 있었습니다. 또한, 우리가 식별 대상 신호 (측면에 서는 막 횡단 도메인의 C terminus는 긍정적으로 위탁된 지역) protoplasts 사용 엽록체15의 외피 막에 표적으로 하는 단백질의. 마찬가지로, 우리는10미토 콘 드리 아 단백질 수입 조사를 protoplasts를 사용. 다시, 미토 콘 드리 아 단백질의 presequences의 많은 중요 한 시퀀스 모티브 들을 확인할 수 있었습니다. 또한,는 미토 콘 드리 아의 외부 막 단백질 또한 긍정적으로 위탁된 지역 측면에 서는 그들의 대상 신호15막 횡단 도메인 포함. 이러한 대상 신호 아미노산 구성에서 유사성의 고차를 공유합니다. 실제로, 엽록체 단백질 미토 콘 드리 아를 체 외에서 가져오기 실험16동안 mistargeted 했다. 그러나, 엽록체와 미토 콘 드리 아 단백질 특히 그들의 대상 세포 비보로 수입 되지 않습니다. 따라서, protoplasts는 명료 하 게 어떻게 엽록체와 미토 콘 드리 아 사이 결정 되는 특이성을 대상으로 기본 메커니즘을 사용할 수 있습니다.

Protoplasts는 단백질의 가져오기 vivo에서엽록체로 분석 하기 위한 이상적인 시스템을 나타냅니다. 그러나, 하나 주의 해야 할은 protoplasts 스트레스 부상 등 강한 스트레스 조건 하에서 있을 수 있습니다. 따라서, 우리 같은 스트레스 수 있습니다 가져오기 프로세스에 영향을 가능성을 배제할 수 없다. 따라서, 경우에 따라 결과 한다 해석 주의 protoplasts 단백질 가져오기 실험을 위해 사용 하는 경우.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

저자는 공개 없다.

Acknowledgments

이 작품 농업 과학 기술 개발 (프로젝트 번호에 대 한 협동 연구 프로그램의 지원으로 수행 되었다 PJ010953012018), 농촌 진흥청과 국립 연구 재단 (한국) 그랜트 과학기술부와 ICT (No. 2016R1E1A1A02922014), 한국.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
GAMBORG B5 MEDIUM INCLUDING VITAMINS Duchefa Biochemie G0210.0050
SUCROSE Duchefa Biochemie S0809.5000
MES MONOHYDRATE Duchefa Biochemie M1503.0250
Agar, powder JUNSEI 24440S1201
Micropore Surgical tape 3M 1530-0
Surgical blade stainless No.10 FEATHER Unavailable
Conical Tube, 50ml SPL LIFE SCIENCES 50050
Macerozyme R-10 YAKULT PHARMACEUTICAL IND. Unavailable
Cellulase ONOZUKA R-10 YAKULT PHARMACEUTICAL IND. Unavailable
ALBUMIN, BOVINE (BSA) VWR 0332-100G
D-Mannitol SIGMA M1902-1KG
CALCIUM CHLORIDE, DIHYDRATE MP BIOMEDICALS 0219463505-5KG
Twister VISION SCIENTIFIC VS-96TW
Screen cup for CD-1 SIGMA S1145
Screens for CD-1 SIGMA S3895
Petri Dish SPL LIFE SCIENCES 10090
Pasteur pipette HILGENBERG 3150102
LABORATORY CENTRIFUGE / BENCH-TOP VISION SCIENTIFIC VS-5500N
Sodium chloride JUNSEI 19015S0350
Potassium chloride SIGMA P3911-1KG
D-GLUCOSE, ANHYDROUS BIO BASIC GB0219
Potassium Hydroxide DUKSAN 40
Calcium nitrate tetrahydrate SIGMA C2786-500G
Poly(ethylene glycol) SIGMA P2139-2KG
Magnesium chloride hexahydrate SIGMA M2393-500G
Tube 13ml, 100x16mm, PP SARSTEDT 55.515
Microscope slides MARIENFELD 1000412
Microscope Cover Glasses MARIENFELD 101030
Counting Chamber MARIENFELD 650030
Axioplan 2 Imaging Microscope Carl Zeiss Unavailable
Micro tube 1.5ml SARSTEDT 72.690.001
2-Mercaptoethanol SIGMA M3148-250ML
Sodium Dodecyl Sulfate (SDS), Proteomics Grade VWR M107-500G
TRIS, Ultra Pure Grade VWR 0497-5KG
DTT (DL-Dithiothreitol), Biotechnology Grade VWR 0281-25G
Bromophenol blue sodium salt ACS VWR 0312-50G
Glycerol JUNSEI 27210S0350
Living Colors A.v. Monoclonal Antibody (JL-8) TAKARA 632381

