هنا نقدم طريقة للتعبير عن بروتينات الهستون الأسيتية باستخدام توسيع الشفرة الوراثية وتجميع النيوكليوسومات المعاد تشكيلها في المختبر.
يتطلب اشتراك JoVE لعرض هذا المحتوى. تسجيل الدخول أو ابدأ نسخة تجريبية مجانية
مقالة منهجية
هنا نقدم طريقة للتعبير عن بروتينات الهستون الأسيتية باستخدام توسيع الشفرة الوراثية وتجميع النيوكليوسومات المعاد تشكيلها في المختبر.
يمكن التعبير بسهولة عن بروتينات الهستون الأسيتية في الإشريكية القولونية ترميز متحولة، Nε-أسيتيل ليسين (AcK) محددة ميتانوساركينا مازي بيروليسين tRNA-synthetase (MmAcKRS1) ورنا cognate (tRNAPyl)لتجميع الرتابات المعاد تشكيلها مع الهستونات المحددة الموقع. MmAcKRS1 و TRNAPyl تسليم ACK في موقع طفرة العنبر في مرنا من اختيار أثناء الترجمة في الإشريكية القولونية. وقد استخدمت هذه التقنية على نطاق واسع لدمج AcK في مواقع ال ليسين H3. يمكن أيضا أن تتطور بسهولة بيروليسيل-TRNA synthetase (PylRS) لدمج الأحماض الأمينية غير الكانانية الأخرى (ncAAs) لتعديل البروتين محددة الموقع أو وظيفية. هنا نحن بالتفصيل طريقة لدمج AcK باستخدام نظام MmAcKRS1 في H3 الهستون ودمج البروتينات H3 أسيتيلاتيد في mononucleosomes المعاد تشكيلها. يمكن استخدام أحاديات النوكليوسومات المعاد تشكيلها في المقايسات الكيميائية الحيوية والملزمة ، وتحديد الهيكل ، وأكثر من ذلك. يعد الحصول على النويدات أحادية النواة المعدلة أمرا حاسما لتصميم التجارب المتعلقة باكتشاف تفاعلات جديدة وفهم علم الوراثة اللاجينية.
لقد استخدمنا PylRS و TRNAPyl لتجميع وتجميع mononucleosomes المعاد تشكيلها مع الهستونات الأسيتيlated الموقع محددة. وقد ثبت PylRS لا تقدر بثمن كأداة لتوسيع الشفرة الوراثية لإنتاج البروتينات مع تعديلات ما بعد التحويل (PTMs) وتطورت وراثيا لدمج حوالي 200 ncAAs مختلفة. PylRS يدمج في وقف الكهرمان codon، وإزالة المنافسة من الأحماض الأمينية الأخرى أثناء الترجمة. تم اكتشاف PylRS لأول مرة في archaea الميثانوجينية ، ومنذ ذلك الحين تم استخدامه في البيولوجيا الكيميائية لدمج مجموعات كيميائية تفاعلية جديدة في البروتينات1،2.
تم تطوير MmAcKRS1 من ميتانوساركينا مازي PylRS وكثيرا ما تستخدم في مختبرنا لتركيب البروتينات الأسيتيلاتيد3،4،5،6. MmAcKRS1 يسلم AcK في موقع طفرة العنبر في مرنا من اختيار أثناء الترجمة في الإشريكية القولونية. وقد استخدمت هذه التقنية سابقا لدمج ACK في K4، K9، K14، K18، K23، K27، K36، K56، K64، و K79 هيستون H3 مواقع ليسين لدراسة نشاط سيرتوين 1، 2، 6، و 7 على mononucleosomes أسيتيلاتيد4،5،6. هنا نحن بالتفصيل هذه الطريقة للتعبير عن الهستونات أسيتيلاتيد وإعادة تشكيل النيوكليوسومات الأسيتيlated.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
1. البناء البلازميد
2. أسيتيلاتيد الهستون البروتين التعبير
3. البرية نوع الهستون البروتين التعبير
4. إعداد الحمض النووي 601
ملاحظة: تم تجميع تسلسل الحمض النووي الأمثل المصمم مسبقا لتحديد المواقع النيوكليوسوم المباشر مع ثمانيات الهستون لإنتاج مونونوكليوسوم بكفاءة عالية. ويشار إلى هذا التسلسل باسم 601 DNA أو تسلسل Widom. وقد أصبح هذا التسلسل تسلسل الحمض النووي القياسية للدراسات المختبرية من النيوكليوسومات من الكروماتين إعادة عرض المقايسات لقياس جزيء واحد10.
