ماما هي فريدة من نوعها Magnetosome البروتينات المرتبطة بها والتي كانت معروضة على المشاركة في تنشيط magnetosome. هنا نقدم بروتوكول تنقية ماما الحذف متحولة (MamAΔ41) من م. magneticum AMB - 1.
يتطلب اشتراك JoVE لعرض هذا المحتوى. تسجيل الدخول أو ابدأ نسخة تجريبية مجانية
مقالة منهجية
ماما هي فريدة من نوعها Magnetosome البروتينات المرتبطة بها والتي كانت معروضة على المشاركة في تنشيط magnetosome. هنا نقدم بروتوكول تنقية ماما الحذف متحولة (MamAΔ41) من م. magneticum AMB - 1.
البكتيريا Magnetotactic تضم مجموعة متنوعة من الكائنات المجهرية المائية التي تكون قادرة على توجيه نفسها على امتداد الحقول المغنطيسية. ويعتقد أن هذا السلوك للمساعدة في بحثهم عن بيئات مناسبة
1. الاستنساخ والتعبير عن الجينات ماما في E. القولونية
وقد تتضخم متحولة mamAΔ41 الجينات باستخدام تفاعل البلمرة المتسلسل (PCR) من الحمض النووي الجينومي للmagneticum Magnetospirillum AMB - 1 ، مع الاشعال : 5' - GCATTACGCATATGGACGACATCCGCCAGGTG - 3 "و 5' - GCGCGGCAGCCATA - 3 - TGGCATACG. شظايا من الحمض النووي في تضخيمها ، تم استحداث لموقع NcoI في ATG كودون بدء واستعيض عن رامزة إنهاء مع موقع ScoI. وهضمها شظايا مع NcoI وSACI والمستنسخة في مواقع كل من pET52b (+) ، مما أدى إلى AMB1 - pET52bMamAΔ41. في هذا البناء ، وتنصهر فيها الجين mamAΔ41 في الإطار مع صاحب العلامة 10 ، في محطة سي. وكان electroporated البلازميد الى سلالة كولاي BL21. كولاي سلالة كانت تزرع BL21 بايواء pET52bMamAΔ41 في الحث الذاتي (15) التي تحتوي على أمبيسلين المتوسطة (50 ملغ / مل) 310 · K لمدة 3 ساعات. انتقلت بعد ذلك زراعة درجة الحرارة من 310 درجة إلى K · 300 وحافظ ل48 ساعة إضافية في · 300 ك. وكان حصاد الخلايا بواسطة الطرد المركزي في 5465g لمدة 10 دقيقة على 277 · ك. 8 لترات تنتج ثقافة 60 غراما من بيليه الخلية الرطب.
2. الحسابات المعلوماتية الحيوية
حسابات الوزن الجزيئي (MW) ، وفقا لتسلسل الأحماض الأمينية والاستيعاب المتوقع لل1mg/1ml للبروتين في 280nm ، وذلك باستخدام ملقم ProtParam (http://www.expasy.ch/tools/protparam.html). ل10His - تاج MamAΔ41 22529 ميغاواط هو دا (240 الأحماض الأمينية) وMamAΔ41 (9 الأحماض الأمينية مع اليسار بعد إزالة صاحب العلامة تلو ثرومبين) ميغاواط و20596.5Da (187 الأحماض الأمينية). الاستيعاب المتوقع لل1mg/1ml للبروتين في ل10His - 280nm تاج MamAΔ41 هو 0،595 و 0،579 لMamAΔ41 هو. بالإضافة إلى ذلك ، تسلسل الأحماض الأمينية لا تحتوي على أية بقايا السيستين. ولذلك ، لا يطلب من وكلاء خفض خلال عملية التنقية.
