يتطلب اشتراك JoVE لعرض هذا المحتوى. تسجيل الدخول أو ابدأ نسخة تجريبية مجانية

مقالة منهجية

البروتين التسليم المباشر للخلايا الثدييات عن طريق خلية قابلة للاختراق السيستئين

9.8K مشاهدات

DOI:

10.3791/52814

مارس 25, 2015

* These authors contributed equally

في هذه المقالة

ملخص

المجالات الزنك الاصبع هي في جوهرها خلايا قابلة للاختراق وقادرة على التوسط تسليم البروتين في مجموعة واسعة من أنواع الخلايا الثديية. هنا، يتم تقديم خطوة بخطوة بروتوكول مفصلة لتنفيذ تكنولوجيا الزنك والإصبع للداخل الخلايا تسليم البروتين.

الملخص

نظرا لنمطيتها وقدرتها على إعادة برمجتها للتعرف على مجموعة واسعة من تسلسلات الحمض النووي ، ظهرت مجالات ربط الحمض النووي Cys2-His 2 بإصبع الزنك كأدوات مفيدة لهندسة الجينوم المستهدفة. مثل العديد من البروتينات الأخرى المرتبطة بالحمض النووي ، تمتلك أصابع الزنك أيضا القدرة الفطرية على عبور أغشية الخلايا. لقد أظهرنا مؤخرا أنه يمكن الاستفادة من نفاذية الخلايا الجوهرية هذه لتوصيل البروتين داخل الخلايا. يؤدي الاندماج الجيني لأشكال أصابع الزنك إلى النقل الفعال لشحنة البروتين والإنزيم إلى مجموعة واسعة من أنواع خلايا الثدييات. على عكس تقنيات نقل البروتين الأخرى ، فإن التوصيل عبر مجالات أصابع الزنك لا يثبط نشاط الإنزيم ويؤدي إلى مستويات عالية من توصيل العصارة الخلوية. هنا يتم تقديم بروتوكول مفصل خطوة بخطوة لتنفيذ تقنية إصبع الزنك لتوصيل البروتين إلى خلايا الثدييات. يتم تسليط الضوء على الخطوات الرئيسية لتحقيق مستويات عالية من التوصيل بوساطة إصبع الزنك داخل الخلايا ومناقشة استراتيجيات تعظيم أداء هذا النظام.

المقدمة

استراتيجيات فعالة للغاية وتنوعا تسليم البروتين حاسمة بالنسبة لكثير من البحوث الأساسية والتطبيقات العلاجية. النقل المباشر لتنقية البروتينات في خلايا يمثل واحدة من أسلم وأسهل الطرق لتحقيق ذلك. وخلافا 1،2 الاستراتيجيات التي تعتمد على التعبير الجيني من الأحماض النووية، 3-5 تسليم البروتين يشكل أي خطر من الطفرات إقحامي، مستقلة عن الخلوية النسخ / الآلات الترجمة وتسمح لها تأثير فوري. ومع ذلك، فإن عدم وجود طرق بسيطة وللتعميم عن ومنح النشاط لاختراق الخلية على البروتينات يفند بشكل روتيني دخولهم المباشر في الخلايا. تستند الأساليب الحالية لتسهيل داخل الخلايا تسليم البروتين على استخدام تحدث بشكل طبيعي 6-8 أو ....

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

البروتوكول

1. الاستنساخ

  1. الحصول بإصبعين المجالات زيف-استبداله ألانين التي تم المستنسخة الفرعية في النظام ناقلات التعبير PET-28 وهي متاحة عند الطلب (PET-2F-زيف) (34).
  2. PCR تضخيم EmGFP من البلازميد الزمرد-pBAD مع الاشعال 5 "XmaI-EmGFP (5'-GGAAATTG CCCGGG ATGGTGAGCAAGGGCGAGGAGCTGTTCAC-3 '؛ XMA أنا الموقع بالخط العريض) و 3" ساسي-EmGFP (5'-CGGATCT GAGCTC TTACTTGTACAGCTCGTCCATGCCGAG-3 " ، ساك أنا الموقع بالخط العريض).

