تصف هذه المقالة بروتوكولا بسيطا وسريعا لتقييم حالة قلة القلة لبروتين GTPase MxA الشبيه بالدينامين من محللات الخلايا البشرية باستخدام مزيج من PAGE غير المتمسخ مع تحليل اللطخة الغربية.
يتطلب اشتراك JoVE لعرض هذا المحتوى. تسجيل الدخول أو ابدأ نسخة تجريبية مجانية
مقالة منهجية
تصف هذه المقالة بروتوكولا بسيطا وسريعا لتقييم حالة قلة القلة لبروتين GTPase MxA الشبيه بالدينامين من محللات الخلايا البشرية باستخدام مزيج من PAGE غير المتمسخ مع تحليل اللطخة الغربية.
يعد تكوين مجمعات قليلة القلة شرطا أساسيا أساسيا للبنية والوظيفة الصحيحة للعديد من البروتينات. يمارس البروتين المستجيب المضاد للفيروسات المستحث بالإنترفيرون MxA نشاطا واسعا مضادا للفيروسات ضد العديد من الفيروسات. MxA هو GTPase يشبه الدينامين ولديه القدرة على تكوين هياكل قليلة الجودة من الدرجة الأعلى. ومع ذلك ، فإن ما إذا كان قلة القلة MxA مطلوبا لنشاطه المضاد للفيروسات هو مسألة نقاش. نصف هنا بروتوكولا بسيطا لتقييم حالة القلة من القلة المعبر عنها داخليا أو خارج الرحم MxA في الجزء السيتوبلازمي لخطوط الخلايا البشرية عن طريق الرحلان الكهربائي لهلام بولي أكريلاميد غير المتغيرة (PAGE) بالاشتراك مع تحليل اللطخة الغربية. تتمثل إحدى الخطوات الحاسمة في البروتوكول في اختيار المنظفات لمنع تراكم و / أو ترسيب البروتينات المرتبطة بشكل خاص بالأغشية الخلوية مثل MxA ، دون التدخل في نشاطها الأنزيمي. جانب آخر حاسم من البروتوكول هو الحماية التي لا رجعة فيها لمجموعات الثيول الحرة من بقايا السيستين بواسطة اليودوأسيتاميد لمنع التفاعلات الاصطناعية للبروتين. هذا البروتوكول مناسب لتقييم بسيط لحالة القلة من MxA ، علاوة على ذلك يسمح بارتباط مباشر للنشاط المضاد للفيروسات لطفرات واجهة MxA مع حالات القلة الخاصة بها.
هيكل رباعي من بروتين يلعب دورا حاسما في العديد من العمليات الخلوية. مسارات الإشارات والتعبير الجيني، وانزيم تفعيل / تعطيل كل تعتمد على التجميع السليم للمجمعات البروتين 1-4. ومن المقرر أن التساهمية لا رجعة فيها أو عكسها تفاعلات البروتين البروتين كهرباء ومسعور هذه العملية التي تعرف أيضا باسم هومو أو مغاير oligomerization. Oligomerization ليس فقط ينوع العمليات الخلوية المختلفة دون زيادة حجم الجينوم، ولكنها توفر أيضا استراتيجية للبروتينات لبناء المجمعات المستقرة التي هي أكثر مقاومة تجاه تمسخ وتدهور 5. عيوب في oligomerization لها تأثير على وظيفة البروتينات ويمكن أن يؤدي إلى تطور أمراض. على سبيل المثال، هيدروكسيلاز أنزيم فينيل الأنين يشكل مجمع رباعي القسيمات. بعض الطفرات داخل المجمع البروتين يمكن أن تضعف تشكيل tetramer وتؤدي إلى بيلة الفينيل كيتون المرض 6.