3. تنقية MamAΔ41
4. ممثل النتائج
عندما يتم هذا البروتوكول بشكل صحيح وينبغي للمرء الحصول عالي النقاء ، وعينات حجم البروتين متجانسة ومركزة. هذه عينات من البروتين ثم يتم بلورة جاهزة للمحاكمات وكذلك الدراسات البيوكيميائية مثل حركية الأنزيمات ، تقارب ملزمة وأكثر من ذلك. الموصوفة هنا النتائج ممثل خطوات رئيسية في البروتوكول تنقية. ينبغي SDS - PAGE تحليل الشخصية شطف العمود تقارب ني NTA تكشف عالية من البروتين وأعربت في أكثر من الكسر للذوبان في ميغاواط المناسبة ~ 22kDa (الشكل 1). ينبغي لهذا التحليل SDS - PAGE تكشف أيضا عن الحد الأدنى من البروتين وجدت في البروتينات غير محدود من خلال التدفق ، ويغسل وتدفق من خلال عينة فائقة الطرد المركزي بيليه. إذا نطاقات كبيرة من البروتين المناسبة لا تظهر في هذه العينات وينبغي للمرء أن ينظر خاطئ إعداد العازلة ، ومشاكل في تمزيق الخلايا أو مشاكل في ظروف لصناعة السيارات في ثقافة التحريض والنمو.
غير متشكلة التبادل الأيوني اللوني من أجل الفصل بين البروتين لدينا مرغوب فيه للبروتينات القولونية الأخرى التي كانت منضمة إلى الراتنج النيكل (بسبب التفاعلات الكهربائي أو الحامض الاميني / السلبية الأحماض الأمينية حلقات الغنية بالبروتين) ، وتقطيعه ، صاحب الكلمات الدلالية البروتين مرغوب فيه. هذا العمود يفصل البروتينات الخاصة بهم وفقا لتقارب ملزمة للراتنج المشحونة إيجابيا في إطار زيادة تركيزات كلوريد الصوديوم. وبروتين عالية سالبة الشحنة أزل في تركيزات أعلى كلوريد الصوديوم appose الى معتدلة منها شحنة سالبة. مزايا هذا العمود وارتفاع معدل تدفق والقدرة على الربط. وchromatogram التبادل الأيوني (الشكل 2) يكشف عن فصل البروتينات الجيدة بين السكان 3 في زيادة تركيز كلوريد الصوديوم. وهناك حاجة SDS - PAGE تحليلها من أجل تحديد ميغاواط لكل السكان ، وعزل واحد مرغوب فيه وتقييم ما إذا كانت هناك حاجة إلى مزيد من الخطوات لتنقية. السكان الأول هو MamAΔ41 (~ 20 كيلو دالتون) في حين أن الثاني هو MamAΔ41 السكان + صاحب العلامة (~ 22kDa) التي لم يكن من قبل المشقوق ثرومبين البقري والسكان الثالث هو غير قابل للكشف في SDS - PAGE بسبب تركيز منخفض. إذا لم يتم فصل البروتينات قمم بوضوح ينبغي للمرء أن ينظر في الخطأ أو تغيير إعداد العازلة المنحدر من الانحدار كلوريد الصوديوم.