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

النتائج

ويمكن التعبير عن بإصبعين زيف-EmGFP البروتينات الانصهار في E. القولونية مع> 95٪ التجانس وعوائد عالية (> 25 ملغ / مل) (الشكل 2). بشكل عام، واحدة وبإصبعين يمكن أن تنتج زيف البروتينات الانصهار في كميات مماثلة تقريبا لتلك التي من النوع البري غير معدل البروتين. ومع ذلك، في بعض السياقات، مكونة من خمسة وستة أصابع البروتينات زيف الانصهار غير قادرة على أن تنتج في عوائد عالية بما فيه الكفاية لتطبيقات المصب.

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

المناقشة

هنا، يتم تقديم بروتوكول خطوة بخطوة لتسليم البروتين باستخدام الزنك الاصبع (زيف) نطاقات خلية قابلة للاختراق. المجال زيف لا يقلل من نشاط تنصهر البضائع الأنزيمية 34؛ يسمح لإنتاج وتنقية البروتينات في عائدات متطابقة تقريبا لتلك التي لوحظت مع البروتين معدلة. ويمكن نقل البروتينات والإنزيمات إلى مجموعة واسعة من أنواع الخلايا مع الكفاءات التي تتجاوز الببتيد أو البروتين أنظمة النطاق التنبيغ لاختراق الخلية التقليدية. معا، وهذه النتائج تشير إلى إمكانية واسعة من المجالات زيف للوساطة .......

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

الإفصاحات

الكتاب ليس لديهم ما يكشف.

شكر وتقدير

وأيد هذا العمل من قبل المعاهد الوطنية للصحة (DP1CA174426 لكارلوس F. BARBAS) وجامعة ShanghaiTech، شنغهاي، الصين (لJL). تم إنشاؤها باستخدام الرسومات الجزيئية PyMol.

....

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

المواد

قائمة المواد المستخدمة في هذه المقالة
الاسمالشركةرقم فهرسيالتعليقات
XmaINew England BiolabsR0180L
SacINew England BiolabsR0156L
توسيع نظام PCR عالي الدقةRoche11759078001
dNTPsNew England BiolabsN0446S
4٪ -20٪ Tris-Glycine جل بروتين صغير ، 1.5 مم ، 10 آبارLife TechnologiesEC6028BOX
2x عازلة عينة LaemmliBioRad161-0737
T4 DNA LigaseLife Technologies15224-017
BL21 (DE3) المختصة E. القولونية< em> نيوإنجلاند BiolabsC2527I
IPTGThermo ScientificR0391
كلوريد الزنكسيجما ألدريتش208086-5G
كبريتاتالكاناميسينفيشر ScientificBP906-5
الجلوكوزسيجما-ألدريتشG8270-100G
تريس بيسفيشر ScientificBP152-25
كلوريد الصوديومسيجما-ألدريتشS9888-25G
DTTفيشر ScientificPR-V3151 
PMSFThermo Scientific36978
Ni-NTA راتنج الاغاروزQIAGEN30210
الجلسرينسيجما-ألدريتشG5516-500ML
إيميدازولسيجما-ألدريتشI5513-25G
Amicon Ultra-15 وحدات تصفية الطرد المركزيEMO MilliporeUFC900324
DMEMLife Technologies11966-025
تقنيات مصل الأبقار الجنينية10437-028
المضادات الحيوية-المضادة للفطريات Life Technologies15240-062
24 بئر صفيحة مسطحةالقاع سيجما-ألدريتشCLS3527-100EA
بولي ليسينسيجما-ألدريتشP7280
DPBS ، بدون كالسيوم ، لا مغنيسيومتقنيات الحياة21600010
كبريتات الهيبارانسيجما-ألدريتشH4777
التربسينلايف25300054
خلايا HeLaATCCCCL-2
Nano Drop ND-1000 مقياس الطيف الضوئي  Thermo Fisher Scientific
QIAquick PCRQIAGEN28104
QIAquick Gel ExtractionKit QIAGEN28704
تقنيات طقم تنقية

المراجع

  1. Berg, A., Dowdy, S. F. Protein transduction domain delivery of therapeutic macromolecules. Curr. Opin. Biotechnol. 22, 888-893 (2011).
  2. Lindsay, M. A. Peptide-mediated cell delivery: application in protein target validation. Curr. Opin. Pharmacol....

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

إعادة الطباعة والأذونات

الوسوم