$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
1. إعداد بلازميد تعبير pEU
ملاحظة: يجب أن يتضمن بلازميد تعبير pEU كودون البداية ، وإطار قراءة مفتوح لبروتين الغشاء المستهدف ، وكودون الإيقاف في الجزء (انظر الشكل 1). أضف تسلسل (تسلسلات) علامة الكشف / التنقية في الموضع المناسب عند الحاجة. إما هضم إنزيم التقييد أو الاستنساخ غير الملحوم ينطبق على الاستنساخ الفرعي. هنا نصف بروتوكولا باستخدام طريقة استنساخ سلسة.
- إعداد إدراج جزء الحمض النووي.
- تضخيم الجين محل الاهتمام بواسطة تفاعل البوليميراز المتسلسل باستخدام قالب cDNA والتمهيدي 1 والتمهيدي 2. يحتوي التمهيدي 1 والتمهيدي 2 على تداخلات 15 نقطة أساس للاستنساخ السلس ، على التوالي (انظر جدول المواد).
ملاحظة: لا تقم بتضمين التسلسلات المراد معالجتها وإزالتها من البروتين الناضج في الخلايا (على سبيل المثال ، تسلسل الإشارة). لا تتم معالجة البروتين المركب في نظام خال من خلايا القمح. لا تضيف تسلسل كوزاك. يحتوي متجه pEU-E01-MCS على محسن ترجمة E01.
- أضف حجم 1/25 من إنزيم تقييد DpnI إلى منتج PCR لإزالة قالب الحمض النووي البلازميدي. احتضان لمدة 30 دقيقة عند 37 درجة مئوية.
- استخدم مجموعة تنقية تفاعل البوليميراز المتسلسل لتنقية منتج تفاعل البوليميراز المتسلسل وضبط التركيز عند 20-50 نانوغرام / ميكرولتر.
- متجه خطي pEU-E01-MCS.
- قم بإجراء تفاعل البوليميراز المتسلسل العكسي باستخدام pEU-E01-MCS والتمهيدي 3 والتمهيدي 4.
- أضف حجم 1/25 من إنزيم تقييد DpnI إلى منتج PCR العكسي. احتضان لمدة 30 دقيقة عند 37 درجة مئوية.
- استخدم مجموعة تنقية PCR لتنقية منتج PCR وفقا لتوصية الشركة المصنعة. اضبط التركيز عند 20-50 نانوغرام / ميكرولتر.
- امزج 2 ميكرولتر من شظية الحمض النووي المدرجة ، و 2 ميكرولتر من المتجه الخطي ، و 4 ميكرولتر من خليط إنزيم الاستنساخ غير الملحوم.
- تحويل سلالة الإشريكية القولونية JM109 مع منتج الاستنساخ سلس. باستخدام مفرشة ، انشر المعلق البكتيري على صفيحة أجار LB-ampicillin.
ملاحظة: يحتوي ناقل pEU على علامة مقاومة الأمبيسلين.
- تأكد من تسلسل تعبير البلازميد الذي تم إنشاؤه باستخدام التمهيدي 5 والتمهيدي 6 من الجانب 5 'و 3' من MCS في بلازميد pEU ، على التوالي.
- تضخيم وتنقية التعبير البلازميدات.
- استزرع سلالة الإشريكية القولونية المحولة بالبلازميد JM109 في 150 مل من وسط LB-ampicillin عند 37 درجة مئوية و 125 ضربة في الدقيقة تهتز بين عشية وضحاها.
- استخراج وتنقية البلازميدات باستخدام مجموعة ميدي الإعدادية البلازميد المتاحة تجاريا. حل البلازميدات في 500 ميكرولتر من المخزن المؤقت TE.
تنبيه: لا تستخدم مجموعة تحضير صغيرة لاستخراج البلازميد. لا يوفر جودة وكمية كافية من البلازميد.
- أضف 500 ميكرولتر من كحول الفينول / الكلوروفورم / الأيزو أميل (25:24:1). تخلط بقوة لمدة 5 دقائق ، وأجهزة الطرد المركزي لمدة 5 دقائق عند 17800 × جم ودرجة حرارة الغرفة. انقل محلول البلازميد العلوي إلى أنبوب جديد.
تنبيه: ارتد قفازات يمكن التخلص منها لحماية الجلد من الفينول والكلوروفورم.
