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$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
Abbildung 2 zeigt Ergebnisse eines Digitonin-Titation-Experiments, das darauf abzielt, die richtige Menge an Digitonin zu ermitteln, die für die Extraktion von SCs benötigt wird. Dieser Betrag variiert je nach Gewebe/Zelltyp und ob die Probe eingefroren wurde oder nicht. Für dieses Experiment wurde eine CIV In-G-Aktivität durchgeführt, um SCs zu visualisieren, die von frischen Maus-Lebermitochondrien isoliert wurden. Die Verhältnisse von 2/1 bis 10/1 g digitonin/g des Proteins wurden getestet. Die optimale Menge an Digitonin für diese Probe beträgt 4 g/g, da es eine gute Auflösung von monomeren CIV und hochmolekularen GSCs bietet. Bei geringerem Verhältnis sind Bänder nicht klar und lösen sich während der Elektrophorese zu einem Abstrich auf, während die Verwendung eines höheren Digitonin-Verhältnisses zu einer Störung des hochmolekularen Gewichts SC führt.
Abbildung 3 und Abbildung 4 zeigen die Ergebnisse eines kompletten Experiments, das an einem Präparat von Maus-Lebermitochondrien durchgeführt wurde, das mit 4 g digitonin/g Protein extrahiert wird. Die Proteine wurden mit Hybriden BN/CN-PAGE, Standard BN-PAGE oder CN-PAGE getrennt. Alle drei Gele wurden gleichzeitig gegossen und die Gassen waren mit Replikaten derselben Probe beladen. Nach der Elektrophorese wurden einzelne Fahrspuren geschnitten und für die Gel-Aktivitätsmessung (CI, CII, CIV und CV auf Abbildung 3) und Immunoblottting (CI, CII, CIII, CIV, CV auf Abbildung4) verarbeitet.
Die Zugabe von CB entweder momentan im Kathodenpuffer (z.B. Hybrid CN/BN-PAGE) oder im Proben-und Kathodenpuffer während der gesamten Elektrophorese (z.B. BN-PAGE) verbessert die Beweglichkeit und Auflösung von SC-Bändern und einzelnen Atemkomplexen erheblich. Im Vergleich zu CN-PAGE (Abbildung 3). Bänder sind nach der In-Gel-Aktivität für CIV leicht mit der Hybrid-Technik oder BN-PAGE zu unterscheiden, während in der gleichen Probe, die von CN-PAGE, SCs und monomeren CIV-Reaktionsbändern gelöst wird, nicht identifiziert werden kann.
Abbildung 3 und Abbildung 4 zeigen, dass das Auflösungs-und Bändermuster von OXPHOS-Monomeren und supramolekularen Baugruppen qualitativ vergleichbar ist zwischen Hybrid-CN/BN-PAGE und BN-PAGE. Es gibt jedoch bemerkenswerte Unterschiede. Erstens wird die elektrophoretische Beweglichkeit von OXPHOS-Komplexen leicht reduziert, wenn Proteine durch Hybrid-CN/BN-PAGE-Bedingungen gegenüber der Standard-BN-PAGE getrennt werden, was auf eine geringere Menge an CB zurückzuführen ist. Diese Mobilitätsverschiebung ist bei CIV-Monomeren, gefolgt von CV-Monomeren, und CI (Abbildung 3 und Abbildung4), größer. Zweitens ist der blaue Hintergrund im Hybrid CN/BN-PAGE niedriger als bei BN-PAGE (Abbildung3, linke Fahrspuren). Die Folge ist, dass hohe Hintergrundwerte nach BN-PAGE die In-Gel-Aktivitätsfärbung für CII vollständig verdecken und das Hintergrundgeräusch, das mit der Aktivität der CIV-Dimere verbunden ist, verstärken (Abbildung3). Drittens ist die Aktivität des Lebenslaufs höher, wenn Proben unter Hybrid-CN/BN-PAGE-Bedingungen laufen, verglichen mit BN-PAGE (Abbildung3), was auf die reduzierte Menge an CB zurückzuführen ist, die bekanntermaßen die CV-Katalytik stört. 26 CN/BN-PAGE ermöglicht auch eine bessere Konservierung von CV-Überbaugruppen, wie ein größerer Anteil der gesamten Lebenslauf-Aktivität zeigt, die mit CV-Dimern in Verbindung gebracht wird (Abbildung3). Darüber hinaus sind CV-Oligomere unter CN/BN-PAGE sichtbar, während sie unter BN-PAGE-Bedingungen komplett getrennt sind. Interessanterweise werden auch verschiedene Bänder beobachtet, die die CV-Aktivität anzeigen, und zwar zwischen CV-Monomeren und Dimern, wenn Proben unter CN/BN-PAGE laufen (Abbildung2).
Abbildung 5 zeigt eine repräsentative Analyse der komplexen OXPHOS-Komponentverteilung in supramolekularen Baugruppen. Das Bild zeigt CI in Gel-Aktivität von Proben, die aus 4 verschiedenen gesunden Maus-Leber-Mitochondrien-Präparaten gewonnen werden. Die Densitometrie-Analyse erlaubt es, das Gebiet unter der Kurve der CI-Reaktionsbänder zu messen und die relative Verteilung der C1-Aktivität in den monomeren (I1) und supramolekularen Formen(I1III 2, I1III 2 IV) darzustellen. 1, I1III2 IVn). Ähnliche Analysen können nach dem Immunoblot durchgeführt werden.

