النقل إلى الوراء من البروتينات من سطح الخلية إلى غولجي أمر ضروري للحفاظ على التوازن الغشاء. هنا، نحن تصف طريقة لتحليل الخلايا السطحية غولجي النقل المؤتلف البروتينات باستخدام نانوبوديس فونكتيوناليزيد في خلايا هيلا المتحلل.
يتطلب اشتراك JoVE لعرض هذا المحتوى. تسجيل الدخول أو ابدأ نسخة تجريبية مجانية
مقالة منهجية
النقل إلى الوراء من البروتينات من سطح الخلية إلى غولجي أمر ضروري للحفاظ على التوازن الغشاء. هنا، نحن تصف طريقة لتحليل الخلايا السطحية غولجي النقل المؤتلف البروتينات باستخدام نانوبوديس فونكتيوناليزيد في خلايا هيلا المتحلل.
النقل من البروتينات والأغشية من سطح الخلية غولجي وما بعدها ضروري للتوازن والهوية عضية وعلم وظائف الأعضاء. لدراسة حركة تراجعية البروتين، وضعنا مؤخرا مجموعة من أدوات المستندة إلى نانوبودي تنوعاً لتحليل النقل من سطح الخلية إلى المجمع غولجي، أما عن طريق خلية ثابتة ويعيش التصوير، بالمجهر الإلكتروني، أو كيميائيا. نحن هندسيا nanobodies نيون فونكتيوناليزيد الأخضر المضادة البروتين (التجارة والنقل) – موثقات الصغيرة، أحادي، والنسب العالية من البروتين – التي يمكن تطبيقها على خطوط الخلايا معربا عن بروتينات الغشاء من الاهتمام مع مجموعة بروتينات فلورية خضراء خارج الخلية. ديريفاتيزيد nanobodies منضمة إلى الصحفيين بروتينات فلورية خضراء يتم استيعابه على وجه التحديد وتنقل تراكبيا على طول طرق الفرز الصحفيين. كانت فونكتيوناليزيد نانوبوديس مع fluorophores تتبع النقل إلى الوراء بالفحص المجهري الأسفار والعيش التصوير، مع اسكوربات البيروكسيديز 2 (APEX2) للتحقيق في توطين مجمعات مراسل-نانوبودي ultrastructural إلكترون الفحص المجهري، ومع زخارف تيروزين الكبرتة (TS) لتقييم حركية ترانس-غولجي وصول الشبكة (TGN). في هذه المقالة المنهجية، نحن مخطط الإجراء العام للتعبير عن البكتريا وتطهير نانوبوديس فونكتيوناليزيد. نحن لتوضيح استخدام أداة لدينا استخدام nanobodies تعديل مشري والملخص لتحليل TGN وصول البضائع البروتينات وامتصاص اندوسيتيك قوية.
حركة تراجعية من البروتينات والدهون من سطح الخلية إلى مختلف الأقسام داخل الخلايا أمر حاسم للحفاظ على التوازن غشاء على موازنة إفراز وإعادة تدوير مكونات الأجهزة النقل anterograde1 , 2. بعد الاستيعاب الداخلي عن طريق الالتقام تعتمد على كلاثرين أو-مستقلة، البروتين والدهن الشحن أولاً ملء المبكر اندوسوميس من أين هم كذلك توجيه أما على طول النظام إندو-الليزوزومية، وإعادة تدويرها لغشاء البلازما، أو الموجهة إلى شبكة ترانس-غولجي (TGN). إعادة التدوير من اندوسوميس و/أو سطح الخلية TGN جزء من دورة الوظيفي عدد من مستقبلات البضائع transmembrane anterograde، مثل مستقبلات يطلق – 6-فوسفات تعتمد على الأيونات الموجبة والايونات الموجبة المستقلة (كدمبر وسيمبر) تسليم حديثا توليفها hydrolases الليزوزومية من TGN أواخر اندوسوميس وليسوسوميس3،،من45، سورتيلين وسورلا6،7ونتليس (ولس) نقل يغاندس Wnt إلى سطح الخلية 8 , 9 , 10 , 11-هي البروتينات الأخرى تم استردادها مرة أخرى إلى TGN TGN46 وفي إيسوفورمس ذات الصلة12،13،14، الافخاخ (القابلة للذوبان N-اثيلماليميدي-تراعي الانصهار عامل مرفق مستقبلات) 15 , 16 , 17، قسط التدريجي (عنك) البروتين20الناقلين المعادن مثل ATP7A/B أو DMT121،22، و transmembrane، اميلويد السلائف البروتين (APP)18،19 تجهيز الإنزيمات بما في ذلك كاربوكسيبيبتيداسي د، فارين أو BACE123،،من2425. وبصرف النظر عن هذه البروتينات الذاتية، خطف السموم البكتيرية والنبات (مثل السمية شيغا، والكوليرا، ومادة الريسين وابرين) الآليات النقل إلى الوراء للوصول إلى لائحة ريتروترانسلوكيشن في سيتوسول26،27، ،من 2829.