ملاحظة: من أجل إزالة تلوث RNase من مجموعة استخراج البلازميد ، قم بتنقية البلازميدات باستخدام تنقية الفينول كلوروفورم.
- أضف 500 ميكرولتر من الكلوروفورم لإزالة الفينول تماما. تخلط بقوة لمدة 5 دقائق ، وأجهزة الطرد المركزي لمدة 5 دقائق عند 17800 × جم ودرجة حرارة الغرفة. انقل محلول البلازميد العلوي إلى أنبوب جديد.
- أضف 2.5 حجم من الإيثانول و 1/8 حجم 7.5 م أسيتات الأمونيوم ، وخزن في -30 درجة مئوية لمدة 1 ساعة.
- جهاز طرد مركزي عند 17800 × جم عند 4 درجات مئوية لمدة 10 دقائق. اغسل الحبيبات ب 500 ميكرولتر من الإيثانول بنسبة 70٪. قم بإزالة المادة الطافية بعناية واترك الحبيبات لمدة 5 دقائق حتى تجف.
- قم بإذابة بلازميدات التعبير في 100 ميكرولتر من الماء عالي النقاء تماما. قياس تركيز البلازميدات مع الامتصاص عند 260 نانومتر. اضبط التركيز على 1 ملغ / مل.
2. النسخ في المختبر
تنبيه: استخدم أنابيب ونصائح بلاستيكية خالية من DNase والنيوكلياز في خطوات النسخ والترجمة. تجنب تعقيم الأواني البلاستيكية لمنع التلوث.
- حصاد المياه فائقة النقاء في أنبوب بلاستيكي جديد.
تنبيه: لا تستخدم المياه المعالجة ب DEPC لأن DEPC المتبقي يثبط التفاعل بشدة. استخدم المياه فائقة النقاء الطازجة للنسخ والترجمة.
- تحضير مزيج تفاعل النسخ عن طريق خلط 115.2 ميكرولتر من الماء عالي النقاء ، و 40 ميكرولتر من محلول النسخ LM ، و 20 ميكرولتر من مزيج NTP ، و 2.4 ميكرولتر من مثبط 80 U / μL RNase ، و 2.4 ميكرولتر من 80 U / μL SP6 polymerase ، و 20 ميكرولتر من 1 ملغ / مل من بلازميدات تعبير pEU. خلط الكواشف بلطف عن طريق قلب. أداء تدور سريع.
- احتضان تفاعل النسخ عند 37 درجة مئوية لمدة 6 ساعات.
- امزج التفاعل برفق عن طريق الانقلاب والدوران بسرعة. استخدمه على الفور للترجمة ، وإلا قم بتجميده وتخزينه في درجة حرارة -80 درجة مئوية.
- تأكيد منتج النسخ عن طريق الكهربائي.
- امزج 100 مل من 1x TAE buffer و 1 جم من الأغاروز. سخني المعلق في فرن الميكروويف لتحضير 1٪ هلام أغاروز تاي.
- خذ 1 ميكرولتر من تفاعل النسخ واخلطه مع 3 ميكرولتر من الماء و 4 ميكرولتر من صبغة التحميل 2x.
ملاحظة: تغيير طبيعة الحمض النووي الريبي غير مطلوب.
- قم بتحميل 4 ميكرولتر من الخليط و 2 ميكرولتر من علامة سلم الحمض النووي إلى هلام agarose TAE.
- الكهربائي عند 100 فولت لمدة 20 دقيقة.
- وصمة عار الجل في بروميد الإيثيديوم لمدة 30 دقيقة. تحقق من نمط شريط سلم mRNA باستخدام مصباح الأشعة فوق البنفسجية وتصوير الهلام.
ملاحظة: عند ملاحظة شريط ملطخ أقل من 500 نقطة أساس ، يشتبه في تدهور mRNA.
3. إعداد المواد للترجمة
- قم بإعداد المخزن المؤقت للترجمة.
- امزج 27 مل من الماء عالي النقاء الطازج و 0.75 مل من كل محلول مخزون 40x ل S1 و S2 و S3 و S4 ، على التوالي في أنبوب سعة 50 مل.
ملاحظة: قم بتعديل كميات المواد وفقا للكمية النهائية المطلوبة من 1x مخزن مؤقت للترجمة.
تنبيه: لا تقم بتخزين أو إعادة تجميد مخزن الترجمة المؤقت الزائد 1x بعد الاستخدام.
