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Methodenartikel

Co Ausdruck von mehreren Chimären fluoreszierende Fusionsproteinen in effizienter Weise in Pflanzen

9.5K Aufrufe

DOI:

10.3791/57354

1. Juli 2018

* These authors contributed equally

In diesem Artikel

Zusammenfassung

Wir entwickelten eine neuartige Methode zur Co mehrere Chimären fluoreszierende Fusionsproteine in Anlagen zur Überwindung der Schwierigkeiten von konventionellen Methoden zum Ausdruck zu bringen. Es nutzt die Vorteile der Verwendung einer einzigen Ausdruck Plasmid, das enthält mehrere funktionell unabhängig Protein mit dem Ausdruck Kassetten um Co Proteinexpression zu erreichen.

Zusammenfassung

Informationen über die raumzeitlichen subzellulären Localization(s) eines Proteins ist entscheidend für seine physiologischen Funktionen in den Zellen zu verstehen. Fluoreszierende Proteine und Generierung von fluoreszierenden Fusionsproteine wurden Wild als ein wirksames Instrument zur Protein-Lokalisierung und Dynamik in den Zellen direkt sichtbar zu machen. Es ist besonders nützlich, um sie mit bekannten Organelle Marker nach Co Ausdruck mit dem Protein des Interesses zu vergleichen. Dennoch klassische Ansätzen für Co Proteinexpression in Pflanzen gewöhnlich mehrere unabhängige Ausdruck Plasmide, und daher haben Nachteile, die geringe Co-Expression Effizienz, Ausdruck-Ebene Variation und höchste Zeit enthalten Ausgaben in genetische Kreuzung und screening. In dieser Studie beschreiben wir eine robuste und neuartige Methode zur Co Ausdruck mehrere Chimären fluoreszierende Proteine in Pflanzen. Es überwindet die Grenzen der herkömmlichen Methoden mithilfe einer einzigen Expressionsvektor, die aus mehreren semi-unabhängige mit dem Ausdruck ihrer Kassetten besteht. Jedes Protein Expressionskassette enthält eine eigene funktionsfähiges Protein-Expression-Elemente, und daher kann flexibel eingestellt werden um diverse Ausdruck Nachfrage gerecht zu werden. Auch, es ist einfach und bequem die Montage durchführen und Manipulation von DNA-Fragmenten in das expressionsplasmid durch den Einsatz einer optimierten einstufigen Reaktion ohne weitere Verdauung und Ligation Schritte. Darüber hinaus ist es kompatibel mit aktuellen fluoreszierenden Proteins abgeleitet Bio-Imaging-Technologien und Anwendungen, z. B. Bund und BiFC. Als eine Validierung der Methode haben wir dieses neue System Co Express eindringmittel verschmolzen vacuolar Sortier-Rezeptor und sekretorischen Träger Membranproteine beschäftigt. Die Ergebnisse zeigen, dass ihre Perspektive subzelluläre Lokalisierungen die gleichen wie in früheren Studien durch transiente Expression und genetische Transformation in Pflanzen sind.

Einleitung

Chimären fluoreszierende Fusionsproteine gelten als nützliche Werkzeuge zur intrazellulären Dynamik und subzelluläre Lokalisation zu studieren und noch besser zu verstehen, ihre physiologischen Funktionen und funktionierende Mechanismen1,2, 3 , 4. es ist besonders vorteilhaft für Co Express bekannten Organelle Reporter Proteine mit dem Protein in Frage besser zu veranschaulichen, die räumlich-zeitliche Logik, Verteilung und Funktion(en) innerhalb des Endomembrane Systems in Zellen4 , 5

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Protokoll

1. Primer Designstrategie und DNA Verstärkung

  1. Entwerfen Sie die Primer für Molekulare Klonierung von DNA-Fragmenten. Die Primer umfassen 20 bp gen spezifische Bindung Sequenzen und 20 bis 25 bp 5'-Ende Überhang Sequenzen, die die ergänzenden überlappenden Reihenfolge der angrenzenden DNA-Moleküle sind (siehe Tabelle 1 zum Beispiel).
    Hinweis: Die anschließende Montage jedes DNA-Fragmente, Verknüpfung der verschiedenen Protein Expressionskassetten und Integration mit dem endgültigen Expressionsvektor alle abhängig von Anerkennung der angrenzenden überlappenden Sequenzen.
  2. DNA-Fragmente, einschließlich der Projektträger, fluoreszier....