غير متشكلة حجم الاستبعاد اللوني من أجل الفصل بين البروتين لدينا المرغوب فيه بروتينات الخلية القولونية الأخرى التي كانت منضمة إلى الراتنج ني NTA وكانوا لا يفصلون خلال التبادل الأيوني اللوني. هذا العمود يفصل البروتينات وفقا لحجمها. والبروتينات الكبيرة في أحجام أصغر أزل شطف مقابل تلك الصغيرة التي سيتم eluted بأحجام أكبر. وchromatogram العمود (الشكل 3) يكشف عن الفصل جيدة من البروتين المرغوب فيه واحدة السكانية الرئيسية. ويبدو أن السكان أزل في الحجم المناسب مع مونومر ميغاواط من 20 كيلو دالتون ~. تم الكشف عن وجود الفرقة 80 كيلو دالتون ~ (القولونية البروتين النموذجية التي تربط ني NTA الراتنج) في SDS - PAGE قبل التحميل العمود ويختفي خلال هذا السباق. حيث أن تركيز هذا البروتين 80 كيلو دالتون ~ منخفضة لتبدأ ، وسكانها لا تظهر في chromatogram بسبب تخفيف وهناك حاجة SDS - PAGE تحليل لتحديد كفاءة التنقية. نوصي تحميل عينة المخففة ومركزة من ذروة الرئيسي لSDS - PAGE بحيث يمكن لأحد أن يحدد بالتأكيد وجود البروتين النقي في ميغاواط المناسبة. في هذه المرحلة هو تنقية البروتين وينبغي تقييمها من خلال التجانس - TOF MALDI. وكشف هذا التحليل بروتين في 20347 ميجاوات من دا وآخر في ميغاواط من دا 10176 (الشكل 4). في 10 كيلو دالتون ~ البروتين وتضاعف كلف ~ البروتين 20 كيلو دالتون. كان من المتوقع ميجاوات MamAΔ41 مع الأحماض الأمينية 9 غادر بعد إزالة صاحب تاج 20596.5 دا. بمقارنة فإنه إلى ميغاواط - TOF MALDI الحصول جدنا أنهم 248 دا إربا. وهذا يمكن أن تنتج عن الاختلاف أخطاء القياس TOF MALDI ، و / أو بسبب تدهور المشتركة للميثيونين الأول وجليكاين الثانية. على أن تبرم ، هو تنقية للغاية من البروتين ويمكن استخدامها لاجراء تجارب اخرى.

الجدول 1. الصياغات العازلة.

الشكل 1. ممثل SDS - PAGE تحليل تنقية العمود ني NTA من اليمين إلى اليسار ؛ ف فائقة الطرد المركزي بيليه (3.11 خطوة بروتوكول) ، W - يغسل (3.12 خطوة بروتوكول) ، U - غير محدود من البروتينات (3.10 خطوة بروتوكول) ، E - خمسة مسارات للعصيدة شطفليه (3.14 خطوة بروتوكول) ، M -- علامة البروتين (تشير الأرقام ميغاواط). يشير السهم MamAΔ41.

الشكل 2. تحليل الخطوة ايون اللوني الصرف (أ) التبادل الأيوني (MonoQ عمود) chromatogram ؛ الأزرق -- 280nm الاستيعاب ، ويمثل تركيز البروتين ، وكلوريد الصوديوم تركيز الأخضر ، الأحمر -- بيان الكسور التي تم جمعها. (ب) الممثل SDS - PAGE تحليل ايون خطوة تنقية الصرف. من اليسار إلى اليمين ؛ M -- علامة البروتين (تشير الأرقام ميغاواط) ، A6 -- أولا كسر الذروة ، A8 الثانية وكسر الذروة.

الشكل 3. تحليل حجم الاستبعاد اللوني (أ) استبعاد الحجم (Superdex 200 عمود) chromatogram ؛ الأزرق -- 280nm الاستيعاب ، ويمثل تركيز البروتين ، إشارة حمراء من الكسور التي تم جمعها. (ب) الممثل SDS - PAGE تحليل الاستبعاد حجم خطوة التنقية. من اليسار إلى اليمين ؛ M - البروتين علامة (تشير الأرقام ميغاواط) ، عينة PreI ما قبل حقن ، A4 - 6 جزء مجتمعة التي تم جمعها من الذروة الأولى ، A4 - 6D - المخففة التي تم جمعها من الكسر الذروة.