الصورة = "jove_content"> البروتين MXA الإنسان هو مضاد للفيروسات (IFN) -induced المضادة للفيروسات البروتين المستجيب تمارس نشاط مضاد للفيروسات واسع ضد مختلف RNA، فضلا عن الفيروسات الحمض النووي 7. انه ينتمي الى الفصيلة من GTPases كبيرة مثل dynamin ولديه القدرة على تشكيل الهياكل بلازميدة قليلة القسيمات كبيرة في المختبر 8. وقد اقترح Oligomerization لحماية MXA من التدهور السريع 9،10. وعلى الرغم من الجهود المكثفة من قبل العديد من المجموعات البحثية، الآلية الجزيئية العمل لا تزال بعيدة المنال إلى حد كبير ودور الدولة oligomerization من MXA عن وظيفتها المضادة للفيروسات هو قيد المناقشة 9،11،12. وفي هذا الصدد، اقترح قاو وزملاء العمل نموذجا حيث يمارس MXA نشاطها المضاد للفيروسات من خلال التفاعل مع البروتينيات الفيروسية في شكل هياكل بلازميدة قليلة القسيمات كبيرة تشبه حلقة 11. ومع ذلك، في الآونة الأخيرة، أثبتنا أن dimers MXA المعرض نشاط مضاد للفيروسات وتتفاعل مع البروتين النووي من فيروس إنفلونزا 12. بASED على التركيب البلوري للMXA، حدد غاو وزملاء العمل عدة مخلفات الأحماض الأمينية في المناطق اجهة التي تعتبر بالغة الأهمية لoligomerization في المختبر وظيفة مضادة للفيروسات في 11،13. ولذلك، من أجل توضيح التي تنص على بلازميدة قليلة القسيمات من MXA تمارس نشاط مضاد للفيروسات، سعينا إلى وضع بروتوكول بسيط لتحديد بسرعة الدولة oligmeric من المسوخ واجهة MXA أعرب في الخلايا البشرية وكذلك أعرب الذاتية MXA بعد التحفيز IFNα.
على الرغم من أن هناك العديد من التقنيات التي تستخدم عادة لتحقيق التفاعل بين البروتينات مثل بروتين تقسيم الفلوري الأخضر (تقسيم GFP) تكامل فحص 14، سطح مأكل بالرنين 15 و فورستر نقل الطاقة الرنين (الحنق) 16، فإنها لا توفر معلومات رياضيات الكيمياء الدقيق للمجمع البروتين بلازميدة قليلة القسيمات. للتحقيق في هذا الجانب بالذات، تقنيات مثلمتعددة زاوية تشتت الضوء (ملس) 17 وتنبيذ فائق التحليلية 18 هي مفيدة جدا. عادة، والبروتينات تحليلها باستخدام هذه الأساليب هي بروتينات النقاء. قد تعتمد عمليات Oligomerization أيضا على عوامل الخلوية الأخرى. وإذا كانت هذه العوامل هي غير معروفة، وتحليل أكثر صعوبة. بالإضافة إلى ذلك، بعض البروتينات يصعب التعبير عنها في E. القولونية وتنقية. لذلك، وهذه الأساليب ليست هي الخيار الأمثل لتحليل oligomerization البروتين في البيئة الخلوية. وبالإضافة إلى ذلك، هذه التقنيات تتطلب الأدوات الباهظة الثمن التي لا تتوفر بسهولة.
غير تغيير طبيعة الكهربائي للهلام بولي أكريلاميد (PAGE)، اللوني حجم الإقصاء أو يشابك الكيميائية تليها التقليدية دوديسيل الصوديوم كبريتات (SDS) -PAGE هي أدوات مفيدة لتوصيف تشكيل الأوليغومرات من الخلية لست] 2،19،20. هذه الأساليب لا تتطلب معدات متخصصة ويمكن أن يكون المؤسسة العامة بسهولةrformed في المختبر القياسية. قمنا بتقييم البداية مختلف البروتوكولات عبر ربط الكيميائية التي أدت invariantly إلى تجميع وترسيب MXA غير محددة. لذلك، نحن اختبار القادم بروتوكولات PAGE عدم تغيير طبيعة. كما تستثني عدم تغيير طبيعة-PAGE استخدام SDS، والهجرة من البروتينات يعتمد على تهمة وطنهم. يستخدم زرقاء أصلية PAGE coomassie G250 الزرقاء الرائعة لتحميل البروتينات مع شحنة سالبة العام، على غرار SDS، ولكن لا تفسد البروتين 21. للأسف، coomassie رواسب الزرقاء الرائعة في وجود الأملاح العالية والكاتيونات ثنائي التكافؤ (مثل المغنيسيوم 2+) التي غالبا ما يتم تضمينها في مخازن تحلل. اعتمادا على مخازن المستخدمة، قد يكون من الصعب لتحليل عينة من دون مزيد من التحسين من الخطوات التي يمكن أن يكون لها تأثير على بروتين معقد بلازميدة قليلة القسيمات.
