August 15th, 2013
可广泛用于微型热泳(MST)无需纯化从细胞裂解液中的目标蛋白的结合亲和力的测定。该协议涉及过表达GFP融合蛋白,在非变性条件下的细胞裂解,MST信号检测在不同浓度的配体的存在下。
该程序的总体目标是在不从细胞裂解物中纯化蛋白质的情况下确定蛋白质配体相互作用的结合亲和力。这是通过首先在任何贴壁细胞系中表达感兴趣的 GFP 融合蛋白来实现的。制备细胞裂解物和配体稀释液后,制备细胞裂解物配体混合物并加载到毛细管中。
接下来,测量 GFP 融合蛋白在不同配体浓度存在下的热恢复。最后一步是对微量热分离法或 MST 测量进行数据分析。最终,微量热回收用于确定 GFP 融合蛋白与各种配体之间相互作用的结合亲和力。
滴定、量热法或表面血浆单体等现有方法的主要优点是,它避免了蛋白质纯化,从而显著简化和加速了二元相互作用的定量表征。当处理难以表达和纯化的蛋白质(例如膜蛋白和转录因子)时,该方法具有显著优势。微量热分离法的最大优点之一是它在各种缓冲液中工作,并且可以容忍系统中洗涤剂和我的细胞的存在 演示该技术的是我实验室的生物学家 Karen Stefka 开始用冰冷的磷酸盐缓冲盐水或 PBS 短暂洗涤细胞,每个 T 75 烧瓶使用 10 毫升缓冲液。
将细胞置于冰上 5 分钟或直到它们开始从培养瓶中分离。如有必要,用细胞刮刀刮擦细胞以分离。将细胞重新悬浮在 10 毫升冰冷的 PBS 中,并转移到预冷的 14 毫升圆底离心管中。
通过在 400 至 600 Gs 和 4 摄氏度下离心 5 分钟来沉淀细胞。去除上清液,将沉淀重悬于 200 μL 冰冷裂解缓冲液中。将悬浮液转移到预冷的 1.5 mL einor 管中,以提取胞质蛋白。
将细胞置于冰上以尽量减少局部过热,并以 30% 振幅进行 3 乘以 10 秒的超声处理脉冲 Ly细胞。使用 2 到 3 毫米的预冷却喷嘴,将喷嘴保持在表面以下,以尽量减少起泡。使用含有缓冲液的去污剂时,请省略此步骤,并在冰上孵育 30 分钟。
相反,如有必要,将裂解物溶液校正为含有 100 毫摩尔氯化钠的生理盐浓度,其中包含 5 摩尔氯化钠储备液。最后,通过在约 25, 000 Gs 和 4 摄氏度下离心 10 分钟来收集裂解物。在 MST 仪器上选择波长等于 470 纳米的发光二极管或 LED 激发源。
用 MST 缓冲液稀释 2 倍和 10 倍的细胞提取物加载毛细管,并将它们放入 MST 仪器中。在 MST 仪器的控制软件上执行查找毛细管作。稀释裂解物中的最佳荧光范围为 400 至 1500 个荧光单位。
继续确定文本方案中所述的最佳配体浓度范围。将装有必要数量的 0.5 毫升低结合离心管的试管架放在冰上,将 25 微升 MST 缓冲液移液到每根试管底部,将 25 微升配体储备溶液移液到第一管中,并使用其余试管对配体进行连续两倍稀释。将装有配体样品的架子放在冰上。
计算细胞裂解物稀释度,以在结合反应中产生荧光靶蛋白的最佳水平。最终蛋白质浓度应接近预期的结合解离常数或更低,并且应进行调整以获得必要的荧光计数。在最终溶液中,继续用 MST 缓冲液稀释细胞裂解物。
将 0.5 mL 低结合管放在装有配体连续稀释样品的试管对面的试管架上。小心地将 15 μL 细胞裂解物添加到每个试管的底部。尽量不要触摸管壁,以免样品损失。
将 15 μL 浓度最高的配体样品添加到相应的试管中。第一,使用细胞裂解物。充分混合并更换移液器吸头。
对其余试管重复此步骤,但最后一个试管除外,最后一个试管不应包含配体。向最后一管中加入 15 微升 MST 缓冲液并混合。用 1 号试管中的结合混合物填充第一个毛细管的大约三分之二。
倾斜它以将溶液向中心移动,并将毛细管放在毛细管托盘上到该位置。第一,对其余的毛细管重复此步骤。毛细管末端可以用蜡塞住以进行更长时间的实验。
将托盘放入 MST 仪器内,然后关闭仪器门。接下来,选择波长等于 470 纳米的 LED 激发源。在 MST 仪器上,执行查找毛细管命令,让仪器找到毛细管的确切位置,并根据荧光信号强度测量样品的荧光。
调整 LED 功率,使其进入 400 到 1500 个单位的间隔。单击开始按钮执行 Thermo Resis 实验。可以为实验选择不止一种红外激光功率。