من أجل مباشرة تحليل حركة المرور إلى الوراء، قد سبق أن وضعت مجموعة من أدوات المستندة إلى نانوبودي لوسم وتتبع الشحنات البروتينات من سطح الخلية إلى المقصورات داخل الخلايا30. نانوبوديس تمثل أسرة جديدة من موثقات البروتينات المشتقة من هوموديميريك الثقيلة-سلسلة--فقط الأجسام المضادة (هكابس) التي تحدث طبيعيا في31،الإبليات والأسماك الغضروفية32. أنها تشكل المجال الثقيلة-سلسلة متغير (فة) من هكابس ولها العديد من المزايا على الأجسام المضادة التقليدية (مثلاً، إيجس): أحادي، الصغيرة (كاتشين ~ 15)، القابلة للذوبان العالية، تخلو من ثنائي كبريتيد السندات، يمكن أعرب البكتريا، والمحدد ل ربط عالية تقارب33،34،،من3536. لجعل أداة نانوبودي لدينا تنوعاً وقابلة للتطبيق على نطاق واسع، استخدمنا نانوبوديس مكافحة فونكتيوناليزيد-التجارة والنقل للبروتينات السطحية-التسمية والمسار معلم مع التجارة والنقل في مجال اختصاصهم خارج الخلية/لومينال. الروغان نانوبوديس مع متشيري، اسكوربات البيروكسيديز 2 (APEX2) النقل إلى الوراء37، أو تسلسل تيروزين الكبرتة (TS)، أصيل البضائع transmembrane البروتينات يمكن تحليلها من قبل أما ثابتة ويعيش تصوير الخلية، التي المجهر الإلكتروني، أو كيميائيا. منذ الكبرتة تيروزين توسط سولفوترانسفيراسيس تيروسيلبروتين (TPST1 و TPST2) تعديل بوسترانسلاشونال مقيد إلى ترانس-غولجي/TGN, نحن يمكن مباشرة دراسة النقل وحركية من البروتينات للفائدة من سطح الخلية إلى هذا داخل الخلايا غولجي حجرة38،،من3940.
في هذه المقالة الأساليب، يصف لنا السهولة لإنتاج نانوبوديس فونكتيوناليزيد (فة-2xTS-APEX2،-مشري ومشتقاتها) مناسبة لعدد من التطبيقات لتحليل النقل إلى الوراء في خلايا الثدييات30. نحن تركز أساسا على استخدام الملخص تعديل موقع نانوبودي لتحليل حركة المرور داخل الخلايا من سطح الخلية حجرة الكبرتة.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
1-البكتيرية التحول مع نانوبوديس فونكتيوناليزيد
ملاحظة: تم تحسين هذا البروتوكول للتعبير، وتنقية، وتحليل لمكافحة فونكتيوناليزيد-التجارة والنقل نانوبوديس كما هو موضح سابقا30. Derivatization مع مويتيس البروتين الأخرى قد تحتاج إلى تعديل هذا البروتوكول القياسي.
2-البكتيرية ثقافة السائل والتعريفي للتعبير نانوبودي فونكتيوناليزيد
3-تنقية نانوبوديس فونكتيوناليزيد
4-التحقق من صحة التعبير نانوبودي فونكتيوناليزيد (أخذ تلطيخ)
5-الإقبال على نانوبوديس فونكتيوناليزيد بالخلايا المزروعة لتلطيخ الأسفار
6-الإقبال على نانوبوديس فونكتيوناليزيد بالخلايا المستزرعة (لتحليل الكبرتة)
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
للتحقيق في نقل البروتين إلى الوراء إلى مختلف الوجهات داخل الخلايا، أنشأنا مؤخرا أداة تستند إلى نانوبودي المضادة-التجارة والنقل لوسم وتتبع البروتينات الانصهار المؤتلف من سطح الخلية30. وهنا نبدي إنتاج البكتيرية مثل ديريفاتيزيد نانوبوديس، وتبرهن على تطبيقها لدراسة امتصاص اندوسيتيك المجهري الأسفار وإيمونوبلوتينج، فضلا عن استخدامها للتحقيق وصول TGN بتحليل الكبرتة. أن تطبيق هذا الأخير هو التركيز المنهجي لهذا البروتوكول.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
نانوبوديس تمثل طبقة ناشئة من البروتين السقالات الموثق بالعديد من المزايا على الأجسام المضادة التقليدية: فهي صغيرة، ومستقرة، وأحادي, ويمكن تحديدها لسندات عالية من ثنائي كبريتيد تقارب والافتقار إلى3533،، 44 , 45-وهي تستخدم في عدد من التطبيقات، مثل في نظم الثقافة الخلايا والكائنات الحية في علم الأحياء التنموي46،47،مشرفات
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
الكتاب ليس لها علاقة بالكشف عن.