- إعداد الكرياتين كيناز حل الأسهم. قم بإذابة الكرياتين كيناز المجفف بالتجميد في ماء عالي النقاء إلى تركيز نهائي قدره 20 مجم / مل. قم بتوزيع المحلول بكميات صغيرة (من 10 إلى 50 ميكرولتر لكل منهما) في أنابيب PCR سعة 0.2 مل ذات 8 أشرطة. تجمد الأنابيب في النيتروجين السائل ، وتخزن في -80 درجة مئوية.
تنبيه: لا تقم بإعادة تجميد محلول الكرياتين كيناز بعد الذوبان.
- اغسل أكواب غسيل الكلى (حجم 0.1 مل) لإزالة الجلسرين من غشاء غسيل الكلى.
ملاحظة: هناك العديد من أكواب غسيل الكلى مختلفة الحجم. تستخدم الأكواب صغيرة الحجم (0.1 مل) للاختبار على نطاق صغير (القسم 5.4) ، والأكواب كبيرة الحجم (2 مل) للإنتاج على نطاق واسع (القسم 5.5) ، على التوالي. يمكن تجنب خطوة الغسيل لغشاء غسيل الكلى للأكواب كبيرة الحجم.- ضع 1 مل من الماء عالي النقاء في أنبوب جديد سعة 1.5 مل. أدخل كوب غسيل الكلى صغير الحجم (0.1 مل) في الأنبوب. أضف 0.5 مل من الماء عالي النقاء إلى الكوب.
- احتضان لأكثر من 30 دقيقة في درجة حرارة الغرفة.
4. تحضير الجسيمات الشحمية
ملاحظة: هنا نصف بروتوكولين لإعداد الجسيمات الشحمية. يستخدم أحدهما الجسيمات الشحمية المجففة بالتجميد الجاهزة للاستخدام (القسم 4.1) ، بينما ينتج الآخر الجسيمات الشحمية عن طريق ترطيب طبقة دهنية رقيقة (القسم 4.2).
- تحضير الجسيمات الشحمية باستخدام الجسيمات الشحمية المجففة بالتجميد.
ملاحظة: أسهل طريقة لإنتاج البروتيوليبوسوم هي استخدام الليبوزوم الأسولكتين المتاح تجاريا. Asolectin هو نوع من الدهون الطبيعية المستخرجة من فول الصويا.- افتح القارورة التي تحتوي على 10 ملغ من الجسيمات الشحمية Asolectin المجففة بالتجميد (انظر جدول المواد) وأضف 200 ميكرولتر من مخزن الترجمة المؤقت (القسم 3.1) إلى أسفل القارورة. ختم القارورة واحتضانها لمدة 10 دقائق.
- تخلط بقوة عن طريق وضع القارورة على خلاط دوامة لمدة 1 دقيقة.
- أدخل القارورة في أنبوب سعة 50 مل. قم بتدوير الأنبوب عن طريق الطرد المركزي بمعدل 500 × جم لمدة 1 دقيقة.
- باستخدام ماصة ، انقل معلق Asolectin liposome (50 مجم دهون / مل) إلى أنبوب جديد سعة 1.5 مل. استخدم الجسيمات الشحمية على الفور للترجمة ، وإلا قم بتجميدها في النيتروجين السائل وتخزينها في -80 درجة مئوية.
- تحضير الجسيمات الشحمية عن طريق ترطيب فيلم دهني رقيق.
- إذا تم بيع الدهون في شكل مسحوق ، تذوب في الكلوروفورم أو المذيب العضوي المناسب إلى تركيز 10-100 ملغ / مل.
ملاحظة: يمكن تحضير طبقة رقيقة من الدهون باستخدام الدهون البرمائية المنقاة و / أو المصنعة. تم وصف طريقة تنقية asolectin سابقا38. يمكن إضافة الليبيدات المعدلة وظيفيا، مثل الليبيدات البيوتينيلات، والليبيدات الفلورية، والليبيدات المساعدة، إلى الليبيدات القاعدية لإنتاج الجسيمات الشحمية الوظيفية.
- انقل محلول الليبيدات الذي يحتوي على 50 mg من الليبيدات إلى دورق تبخر.
- باستخدام مبخر دوار ، قم بتبخير المذيب ونشر الدهون بالتساوي على جدار قاع القارورة لتشكيل طبقة رقيقة من الدهون.