为了找到特定系统的最佳温度梯度,运行一组 16 个毛细管需要 10 到 12 分钟。对同一组毛细管进行 2 到 3 次运行,以确保测量的可重复性。要开始数据分析,请打开分析软件并加载项目文件夹。
在出现的信息中运行查看器,选择在特定 IR 激光功率下收集的热反射曲线。可以选择一次打开在各种条件下收集的所有热电阻迹,然后通过打开和关闭任何曲线来选择它们进行分析。在评估点图形窗口中,选择带有 T 跳蓝色和红色线条的热熔
或热熔法。定义软件手动选择用于分析的实验曲线的两个区域。确保蓝线和红线位置正确,以提供 Thermo Resis 的最大变化。要获得具有标准差的平均点,请选择 Use average (使用平均值) 或 distinguish runs for separate runs(区分单独游程的游程)。
要绘制解离常数拟合,请选择 Use average,输入并固定标记的分子浓度值并拟合曲线。结合解离常数或 KD 值及其标准偏差显示在单独的信息弹出窗口中。将平均拟合数据保存在文本文件中并传输到 Excel.Heck。
2 9 3 个表达 STAT 3G FP 的细胞用作荧光标记的 stat 3 的来源。对于 A DNA 结合测定,高电荷寡核苷酸的结合导致 STAT 三迁移率发生显著变化。在温度梯度中。
热敏信号绘制为寡核苷酸浓度的函数。每个数据点表示三个测量值的平均值。使用纳米时间分析软件拟合并确定表观 KD 值。
与气体基序结合的表观解离常数为正负 1.0 微摩尔 37.9,与富含 at 的寡核苷酸 s 加 100 结合的表观解离常数为正负 0.6 微摩尔 23.3 正负 0.6 微摩尔。令人惊讶的是,s plus 100 序列的结合比 gas 略紧密。在三次重复测量中,将 A 替换为 G 导致 s 加 100 个突变体的亲和力急剧降低。
虽然 s 加 100 突变体 2 没有显示出可检测的结合,从而证实了 STAT 3 与 s 加 100 的序列选择性结合一旦掌握,如果作得当,这项技术可以在不到两个小时的时间内完成。在尝试此过程时,重要的是要记住,不同蛋白质提取膜蛋白的最佳条件会有所不同,通常需要优化。看完这个视频后,您应该对如何在不从细胞中纯化蛋白质的情况下确定蛋白质与 elegant 的结合亲和力有一个很好的了解。裂解物。
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本协议概述了微尺度热迁移(MST)用于直接从细胞裂解物中确定蛋白质-配体相互作用的结合亲和力。该方法涉及表达GFP融合蛋白,制备细胞裂解物,并在不同配体浓度下测量MST信号。
Determining binding affinity directly from cell lysates eliminates the bottleneck of protein purification, accelerating early-stage target validation and lead identification. This approach enables rapid assessment of protein-ligand interactions in a near-physiological context, improving predictive confidence for downstream screening campaigns. By reducing time and resource investment in protein production, the method supports higher-throughput screening of difficult targets such as transcription factors and membrane proteins.
The method fits within the discovery continuum from target validation through lead identification, offering a lysate-compatible alternative to purified-protein assays for affinity measurement.