الشكل 4. مصفوفة بمساعدة الليزر الامتزاز / التأين (MALDI - TOF) طيف كتلة تنقية MamAΔ41. المصفوفة هو حمض Sinapic (SA). MamAΔ41 معروضة في دا 20347 ، كما يظهر أيضا هو تضاعف الأنواع المكلف في MamAΔ41 10176 دا.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
تنقية البروتين هو خطوة رئيسية في أي البروتينات الحيوية أو الدراسات البنيوية. لأن كل من البروتين هي فريدة من نوعها مع سلوكها ، ويحتاج المرء لتحديد خصائصه وتعديلها وفقا لذلك تنقية. وينبغي تحليل البروتين الهدف كخطوة أولى نحو تنقية استخدام أدوات المعلوماتية الحيوية. يتم استخدامها لحساب الهدف ISO - الكهربائية نقطة ، وتقييم حاجتها إلى تخفيض / المؤكسدة البيئة وحاجتها لأيونات الخاصة / يغاندس. هناك العديد من التعديلات الهامة التي تعكس بروتوكول لدينا تفرد الهدف. وتشمل هذه التعديلات العازلة ...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
نعترف الدكتور أمير أهاروني لدعمه وجينو دافيدوف ، Grimberg نعوم وتشن غوتمان للحصول على المشورة وتعليقاتهم.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
| الاسم | الشركة | رقم فهرسي | التعليقات | |
|---|---|---|---|---|
| مكبس فرنسي (French Press) | معدة | Thermo Fisher Scientific, Inc. | FA-078A | |
| خلية ضغط | معدة | Thermo Fisher Scientific, Inc. | FA-032 | |
| جهاز طرد مركزي فائق السرعة | معدة | Sorvall, Thermo Scientific | Discovery 90SE | |
| دوّارة | معدة | Beckman Coulter Inc. | Ti60 | |
| أنابيب طرد مركزي فائقة السرعة؛ PC-Bottle+Cap Assay 26.3ml | معدة | Beckman Coulter Inc. | BC-355618 | |
| أعمدة كروماتوغرافيا زجاجية اقتصادية بقطر 2.5cm | معدة | Bio-Rad | 737-2521 | |
| راتنج Ni-NTA His Bind | معدة | Novagen, EMD Millipore | M0063428 | |
| مطياف ضوئي | معدة | Amersham | Ultraspec 2100 pro | |
| كوفيت كوارتز | معدة | Hellma | 104-QS | |
| جهاز كروماتوغرافيا سائلة عالية الأداء- AKTA purifier 10 | معدة | GE Healthcare | 28-4062-64 | |
| عمود تبادل أيوني – MonoQ 4.6/100 PE | معدة | GE Healthcare | 10025543 | |
| عمود استبعاد حجمي معبأ مسبقاً-HiLoad 26/60 Superdex 200 | معدة | GE Healthcare | 17-1071-01 | |
| Centricon - Vivaspin15 – 10,000 MWCO | معدة | Sartorius AG | VS1501 | |
| جهاز طرد مركزي مكتبي | معدة | Thermo Fisher Scientific, Inc. | IEC CL30R | |
| MALDI-TOF | معدة | Bruker Corporation | Reflex IV | |
| Tris-HCl (هيدروكسي ميثيل) أمينوميثان | كاشف | BioLab | 20092391 | |
| كلوريد الصوديوم | كاشف | FRUTROM | 235553470 | |
| إيميدازول | كاشف | Alfa Aesar | 288-32-4 | |
| مزيج مثبطات البروتياز الخالي من EDTA | كاشف | Sigma-Aldrich | P-8849 | |
| Dnase I (ديوكسي ريبونيوكلياز I) | كاشف | Sigma-Aldrich | DN-25 | |
| ثرومبين بقري | كاشف | Fisher Scientific | BP25432 | |
| جلايسين | كاشف | BioLab | 07132391 | |
| دوديسيل كبريتات الصوديوم (SDS) | كاشف | BioLab | 19822391 | |
| بيتا-مركابتو–إيثانول | كاشف | Sigma-Aldrich | M-3148 | |
| InstantBlue | كاشف | Expedeon | 1SB01L | |
| سلم بروتيني مصبوغ مسبقاً PageRuler | كاشف | Fermentas | SM0671 |
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.