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Jarvis, P., Lopez-Juez, E. Biogenesis and homeostasis of chloroplasts and other plastids. Nature Reviews Molecular Cell Biology. 14 (12), 787-802 (2013).
  2. Neuhaus, H. E., Emes, M. J. Nonphotosynthetic Metabolism in Plastids. Annual Review of Plant Physiology and Plant Molecular Biology. 51, 111-140 (2000).
  3. Rolland, N., et al. The biosynthetic capacities of the plastids and integration between cytoplasmic and chloroplast processes. Annual Review of Genetics. 46, 233-264 (2012).
  4. Jarvis, P. Targeting of nucleus-encoded proteins to chloroplasts in plants. New Phytologist. 179 (2), 257-285 (2008).
  5. Li, H. M., Chiu, C. C. Protein Transport into Chloroplasts. Annual Review of Plant Biology. 61, 157-180 (2010).
  6. Keegstra, K., Cline, K. Protein import and routing systems of chloroplasts. Plant Cell. 11 (4), 557-570 (1999).
  7. Gasser, S. M., Daum, G., Schatz, G. Import of proteins into mitochondria. Energy-dependent uptake of precursors by isolated mitochondria. Journal of Biological Chemistry. 257 (21), 13034-13041 (1982).
  8. Smeekens, S., Bauerle, C., Hageman, J., Keegstra, K., Weisbeek, P. The role of the transit peptide in the routing of precursors toward different chloroplast compartments. Cell. 46 (3), 365-375 (1986).
  9. Lee, D. W., et al. Arabidopsis nuclear-encoded plastid transit peptides contain multiple sequence subgroups with distinctive chloroplast-targeting sequence motifs. Plant Cell. 20 (6), 1603-1622 (2008).
  10. Lee, S., et al. Mitochondrial targeting of the Arabidopsis F1-ATPase gamma-subunit via multiple compensatory and synergistic presequence motifs. Plant Cell. 24 (12), 5037-5057 (2012).
  11. Jin, J. B., et al. A new dynamin-like protein, ADL6, is involved in trafficking from the trans-Golgi network to the central vacuole in Arabidopsis. Plant Cell. 13 (7), 1511-1526 (2001).
  12. Lee, K. H., Kim, D. H., Lee, S. W., Kim, Z. H., Hwang, I. In vivo import experiments in protoplasts reveal the importance of the overall context but not specific amino acid residues of the transit peptide during import into chloroplasts. Molecules and Cells. 14 (3), 388-397 (2002).
  13. Lee, D. W., Lee, S., Oh, Y. J., Hwang, I. Multiple sequence motifs in the rubisco small subunit transit peptide independently contribute to Toc159-dependent import of proteins into chloroplasts. Plant Physiology. 151 (1), 129-141 (2009).
  14. Lee, D. W., Woo, S., Geem, K. R., Hwang, I. Sequence motifs in transit peptides act as independent functional units and can be transferred to new sequence contexts. Plant Physiology. 169 (1), 471-484 (2015).
  15. Lee, J., et al. Both the hydrophobicity and a positively charged region flanking the C-terminal region of the transmembrane domain of signal-anchored proteins play critical roles in determining their targeting specificity to the endoplasmic reticulum or endosymbiotic organelles in Arabidopsis cells. Plant Cell. 23 (4), 1588-1607 (2011).
  16. Cleary, S. P., et al. Isolated plant mitochondria import chloroplast precursor proteins in vitro with the same efficiency as chloroplasts. Journal of Biological Chemistry. 277 (7), 5562-5569 (2002).

Tags

생화학 문제점 142 Protoplasts 엽록체 애기 단백질 가져오기 폴 리 에틸렌 글리콜 과도 식
Protoplasts를 사용 하 여 엽록체로 공부 단백질 가져오기
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Lee, J., Kang, H., Hwang, I.More

Lee, J., Kang, H., Hwang, I. Studying Protein Import into Chloroplasts Using Protoplasts. J. Vis. Exp. (142), e58441, doi:10.3791/58441 (2018).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter