October 15th, 2018
在这里, 我们提出了一个有效的单步纯化活性无标签人的协议十-十一 translocation-2 (TET2) 5-甲基胞嘧啶酶使用离子交换色谱法及其测定液相色谱-串联质量基于质谱 (LC-ms) 的方法。
该方法有助于回答表观遗传学和TET2中西5-甲基细胞素脱甲基化领域中的关键问题,例如对正常和临床TET2突变活性的分析。该技术的主要优点是,原生TET2可以在一个步骤中进行纯化,并且可以从所有三种产品的形成的角度分析其活性。几位研究生将演示这个程序。
蛋白质纯化将由查扬·巴塔查里亚、阿宁达·桑达里·戴伊的TET2测定和纳维德·阿永的LC-MS/MS分析进行。对于细菌转化,在1.7毫升管中加入含有未标记人类TET2二二氧酶的重组pDEST 14目标表达载体的微升至100微升的化学能力大肠杆菌BL21 DE3细胞中。在冰上孵育至少15分钟后,在42摄氏度的温度下将混合物在水浴中加热30秒。
热休克后立即将细胞放回冰上至少两分钟。在此之后,加入250微升的超优肉汤与代谢压抑细胞。在37摄氏度的摇床中孵育细菌细胞一小时。
孵育后,在9000倍重力下将管子离心一分钟,将细胞旋转下来。通过移液丢弃70%的上流液,并在剩余的介质中溶解颗粒。将细胞悬浮液铺在每毫升安西林含有100微克的利鲁阿肉汤加糖板上。
在37摄氏度下孵育板16小时。选择一个孤立的菌落,并接种到10毫升的LB安西林介质。在摇床中孵育管在37摄氏度过夜。
在此之后,使用100微升细菌培养剂接种100毫升LB安西林培养基作为主要培养基。在摇床中孵育管在37摄氏度过夜。第二天,接种15个烧瓶,每个含有600毫升的LB安西林介质,每个烧瓶有6毫升的原培养。
在转速为 180 RPM 的摇床上,在 37 摄氏度的温度下孵化烧瓶。要检查细菌培养的密度,请使用分光光度计测量其光学密度为 600 纳米(OD600)。在OD600时培养达到0.8的密度后,在每个烧瓶中用300微升的一摩尔IPTG诱导TET2蛋白的表达,并在17摄氏度下再培养16小时。
孵育后,将细菌培养转移到离心瓶中。将表达 TET2 酶的细菌培养力在 5,250 倍重力下离心 45 分钟。使用细菌颗粒进行 TET2 纯化。
在冰上或在4摄氏度下工作,将细菌颗粒重新悬浮在100毫升50毫升的 MES 缓冲液缓冲液中,pH6。然后服用5毫升的细胞悬浮液,并把它带到45毫升与缓冲液。在电源 20 下,以 60 秒的冷却间隔将悬架进行 5 次 30 秒的声波化。
在重力下旋转裂酸45分钟。收集含有可溶性 TET2 酶的上清液,在加载到 FPLC 系统之前,通过 0.45 微米过滤器。将 30 毫升的强阳离子交换树脂包装成 FPLC 柱。
使用 FPLC 系统以每分钟 0.3 毫升的恒定流量将柱与 10 床洗涤缓冲液平衡。将澄清的 lysate 加载到预平衡柱上,用大约 10 床的洗涤缓冲液清洗,直到流经变得清晰。Elute TET2 使用 15 个床体积中从洗涤缓冲液到洗涤缓冲液的 0 到 10% 梯度,然后是两个床体积的 10% 洗脱缓冲液的保持。
收集100微升细胞糖酸盐样品之前和之后列加载,连同所有的洗脱分数,并分析10%解析SDS-PAGE凝胶。将含有 TET2 蛋白质的分数集中,冷冻干燥蛋白质。然后将酶溶解在10毫升水中,储存在零下80摄氏度。
使用三微克基板在三钙中执行所有脱甲基反应。在总反应缓冲液的50微升中加入100微克纯化的TET2酶。在37度下孵育一小时后,用5个微升500毫升EDTA的催化氧化反应淬火。
为了准备样品进行分析,首先在55微升淬火反应中加入100微升的Oligo结合缓冲液,将DNA从TET2反应混合物中分离。在此之后,在混合物中加入400微升100%乙醇。通过 Oligo 绑定列传递此混合物。
用750微升洗涤缓冲液清洗绑定DNA后,在20微升水中洗脱DNA。现在,在37摄氏度下用两个DNase I和60个单位的S1核酸酶消化分离的DNA,12小时,产生单个核苷单磷酸盐。消化后,在样品中加入两个单位的小牛肠道碱性磷酸酶。
