Methodenartikel

Eine Reinigung und In vitro- Aktivität Assay für ein (p) PpGpp Synthestase von Clostridium difficile

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DOI:

10.3791/58547

3. November 2018

In diesem Artikel

Zusammenfassung

Hier beschreiben wir eine Methode zur Reinigung von Histidin-markierten Pyrophosphokinase Enzyme und Dünnschichtchromatographie radioaktiv Substrate und Produkte, für die enzymatische Aktivität in Vitroassay nutzen. Die Enzym-Aktivität-Assay ist breit anwendbar auf Kinase, Nukleotid-Cyclase oder Phosphor-Transfer-Reaktion, deren Mechanismus Nukleotid Triphosphat Hydrolyse umfasst.

Zusammenfassung

Kinase und Pyrophosphokinase Enzyme übertragen die Gamma-Phosphat oder Beta-Gamma Pyrophosphat glyko-aus Nukleotid Triphosphat Vorstufen auf Substrate phosphorylierten Produkte zu schaffen. Die Verwendung von γ -32- P bezeichnet NTP Vorstufen ermöglicht die gleichzeitige Überwachung der Substrat-Auslastung und Produkt-Bildung durch Röntgen. Dünnschichtchromatographie (TLC) auf Zellulose Platten ermöglicht schnelle Trennung und sensible Quantifizierung von Substrat und Produkt. Wir präsentieren Ihnen eine Methode zur Nutzung der Dünnschichtchromatographie um die Pyrophosphokinase Aktivität einer gereinigten (p) PpGpp Synthestase assay. Diese Methode wurde zuvor verwendet, um die Aktivität der zyklische Nukleotid und Dinucleotide Synthetasen charakterisieren und eignet sich im großen und ganzen für die Charakterisierung der Aktivität jedes Enzym, das eine Nukleotid Triphosphat Bindung hydrolysiert oder überträgt einen terminal Phosphat von einem Phosphat-Spender zu einem anderen Molekül.

Einleitung

Kinase und Pyrophosphokinase (oder Diphospho-Kinase) Enzyme ins Substrat Moleküle Phosphate aus Nukleotid Triphosphat (NTP) Vorstufen. Die Substrate können andere Nukleotide, Aminosäuren oder Proteine, Kohlenhydrate und Lipide1gehören. Bioinformatische Analysen können manchmal ein Enzym cognate Substrat oder Substrate aufgrund der Ähnlichkeit zu gekennzeichnet Enzyme, aber experimenteller Validierung ist immer noch notwendig. Ebenso müssen die Affinität des Enzyms für ihre Substrate und die Rate, mit der es die Phosphor-Transfer Reaktion katalysiert, und die Auswirkungen der Co-Faktoren, Inhibitoren oder anderen Enzym Effektoren experimentell e....

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Protokoll

(1) induzierbaren Überexpression eines Proteins Histidin-markierten

  1. Rsh von C. Difficile R20291 genomic DNA zu verstärken.
    1. Verwenden Sie eine High Fidelity Polymerase und folgen Sie den Anweisungen des Herstellers.
    2. C. Difficile Rsh mit Primer zu verstärken
      Rsh_F (CAGGTACCGGTTATATGCATGATAAAGAATTACAAG) und
      Rsh_R (CCCTGCAGCTAATGGTGATGGTGATGGTGATTTGTCATTCTATAAATAC), die einen C-terminale Hexahistidine Tag einführt.
      Hinweis: Die KpnI und PstI geschnitten Standorte in die Primer-Sequenzen sind fett formatiert.
    3. Den pMMBneo Vektor zu verdauen und das Rsh-his6

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Ergebnisse

Wir präsentieren eine Methode für die Affinitätsreinigung ein (p) PpGpp Synthestase von Clostridium Difficile und die Beurteilung der seine enzymatische Aktivität. Abbildung 1 veranschaulicht die Proteinreinigung durch Metall Affinitätschromatographie erreicht. Die zweite Elution (E2)-Fraktion aus diese Reinigung war dialysiert und für die enzymatische Aktivität Assay verwendet. Abbildung 2 beschreibt die notwendigen Sch.......