هنا نقدم بروتوكول البسيط القائم على طريقة نشرت سابقا 22 لتحديد oligomerization منالبروتين MXA حقوق الإنسان مستمد من لست] الخلوية استخدام غير تغيير طبيعة-PAGE.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
ملاحظة: يعتمد هذا البروتوكول على نشرها سابقا عدم تغيير طبيعة بروتوكول PAGE 12. في هذه الدراسة، تم تقييم حالة بلازميدة قليلة القسيمات من البروتين MXA باستخدام خلايا الفيرو overexpressing MXA أو خلايا A549 تحفيز الإنترفيرون α، معربا عن الذاتية MXA. البروتوكول هو موضح أدناه يمكن استخدامها لتحليل حالة بلازميدة قليلة القسيمات من أي بروتين بالإضافة إلى MXA. ومع ذلك، قد تكون هناك حاجة مزيد من التحسين.
1. إعداد الخلايا المحللة للPAGE عدم تغيير طبيعة،
ملاحظة: لتحليل حالة بلازميدة قليلة القسيمات من البروتين MXA البشري في أي فيرو أو A549 الخلايا، كانت تحصد 1.0 × 10 6 خلايا. اعتمادا على نوع من الخلايا أو وفرة البروتين لتحليل، ينبغي تعديل عدد الخلايا. ومن المهم أيضا لحماية المنطقة العازلة تحلل من التعرض للضوء، في أقرب وقت يتم إضافة iodoacetamide حساسة للضوء.
2. الكهربائي
تم تنفيذ الكهربائي كما هو موضح من قبل مع بعض التعديلات 22: ملاحظة. في البروتوكول هو موضح أدناه، استخدمت مسبقة الصب المواد الهلامية التدرج (4-15٪ التدرج). بدلا من ذلك، المواد الهلامية يمكن أن تكون مستعدة في المختبر. من المهم جدا لاستبعاد أي عامل تغيير طبيعة مثل SDS لمنع تفكك المجمعات البروتين بلازميدة قليلة القسيمات. تم تحسين وقت الكهربائي لدول بلازميدة قليلة القسيمات مختلفة من البروتين MXA البشري. ومع ذلك، يمكن أن تختلف عن غيرها من البروتينات، وهذا يتوقف على حجم مجمع بلازميدة قليلة القسيمات فضلا عن مجموعة من الانفصال التي من المفترض أن يتحقق لتحليل مجمع. ولذلك، فإن الوقت الأمثل لالكهربائي وينبغي أن تحدد تجريبيا. لحل الأمثل للالأوليغومرات ليتم تحليلها وينبغي ألا يتجاوز التيار 25 أمبير.
3. ويسترن وصمة عار
ملاحظة: هو موضح أدناه بروتوكول نظام صمة عار الغربي الرطب. أي غشاء النشاف يمكن استخدامها. تفعيل فلوريد البولي فينيل (PVDF) الأغشية في الميثانول بنسبة 100٪ قبل موازنة في النشاف BUFفر. تقنية لطخة غربية شبه الجافة يمكن استخدامها بدلا من ذلك، ولكن لابد الأمثل للمجمعات بلازميدة قليلة القسيمات كبيرة.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
استخدام غير تغيير طبيعة-PAGE، قمنا بتحليل الدولة بلازميدة قليلة القسيمات من النوع البري البشري MXA، ومثنوي المسوخ واجهة MXA (R640A) وMXA (L617D)، فضلا عن واجهة أحادى الطور MXA (M527D) من الخلية لست] 12. كانت هي lysed الخلايا في العازلة التي تحتوي على 1٪ octylphenoxypolyethoxyethanol (NP-40) وiodoacetamide لضمان ذوبان البروتين وحماية الفئات ثيول مجانية (انظر الشكل 1). كما هو موضح من قبل، تم إزالة الملح والأيض الصغيرة عن طريق غسيل الكلى 19. وجر...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
نحن هنا وصف طريقة بسيطة التي تسمح بتحديد السريع للدولة بلازميدة قليلة القسيمات من البروتينات التي أعرب عنها في خلايا الثدييات التي PAGE عدم تغيير طبيعة-يليه تحليل لطخة غربية. والميزة الرئيسية لهذا النهج هو أن الدولة بلازميدة قليلة القسيمات من بروتين معين يمكن تحديده من لست] خلية كاملة دون تنقية البروتين السابقة. قد يكون هذا هاما للبروتينات التي oligomerize أو ممارسة وظيفتها بالاشتراك مع عوامل مساعدة. وبالإضافة إلى ذلك، فإن البروتينات لا تزال في حالتها الأصلية، وإذا استخراج مزيد من...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
ليس لدى المؤلفين ما يكشفون عنه.