Abbildung 1: Den Arbeitsablauf bewerten. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Figur zu sehen.

Abbildung 2: Digitonin-Titration, um Superkomplexe aus frischer Mauslebermitochondrien zu extrahieren. Dieses Beispiel zeigt Aliquots von Maus-Lebermitochondrien, isoliert von einem Tier, das mit zunehmender Menge an Digitonin behandelt wurde, um Atemschutz-Superkomplexe zu extrahieren. Die Proben wurden dann durch Hybrid CN/BN PAGE gelöst, und die In-Gel-Aktivität von CIV wurde bestimmt. CIV1:Komplex IV Monomere; CIV2: Komplex IV Dimmer; SC: Supercomplexes. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Figur zu sehen.

Abbildung 3: In-Gel-Aktivität von OXPHOS-Komplexen nach Hybrid-CN/BN-PAGE, BN-PAGE oder CN-PAGE. Lebermitochondrien, die von einer Maus isoliert wurden, wurden mit Digitonin (4 g ratio digotonin/protein) behandelt, um Atemschutz-Superkomplexe zu extrahieren. Aliquots dieser Probe wurden dann auf mehrere Brunnen in drei verschiedenen Gels geladen und bei CN/BN-PAGE, BN-PAGE oder CN-PAGE eingereicht. Jede Replikationsspur innerhalb jedes Gels wurde dann geschnitten und sofort für In-Gel-Aktivitätenuntersuchungen (mit KI, CII, CIV und CV) verwendet. Eine Fahrspur wurde als Steuerung verwendet, um die Färbung mit Coomassie Blue (mit der Bezeichnung BG) zu zeigen. OXPHOS-Komplexe und supramolekulare Baugruppen werden mit der Standard-Nomenklatur identifiziert, wobei die Zahlen in Indizes auf die molekulare Stoichiometrie jedes OXPHOS-Komplexes hinweisen. Es ist zu beachten, dass die Position der CIII-haltigen supramolekularen Baugruppen auf der Immundetektion basiert, da die In-Gel-Aktivität für CIII in diesem speziellen Experiment nicht durchgeführt wurde. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Figur zu sehen.

Abbildung 4: Immunoblot-Analyse von OXPHOS-Komplexen nach Hybrid-CN/BN-PAGE oder BN-PAGE. Die in der Figure 3-Legende beschriebenen Experimente wurden auf eine einzige Membran übertragen. Nach der Übertragung wurden einzelne Fahrspuren geschnitten und mit spezifischen Antikörpern, die CI, CII, CIII, CIV und CV erkennen, bebrütet. OXPHOS-Komplexe und supramolekulare Baugruppen werden mit der Standard-Nomenklatur identifiziert, wobei die Zahlen in Indizes die Die molekulare Stoichiometrie jedes OXPHOS-Komplexes. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Figur zu sehen.