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Ergebnisse

Wir haben eine robuste und sehr effiziente Methode für den Co Ausdruck von mehreren Chimären fluoreszierende Fusionsproteinen in Pflanzen entwickelt. Es durchbricht die Schranken des herkömmlichen Ansätze verwenden mehrere getrennte Plasmide für Co Proteinexpression, wie in Abb. 1A, B, über transiente Expression oder stabile gentechnische Transformation. Bei dieser neuen Methode generieren wir einen einzelnen Ausdruck Vektor, der bes.......

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Diskussion

Hier haben wir eine neuartige Methode auszudrücken, robust Chimären fluoreszierende Schmelzverfahren Proteine in Pflanzen Co demonstriert. Es kann für transiente Expression und genetische Transformation verwendet werden und ist kompatibel mit aktuellen fluoreszierende Protein-basierten Bio-Imaging, Molekulare und biochemische Anwendungen und Technologien9,10,13 . Darüber hinaus überwindet es die Schwierigkeiten von den herkömmli.......

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Offenlegungen

Die Autoren haben nichts preisgeben.

Danksagungen

Wir danken die Mitgliedern des Wang Labors für hilfreiche Diskussionen und Kommentare. Diese Arbeit wird unterstützt von der National Natural Science Foundation of China (NSFC, Grant Nr. 31570001) und der naturwissenschaftlichen Grundlage der Provinz Guangdong und Guangzhou City (grant Nr. 2016A030313401 und 201707010024), h.w.

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Materialien

Liste der in diesem Artikel verwendeten Materialien
NameUnternehmenKatalognummerKommentare
KOD-FX PolymeraseTOYOBOKFX-101
Sma INEBR0141L/S/V
Tris-HClBBIA600194-0500
MgCl2BBIA601336-0500
dNTPNEB#N0447V
DTTBBIC4H10O2S2
PEG 8000BBIA100159-0500
NADBBIA600641-0001
T5 ExonukleaseEpizentrumT5E4111K
Phusion High-Fidelity DNA-PolymeraseNEBM0530S
Taq DNA-PolymeraseNEBB9022S
Murashige und Skoog Basalsalzmischung (MS)SigmaM5524
EthanolBBIA500737-0500
Tween 20BBIA600560-0500
AgarBBIA505255-0250
SpermidinBBIA614270-0001
Gold Microcarrier PartikelBio-Rad165-22631,0 & Mikro; m
CaCl2BBICD0050-500
MakrocarrierBio-Rad165-2335
BerstscheibeBio-Rad165-2329
StoppsiebBio-Rad165-2336
TryptonOXOIDLP0042
HefeextraktOXOID LP0021
NaClBBIA610476-0001
KClBBIA610440-0500
GlukoseBBIA600219-0001
Hygromycin BGenviewAH169-1G
WortmanninSigmaF9128
Brefeldin ASigma SML0975-5MG
Dimethylsulfoxid (DMSO)BBIA600163-0500
T100 ThermocyclerBio-Rad1861096
WachstumskammerPanasonicMLR-352H-PC
PSD-1000/He PartikelabgabesystemBio-Rad165-2257
Gene PulserBio-Rad1652660
KüvetteBio-Rad1652083
TischzentrifugeEppendorf5427000097
KonfokalmikroskopZeissLSM 7 DUO (780& 7Live)
NanoDrop 2000/2000c SpektralphotometerThermo Fisher ScientificND-2000
EPS-300 NetzteilTanonEPS 300
FluoreszenzmikroskopMshotMF30
AgroseBBIA600234
AmpicillinBBIA100339
Ethylendiamin Tetraacetie SäureBBIB300599

Referenzen

  1. Tsien, R. Y. The green fluorescent protein. Annu Rev Biochem. 67, 509-544 (1998).
  2. Tsien, R. Y., Miyawaki, A. Seeing the machinery of live cells. Science. 280 (5371), 1954-1955 (1998).
  3. Wang, H.

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Nachdrucke und Genehmigungen

Tags

Protein CoexpressionEinzelexpressionsvektorPartikelbeschussKonfokalmikroskopieFRET AnalyseBiFC AssayVSR 2 LokalisierungSCAMP4 LokalisierungPflanzenzellbiologie