- ضع القارورة في مجفف فراغ واتركها تحت ضغط سلبي طوال الليل لإزالة المذيب تماما.
- أضف 1 مل من مخزن الترجمة المؤقت إلى دورق التبخر. قم بتدوير القارورة لنشر المخزن المؤقت فوق طبقة الدهون الرقيقة. احتضان لمدة 5 دقائق لترطيب الفيلم.
- سونيك القارورة مع الخالط بالموجات فوق الصوتية أو منظف بالموجات فوق الصوتية. قم بتغيير زاوية القارورة من حين لآخر للسماح للمحلول بلمس الفيلم جيدا. تأكد من تقشير طبقة الدهون الرقيقة من الأسفل واستحلابها تماما ومتجانسا.
ملاحظة: يوضح الشكل 1 صورة مجهرية إلكترونية للدهون البيوتينيل التي تحتوي على الجسيمات الشحمية.
- انقل معلق الجسيمات الشحمية (50 مجم من الدهون / مل) إلى أنبوب جديد سعة 1.5 مل. إذا لم يتم استخدامه على الفور ، فقم بتجميد الجسيمات الشحمية في النيتروجين السائل ، وتخزينها في -80 درجة مئوية.
5. الترجمة في المختبر
- قم بإذابة مستخلص جنين القمح بسرعة عن طريق تعويم الأنابيب على الماء في درجة حرارة الغرفة لبضع دقائق. بعد الذوبان ، امزج على الفور برفق عن طريق قلب الأنابيب ، وقم بتدويرها لأسفل ، واتركها تبرد على الثلج حتى الاستخدام.
ملاحظة: قم بتجميد مستخلص جنين القمح في النيتروجين السائل بعد الاستخدام ، وخزنه في درجة حرارة -80 درجة مئوية. يقاوم عدة دورات تجميد / ذوبان.
- ذوبان 20 ملغ / مل محلول مخزون الكرياتين كيناز. امزج 5 ميكرولتر من محلول المخزون و 45 ميكرولتر من محلول الترجمة لتحضير محلول عمل كرياتين كيناز 2 مجم / مل.
تنبيه: لا ينصح بإعادة تجميد الكرياتين كيناز.
- إذابة الجسيمات الشحمية أو الحمض النووي الريبوزي المرسال عند الحاجة.
- إجراء ترجمة البروتين على نطاق صغير.
- قم بإزالة الماء من كل من الأنبوب وكوب غسيل الكلى (0.1 مل) ، كما هو موضح في الخطوة 3.3.2.
- حقن 1 مل و 300 ميكرولتر من مخزن الترجمة المؤقت في الأنبوب وكوب غسيل الكلى ، على التوالي.
تنبيه: في حالة عدم وصول الجزء السفلي من كوب غسيل الكلى إلى سطح مخزن الترجمة المؤقت في الأنبوب سعة 1.5 مل ، قم بحقن 50-100 ميكرولتر إضافية من المخزن المؤقت في الأنبوب.
- تحضير خليط تفاعل الترجمة عن طريق خلط 15.6 ميكرولتر من محلول الترجمة، و2.4 ميكرولتر من 2 ملغم/مل من الكرياتين كيناز، و12 ميكرولتر من 50 ملغم/مل من الجسيمات الشحمية، و15 ميكرولتر من مستخلص جنين القمح، و15 ميكرولتر من الحمض النووي الريبوزي المرسال. تخلط بلطف عن طريق قلب الأنابيب ، وتدور لأسفل.
- قم بشفط 60 ميكرولتر من خليط تفاعل الترجمة باستخدام ماصة 200 ميكرولتر.
- أدخل طرف الماصة في السطح السفلي لمخزن الترجمة المؤقت في كوب غسيل الكلى. ماصة من خليط التفاعل ببطء ولطف. قم بتغطية كوب غسيل الكلى بغطاء لمنع التبخر.
ملاحظة: يغوص خليط التفاعل بشكل طبيعي في قاع الكوب ويشكل طبقة مزدوجة. لا تزعج الطبقة المزدوجة عن طريق خلط أو هز الكوب.
- إجراء ترجمة واسعة النطاق (الشكل 1).
- صب 22 مل من مخزن الترجمة في أنبوب سعة 25 مل. أدخل كوب غسيل الكلى كبير الحجم (2 مل) في الأنبوب وأضف 2 مل من مخزن الترجمة المؤقت في الكوب.