Abbildung 5: Quantifizierung der CI-Verteilung in monomeren und supramolekularen Baugruppen. A) CI-In-Gel-Aktivität nach Hybrid CN/BN-PAGE in Leber-Mitochondrien SC-Extrakten, die von 4 Mäusen gewonnen wurden. (B) Densitogramme, die mit ImageJ es Gel Analysis Tool gewonnen wurden, die deutliche Spitzen aufweisen, die KI-Monomeren (I1) und verschiedenen CI-haltigen supramolekularen Komplexenentsprechen (I 1 III 2, I1III 2 IV 1 , und I1III2 IVn). C) Quantifizierung der relativen Verteilung der C1-Aktivität. Die Daten stellen Mittel-und SEM-GESSEM der 4 Mäuse dar. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Figur zu sehen.
| Digitonin/Protein-Verhältnis (g/g) | 2 g/g | 4 g/g | 6 g/g | 8 g/g |
| Volumen des Absaugpuffers (μL) | 400 | 300 | 200 | 100 |
| Volumen von 10% Lagerdigitonin (μL) | 100 | 200 | 300 | 400 |
| Gesamtabsaugpuffervolumen (μL) | 500 | 500 | 500 | 500 |
Tabelle 1: Volumes, die benötigt werden, um SCs aus 5 mg mitochondrialer Proteine zu extrahieren, wobei verschiedene digitonin/Protein-Verhältnisse verwendet werden.
| umzäuntes grundstück | Letzte Konzentration |
| EDTA, pH 7,5 | 1 mM |
| HEPES | 30 mM |
| Kaliumaktivität | 150 mM |
| Glycerin | 12 Prozent |
| 6-aminocaproic Säure | 2 mM |
Tabelle 2: SC-Absaugpuffer (Endkonzentrationen). Bei 4 ° C maximal 3 Monate halten.
| umzäuntes grundstück | Letzte Konzentration |
|
3X Gel Buffer: Aliquot und bei-20 ° C, pH 7,5
|
| Imidazole/HCl pH-7.0 | 75 mM |
| 6-aminocaproic Säure | 1,5 M |
|
Acrylamid-Puffer: Aliquot und bei-20 ° C halten
|
| Acrylamid | 99,5 Prozent |
| Bis-Acrylamid | 3 Prozent |
Tabelle 3: Gel-Stockpuffer.
| Für 2 Gele: | 4% (60 mL) | 12% (60 mL) | Stapeln (4%) (25 mL) |
| 3X Gel Buffer | 19,8 mL | 19,8 mL | 8.25 mL |
| Acrylamid-Buffer | 4,8 mL | 14,4 mL | 2 mL |
| H2O | 35 mL | 13,1 mL | 14,6 mL |
| Glycerin | - | 12 mL | - |
| APS 10% | 360 μL | 60 μL | 150 μL |
| TEMED | 24 μL | 12 μL | 10 μL |
Tabelle 4:4% – 12% Gradientengel.
| umzäuntes grundstück | Letzte Konzentration |
| Anode Buffer: Halten Sie bei 4 ° C, pH 7,5 |
| Imidazole | 25 mM |
| Kathode Buffer: Halten Sie bei 4 ° C, pH 7,5 |
| Tricine | 50 mM |
| Imidazole | 7,5 mM |
| Mit oder ohne Coomassie Blue (G250) | 0,22 Prozent |
Tabelle 5: Elektrophorese-Puffer.
| umzäuntes grundstück | Letzte Konzentration |
| Komplexe I Aktivität Buffer: Bereiten Sie frisch in 5 mM TRIS-HCl pH 7.4 |
| Nitrotetrazoliumblau | 3 mM |
| Nadh | 14 mM |
| Komplexe II-Aktivität Buffer: Bereiten Sie frisch in 5 mM TRIS-HCl pH 7.4 |
| Succinat | 20 mM |
| PMSF | 0,2 mM |
| Nitrotetrazoliumblau | 3 mM |
| Komplexe IV-Aktivität Buffer: Bereiten Sie frisch in 50 mM Na-Phosphat pH 7,2 |
| Cytochrom C | 0.05 mM |
| Diaminobenzidin | 2,3 mM |
| ATPsynthase Aktivität Buffer: Frisch im Wasser zubereiten, pH-Wert auf 8 mit KOH einstellen |
| Glycin | 50 mM |
| MgCl2
| 5 mM |
| HEPES | 50 mM |
| CaCl2
| 30 mM |
| Atp | 5 mM |
Tabelle 6: Assay-Puffer in Gel-Aktivität.
| umzäuntes grundstück | Letzte Konzentration |
| Transfer-Buffer |
| Tris Base | 25 mM |
| Glycin | 192 mM |
| Sds | 4 Prozent |
| Methanol | 20 Prozent |
| Tbst |
| Tris Base | 20 mM |
| Nacl | 137 mM |
| Zwischen 20 | 0,1 Prozent |
Tabelle 7: Immunoblotting-Puffer.
| Komplex | Untereinheit | klonieren |
| Ich | NUFA9 | 20C11B11B11 |
| Ii | SDHA | 2E3GC12FB2AE2 |
| Iii | UQCRC2 | 13G12AF12BB11 |
| Iv | COX4 | 1D6E1A8 |
| gegen | ATPB | 3D5 |
Tabelle 8: Antikörper, die für die Immunoblotting verwendet werden, um die Atemkette SC zu erkennen. Siehe Materialliste für Unternehmen und Losnummern.