在37摄氏度下孵育12小时,从核苷单磷酸盐中去除末期磷酸盐组,并获得核苷酸。为LC-MS/MS方法的开发准备所有改性细胞素核苷的100微摩尔存量溶液,以及HPLC级水中的正常DNA碱基。在增强的 MS 扫描模式下,在质谱仪中逐次注入库存解决方案,以每分钟 10 微升的流速,优化核苷依赖 MS/MS 参数。
几个参数可以使用软件的自动定量优化功能针对每个DNA核苷进行优化。此时,使用流注入分析模式下软件的手动定量优化功能优化每个DNA核苷的剩余参数。现在,使用 25%溶剂 B 的梯度注入 10 微升库存溶液,以每分钟 0.3 毫升的流速,优化依赖源的 MS/MS 参数。
要分离所有八个 DNA 核苷酸,请执行 C18 列文本协议中详细说明的液相色谱。最后,在标准曲线中使用LC-MS/MS方法检测和量化所有核苷酸。由于与大多数本地大肠杆菌蛋白相比,TET2的催化领域具有相对较高的等电点,因此开发出了利用阳离子交换色谱进行高效纯化工艺。
这种纯化在一步中产生超过90%的纯TET2酶。为了分离和量化不同的脱氧核糖核酸衍生物和TET2酶反应后四个天然DNA碱基,对基于LC-MS/MS的敏感测定进行了优化。标准曲线是使用含有所有核苷的混合物的序列稀释法绘制的。
此处显示了液相色谱 MS/MS 方法的结果。该方法允许分离和定量四个正常的DNA碱基,以及四个修改的细胞氨酸碱。在这个实验过程中,我们描述了使用位点特异性重组技术和在E.Coli的目的地载体中充分表达未标记的人类TET2二氧酶催化域的克隆。
我们利用阳离子交换色谱有效纯化未标记的 TET2 酶,在一步中产生超过 90% 的纯度。此外,我们开发了一种新的液相色谱法,分离出四个正常的DNA碱基和四个改性细胞氨酸碱。为了量化 TET2 催化反应中的八个核苷酸,我们结合我们改进的液相色谱方法与串联质谱法。
然后利用敏感的LC-MS/MS测定来确定重组未标记的人类TET2酶的活性。此处描述的方法将大大提高野生型和突变的 TET2 二氧酶的估值。
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本文介绍了一种用于纯化活性未标记的人类十一转移-2(TET2)5-甲基胞嘧啶双氧化酶的协议。纯化通过单步离子交换色谱法实现,随后使用液相色谱-串联质谱(LC-MS/MS)进行分析。
This method enables biopharma R&D to evaluate wild-type and mutant TET2 dioxygenase activity with high precision, supporting target validation in epigenetic oncology. The single-step purification and LC-MS/MS assay provide quantitative, reproducible measurements of enzymatic function, facilitating mechanistic de-risking of TET2 as a therapeutic target in hematologic malignancies. By delivering scalable, standardized nucleoside profiling, the approach enhances predictive confidence in lead identification and preclinical target prioritization.
The method fits within the early discovery continuum, supporting target validation through functional enzymatic assessment and enabling handoff to screening and preclinical teams via standardized activity readouts.