وأيد هذا العمل 31003A-162643 منحة من "مؤسسة العلوم الوطنية السويسرية". ونحن نشكر بورت نيكول وبيوزينتروم التصوير الأساسية مرفق (إيمكف) للدعم.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
| الاسم | الشركة | رقم فهرسي | التعليقات |
|---|---|---|---|
| 118144600001 الأجسام المضادة للجسم المضاد ل GFP | Sigma-Aldrich | بواسطة Sigma-Aldrich ، ولكن تم تصنيعه بواسطة Roche | |
| Anti-His6 للأجسام المضادة | Bethyl Laboratories | A190-114A | |
| الأجسام المضادة للأكتين | EMD Millipore | MAB1501 | |
| الماعز المضادة للأرانب HRP | سيجما-ألدريتش | A-0545 | |
| الماعز المضادة للفأر HRP | سيجما ألدريتش | A-0168 | |
| 4 '، 6-دياميدينو-2-فينيليندول (DAPI) | سيجما-ألدريتش | D9542 | مذاب في 1x PBS / 1٪ BSA |
| ثنائي ميثيل سلفوكسيد (DMSO) | Applichem | A3672 | |
| D-biotin | Sigma-Aldrich | B4501 | مذاب في معقم 500 ملي مولار NaH 2< / sub >PO 4 < / sub > أو DMSO |
| 5-aminolevuilnic acid (dALA) هيدروكلوريد | سيجما-ألدريتش | A3785 | مذاب في ماء معقم |
| DNase I | Applichem | A3778 | مذاب في ماء معقم |
| يتم توزيع المنتج Lysozyme | Sigma-Aldrich | 18037059001 | بواسطة Sigma-Aldrich ، ولكن تم تصنيعه بواسطة Roche |
| Brefeldin A (BFA) | Sigma-Aldrich | B5936 | |
| Puromycin | Invivogen | ant-pr-1 | |
| البنسلين / الستربتومايسين | Bioconcept | 4-01F00-H | |
| L-glutamine | Applichem | A3704 | |
| Dulbecco ' s النسر المعدل s متوسط (DMEM) | سيجما ألدريتش | D5796 | |
| مصل ربلة الساق الجنينية (FCS) Biowest | S181B-500 | ||
| Sulfur-35 كبريتات الصوديوم | Hartmann | Analytics | ARS0105 يحتوي المنتج على أملاح |
| إيرل المتوازنة | محلول الأحماض الأمينية Sigma-Aldrich | E6267 | |
| MEM (50x) | Sigma-Aldrich | M5550 | |
| MEM محلول فيتامين (100x) | Sigma-Aldrich | M6895 | |
| cOmplete ، كوكتيل مثبط البروتياز الصغير | Sigma-Aldrich | 11836153001 | يتم توزيع المنتج بواسطة Sigma-Aldrich ، ولكن تم تصنيعه بواسطة Roche |
| Isopropyl-& beta ؛ -D-thiogalactopyranosid (IPTG) | Applichem | A1008 | مذاب في ماء معقم ، المخزون 1 M |
| ملح كاربينيسيلين ثنائي الصوديوم | Applichem | A1491 | مذاب في ماء معقم ، المخزون 100 مجم / مل |
| كبريتات كاناميسين | Applichem | A1493 | مذاب في ماء معقم ، المخزون 100 مجم / مل |
| Coomassie-R (أزرق لامع) | Sigma-Aldrich | B-0149 | |
| Paraformaldehyde (PFA) | Applichem | A3813 | |
| ألبومين مصل البقر (BSA) | Sigma-Aldrich | A2153 | |
| Fluoromount-G | Southern Biotech | 0100-01 | |
| Ni Sepharose عالية الأداء | GE Healthcare | 17-5268-01 | |
| أعمدة GraviTrap الخاصة به | GE Healthcare | GE11-0033-99 | |
| مجموعة العازلة الخاصة به | GE Healthcare | GE11-0034-00 | |
| أعمدة تحلية PD10 يمكن التخلص منها GE | Healthcare | GE17-0851-01 | |
| جل TGX البروتيني الصغير ، 4-20٪ ، 15 بئر | Bio-Rad | 456-1096 | |
| Dulbecco s محلول ملحي مخزن بالفوسفات (DPBS) بدون Ca2 + < / sup> / Mg2 + < / sup> | Sigma-Aldrich | D8537 | |
| أطباق 35 مم | Falcon | 353001 | |
| 6 آبار | TPP | 92406 | |
| أغطية زجاجية (رقم 1.5H) | VWR | 631-0153 | |
| فينيل ميثيل سلفونيل فلوريد (PMSF) Applichem | A0999.0025 | مذاب في 40٪ DMSO 60٪ إيزوبروبانول ، مخزون في 500 ملي مولار | |
| Tryptone | Applichem | A1553 | |
| مستخلص الخميرة | Applichem | A1552 | |
| سداسي هيدرات كلوريد المغنيسيوم | Merck Millipore | 105833 | مذاب في ماء معقم ، المخزون 1 م |
| كلوريد الكالسيوم ثنائي هيدرات | ميرك ميليبور | 102382 | مذاب في ماء معقم ، المخزون 1 م |
| 106404 مذاب كلوريد الصوديوم | Merck Millipore | في ماء معقم ، المخزون 5 م |
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.