5. جمعية اوكتامر الهستون
6. التجمع النوى
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
يمكن تقييم الديمرات والتترامر والأوكتامات عن طريق تشغيل هلام صفحة SDS بنسبة 12٪ (الشكل 1 والشكل 2). هنا يمكنك أن ترى أن بعض tetramers أسيتيلاتيد لديها عائد أقل من غيرها(الشكل 1). في الواقع، كلما اقتربنا من المنطقة الأساسية، انخفض العائد الملاحظ. هذا هو على الأرجح بسبب أسيتيل التدخل في تجميع tetramer أقرب تحصل على المناطق الأساسية. ويلاحظ تأثير مماثل بعد تجميع ثمانيات (الشكل 2
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
من الضروري اتباع هذا البروتوكول بكل التفاصيل أثناء التجربة. النوى ليست مستقرة جدا والكثير من التجربة والخطأ قد ذهب إلى تحديد هذا البروتوكول. من المهم إزالة الرواسب في كل خطوة (أو كلما لوحظ) لأن الجسيمات يمكن أن تتداخل بسهولة مع عمليات التجميع. دائما احتفظ بعينات الهستون على الثلج إذا تم تخزين النوى عند 4 درجات مئوية لفترة طويلة جدا، فإنها يمكن أن تفكيك تلقائيا. تأكد من التحقق من أي عينات من قبل NATIVE PAGE إذا تم تخزينها عند 4 درجة مئوية لأكثر من أسبوعين قبل استخدامها في أي تجربة. تجنب دوامة الأوكتامات والنوكليوسومات لأن...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
ولا توجد مصالح مالية متنافسة يعلن عنها أي من أصحاب البلاغ.
ونود أن نشكر الدكتور ويسلي وانغ على إرساء الأساس لهذا البروتوكول وإرشاده القيم. وقد تم دعم هذا العمل جزئيا من قبل المعاهد الوطنية للصحة (المنح R01GM127575 وR01GM121584) ومؤسسة ويلش (منحة A-1715).
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
| الاسم | الشركة | رقم فهرسي | التعليقات |
|---|---|---|---|
| 0.5 م TE Buffer | NA | NA 0.5 M كلوريد الصوديوم ، 20 ملي تريس ، 1 ملي EDTA ، درجة الحموضة 7.8 | |
| 1 م TE Buffer | NA | NA 1 M كلوريد الصوديوم ، 20 ملي تريس ، 1 ملي EDTA ، درجة الحموضة 7.8 | |
| 100x TE Buffer | NA | ||
| M TE Buffer | NA | NA 2 | M كلوريد الصوديوم ، 20 ملي تريس ، 1 ملي EDTA ، درجة الحموضة 7.8 |
| 20 ملي TE عازلة | NA | NA 20 | ملي كلوريد الصوديوم ، 20 ملي تريس ، 1 ملي EDTA ، درجة الحموضة 7.8 |
| 6 م GuHCl | 6M كلوريد الجوانيدينيوم ، 20 ملي تريس ، 500 ملي كلوريد الصوديوم ، درجة الحموضة 8.0 | ||
| عمود الأسيتيل ليسين | |||
| NA | NA | 6 م اليوريا ، 500 ملي كلوريد الصوديوم ، 20 ملي تريس ، 20 ملي إيميدازول درجة الحموضة 7.8 | |
| عازلة | NA | NA | |
| Fisherbrand ؛ مضخة نقل كيميائية متغيرة التدفق | Fischer Scientific | 15-077-67 | |
| His-TEV Protease | |||
| Histone Lysis Buffer | NA | NA 60 mM Tris ، 100 ملي كلوريد الصوديوم ، 0.5٪ Triton-X100 (حجم / حجم) ، 1 ملي مولار PMSF درجة الحموضة 8.0 | |
| راتنج | 6 م يوريا ، 500 ملي كلوريد الصوديوم ، 20 ملي تريس ، 250 ملي إيميدازول ، درجة الحموضة 7.8 | ||
| PCR طقم تنظيف | Epoch Life Sicences | 2360050 | |
| بيليه غسيل عازلة | NA | NA | 60 ملي تريس ، 100 ملي كلوريد الصوديوم ، درجة الحموضة 8.0 |
| petDUET-His-SUMO-TEV-H4 | |||
| petDUET-His-TEV-H2A | |||
| petDUET-His-TEV-H2B | |||
| petDUET-His-TEV-H3 | |||
| pEVOL-AckRS | Addgene | 137976 | |
| pGEM-3z / 601 | Addgene | 26656 | |
| التخزين المؤقت | NA | NA | 20 ملي كلوريد الصوديوم ، 20 ملي تريس ، 20 ملي كلوريد الصوديوم ، 1 ملي مولار EDTA ، 20٪ جلسرين ، درجة الحموضة 7.8 |
| Thermocycler |
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.