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Diskussion

Hier berichten wir die Reinigung des His-Tags RSH von C. Difficile und stellen eine Methode zur Quantifizierung der Aktivität mit radioaktiven Dünnschichtchromatographie. Diese Methode wurde zuvor verwendet, um die Aktivität der Diguanylate Cyclase Enzyme von C. Difficile, sowie (p) PpGpp Synthestase, Nukleotid-Cyclase, Kinase und Phosphodiesterase Enzyme aus anderen Organismen11,12 bewerten ,13,

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Offenlegungen

Die Autoren erklären keine finanziellen Interessenkonflikte oder andere Interessenkonflikte.

Danksagungen

Diese Arbeit wurde von NIAID 1K22AI118929-01 finanziert. EBP wurde unterstützt durch einen Sommer Research Fellowship Programm Zuschuss von der Office of Research bei Old Dominion University in Norfolk, Virginia, USA.

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Materialien

Liste der in diesem Artikel verwendeten Materialien
NameUnternehmenKatalognummerKommentare
Induzierbare Überexpression eines Histidin-markierten ProteinsPhusion-Polymerase
T4-DNA-LigaseNEBM0202
NEB® 5-alpha-kompetent E. coli ( Hoher Wirkungsgrad)NEBC2987I
BL21 (DE3) Kompetente E. coliNEBC2527I
IPTGSigma-Aldrich10724815001
JXN-26 Zentrifuge mit JLA 10.500 RotorBeckman Coulter Avanti-Mikrozentrifuge
mit D3024/D3024R RotorScilogex-MaxQ
SHKE6000 InkubatorThermo Scientific-Ultraschallprozessor
SonicsVC-750
Proteinaufreinigung durch Nickel-Affinitätschromatographie
G Biosciences786-940/941
Pierce Einweg-Schwerkraftsäulen, 10 mLThermo Scientific29924
1 mL Spectra/ Por float-A-lyzer G2 Dialysegerät (MWCO: 20-kD)SpectrumG235033
Mini-Protean Electrophorese CellBioRad1658004
Proteinaktivitätsassay durch Dünnschichtchromatographie
EntwicklungstankGeneral Glass Blowing Company80-3
Polyethylenimin (PEI)-Zelluloseplatten (20 cm x 20 cm, 100 μ m Dicke) mit PolyesterträgerSigma-AldrichZ122882-25EA
ATP, [γ-32P]- 3000 Ci/mmol 10mCi/ml Blei, 100 μ CiPerkin ElmerNEG002A
Adenosin 5'-triphosphat (ATP) 100 mMBio Basic CanadaAB0311
Guanosin-5'-diphosphat Dinatriumsalz (GDP)Alfa AesarAAJ61646MC/E
Lagerung Phosphor SiebGE Healthcare Life SciencesBAS-IP TR 2040 E Tritium Screen
Storm 860 PhosphorimagerGE Healthcare Biowissenschaften-
New England Biolabs (NEB)M0530L QIAEX II DNA Gel Extraction Kit Qiagen 20021 KpnI-Restriktionsenzym NEB R0142S PstI-Restriktionsenzym NEB R0140S Ni-NTA-Harz Dünnschichtchromatograph (DC)

Referenzen

  1. Cheek, S., Ginalski, K., Zhang, H., Grishin, N. V. A comprehensive update of the sequence and structure classification of kinases. BMC Structural Biology. 5 (1), 6(2005).
  2. Porath, J. Immobilized metal ion affinity chromatography. Protein Expression and Purification. 3 (4), 263-281 (1992).
  3. Arnau, J., Lauritzen, C., ....

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Schlagwörter

PppGpp SynthetaseD nnschichtchromatographieProteinreinigungEnzymaktivit tsassayPhosphotransferenzymeAutoradiographieProteinkinaseaktivit tSynthese von zyklischem Diguanylatradioaktives Substrat

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