- تحضير خليط تفاعل الترجمة عن طريق خلط 130 ميكرولتر من محلول الترجمة، و20 ميكرولتر من 2 ملغم/مل من الكرياتين كيناز، و100 ميكرولتر من 50 ملغم/مل من الجسيمات الشحمية، و125 ميكرولتر من مستخلص جنين القمح، و125 ميكرولتر من الحمض النووي الريبوزي المرسال. تخلط بلطف عن طريق ماصة العين.
- استنشاق كل خليط تفاعل الترجمة (500 ميكرولتر) باستخدام ماصة 1000 ميكرولتر. حقن خليط تفاعل الترجمة في كوب غسيل الكلى بنفس الطريقة الموضحة في الخطوة 5.4.5. قم بتغطية كوب غسيل الكلى بغطاء لمنع التبخر.
- احتضان التفاعلات عند 15 درجة مئوية لمدة 24 ساعة.
- امزج التفاعل جيدا في كوب غسيل الكلى عن طريق سحب العينات. انقل معلق البروتيوليبوزوم الخام إلى أنبوب جديد.
ملاحظة: يوصى باستخدام أنبوب مسطح القاع سعة 1.5 مل لجمع البروتيوليبوزوم من الترجمة الصغيرة. بعد الطرد المركزي ، تشكل الجسيمات الشحمية حبيبات مدمجة ومرئية بسهولة في الزاوية السفلية من الأنبوب.
6. تنقية البروتيوليبوسومات
- جهاز طرد مركزي للأنبوب الذي يحتوي على معلق بروتيوليبوسوم خام عند 17800 × جم عند 4 درجات مئوية لمدة 10 دقائق.
- إزالة طاف . تعليق بيليه بروتيوليبوسوم في PBS (مقياس صغير: 1 مل ، مقياس كبير: 10 مل) عن طريق ماصة العين.
- كرر الطرد المركزي وغسل البروتيوليبوسومات لدائرتين أخريين.
- بعد الغسيل ، أضف كمية صغيرة من PBS وأعد تعليق حبيبات البروتيليبوسوم جيدا عن طريق سحب العينات. قياس حجم التعليق باستخدام ماصة صغيرة. أضف PBS لضبط مستوى الصوت إلى 60 ميكرولتر (نطاق صغير) أو 500 ميكرولتر (نطاق كبير). انقل التعليق إلى أنبوب جديد سعة 1.5 مل.
- انقل 10 ميكرولتر من معلق البروتيوليبوسوم إلى أنبوب PCR جديد ل SDS-PAGE. قسم باقي العينات إلى أجزاء أصغر لاستخدامها عند الضرورة. تجمد في النيتروجين السائل وتخزن في -80 درجة مئوية.
7. تلطيخ SDS-PAGE ومصرف البحرين المركزي
- أضف 70 ميكرولتر من الماء و 40 ميكرولتر من المخزن المؤقت لعينة SDS-PAGE 3x إلى 10 ميكرولتر من معلق البروتيوليبوسوم.
تنبيه: لا تغلي عينة SDS-PAGE ، حيث تتجمع البروتينات الغشائية ، وبالكاد تخترق هلام الأكريلاميد في الرحلان الكهربائي. أيضا ، أضف عامل اختزال كاف إلى المخزن المؤقت لعينة SDS-PAGE (على سبيل المثال ، 2-mercaptoethanol بتركيز نهائي 3٪) لمنع الأكسدة.
- ضع جل SDS-PAGE متدرج بنسبة 5٪ -20٪ في غرفة الرحلان الكهربائي. قم بتحميل 3 ميكرولتر ، 6 ميكرولتر ، 12 ميكرولتر من عينات بروتيوليبوسوم ، 2 ميكرولتر من علامة حجم البروتين ، وسلسلة BSA القياسية أيضا.
- الكهربائي عند 52 مللي أمبير ، 400 فولت لمدة 30 دقيقة.
- وصمة عار هلام مع صبغة CBB لمدة 1 ساعة. قم بإزالة اللون في الماء الساخن وامسح صورة الجل.
- باستخدام برنامج NIH Image J (https://imagej.nih.gov/ij/) ، حدد شدة نطاق بروتين الغشاء في كل حارة. تقدير كمية البروتينات الغشائية المركبة مع سلسلة BSA القياسية.