تم تمويل هذا العمل من خلال منحة من مؤسسة العلوم الوطنية السويسرية (Grant nr. 31003A_143834) إلى JP.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
| الاسم | الشركة | رقم فهرسي | التعليقات |
|---|---|---|---|
| وحدات غسيل الكلى Slide-A-Lyzer MINI ، 10K MWCO ، 0.5 مل | Thermo Fisher Scientific | 69570 | التوازن المسبق في المخزن المؤقت لغسيل الكلى (إذا كانت إزالة الجلسرين مطلوبة) يمكن أن تكون ذاتية الصنع وفقا ل Fiala et al. 2011 |
| 4 & ndash ؛ 15٪ Mini-PROTEAN TGX جل بروتين مسبقة الصب ، 10 بئر ، | Bio-Rad | 456-1083 | تشغيل مسبق في تشغيل المخزن المؤقت لضبط نظام العازلة |
| cOmplete ، Mini ، Edta-free | Roche ؛ | 11836170001 | استخدام قرص واحد لكل 50 مل |
| PBS ، درجة الحموضة 7.4 زجاجة 500 مل Gibco | Thermo Fisher Scientific | 14190-094 | |
| Ponceau S solution | Sigma-Aldrich | P7170 | TOXIC< / Strong> ارتداء القفازات وحماية العينين |
| NativeMark Unstained Protein Standard 50 & micro; ل | Invitrogen | P / N 57030 | تحميل 5 & مايكرو ؛ ل/بئر |
| خلايا A549 | ATCC | ATCC CCL185 | تنمو في وسط النمو (انظر <قوي>الجدول 1< / قوي>) |
| خلايا فيرو | ATCC | ATCC CCL81 | تنمو في وسط النمو (انظر <قوي>الجدول 1< / قوي>) |
| الأجسام المضادة | المضادة ل Mx1 Novus Biologicals | H00004599_D01P | استخدامها عند تخفيف 1: 1,000 |
| ECL المضاد للأرانب IgG ، الفجل الحار بيروكسيداز الجسم المضاد الكامل المرتبط (من حمار) | GE-Healthcare | NA934V | استخدم عند تخفيف 1: 10،000 |
| 0.5٪ Trypsin-EDTA (1x) ؛ لايف تكنولوجيز | ثيرمو فيشر | 15400-054 | |
| يودوأسيتاميد 5 جم | Sigma-Aldrich | I-6125 | مخزون 100 ملي مولار |
| برومفينول بلو | سيجما ألدريتش | B0126-25G | |
| DMEM + 4.5 جم / لتر Gluc ، + L-Glut ، + تقنيات حياة البيروفات | Thermo Fisher Scientific | 41966-029 | |
| Pen البكتيريا العقدية 100 x 100ml لايف تكنولوجيز | ثيرمو فيشر العلمي | 15140 - 130 | |
| جلوتاماكس 100x مخزون ، 100 مل & nbsp ؛ تقنيات الحياة | ثيرمو فيشر Scientific | 350500-038 | |
| مصل الأبقار الجنيني ، غسيل الكلى ، أصل أمريكي 500 مل Gibco Lot: 42G9552K | Thermo Fisher Scientific | 10270-106 | |
| ورق ترشيح السليلوز | Bio-Rad | 1703965 | |
| PVDF blotting غشاء | GE-Healthcare | 10600022 | |
| تريس (هيدروكسي ميثيل) أمينوميثان | Biosolve | 0020092391BS | |
| فلوريد الصوديوم (NaF) | Sigma Aldrich | S-7920 | |
| NP-40 | Calbiochem | 492015 | |
| cOmplete ، Mini ، Free | EDTA Roche ؛ | 11836170001 | |
| Tween 20 | Calbiochem | 6555204 | |
| CHAPS 10٪ محلول | Amresco | N907 | |
| DL-Dithiothreitol (DTT) | Sigma Aldrich | 43819 | |
| Glycine | Biosolve | 0007132391BS | |
| orthovanadate الصوديوم (Na3< / sub>VO4< / sub>) | سيجما ألدريتش | 450243 | |
| Glycerol | Sigma Aldrich | G7757 | |
| & # 946 ؛ -Glycerophospate | Sigma Aldrich | G9422 | |
| مسحوق الحليب | Migros / Switzerland | ||
| ميثانول | ميليبور | 1.06009 | |
| كلوريد الصوديوم (NaCl) | سيجما ألدريتش | 71380 | |
| كلوريد المغنيسيوم (MgCl2< / sub>) | Amresco | 288 | |
| كبريتات دوديسيل الصوديوم (SDS) | سيجما ألدريتش | L4509 | |
| هيدروكسيد الصوديوم (هيدروكسيد الصوديوم) | سيجما ألدريتش | S-8045 |
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.