Name: In-vitro-Analyse der PDZ-abhängigen CFTR Makromolekulare Signalkomplexe (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2012-08-13T13:00:00.000+00:00
Duration: 10 min 5 s
Description: Lernen Sie die In-vitro-Assemblierung von PDZ-abhängigen CFTR-Makromolekularen Signalkomplexen. Diese Methode ermöglicht die direkte Detektion und Visualisierung von Proteininteraktionen mittels Western Blot.

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Unsere Arbeit wurde durch Zuwendungen von der American Heart Association (Großraum Südost Affiliate) Beginning-Grant-in-Hilfe-0765185B, der Elsa U. Pardee Foundation Research Grant und der Wayne State University intramuralen Gründerfonds und Cardiovascular Research Institute Isis-Initiative ausgezeichnet unterstützt worden. Diese Methode der in vitro CFTR makromolekularen Komplex Montage wurde ursprünglich Pionierarbeit von Dr. AP Naren (University of Tennessee Health Science Center).

1. Expression und Aufreinigung von rekombinanten Tagged Fusionsproteine ​​in Bakterien <ol><li> Amplify definierte Bereiche des C-Schwänze (die letzten 50 bis 100 Aminosäuren mit den PDZ Motive am C-Terminus) für CFTR, LPA 2, MRP2, MRP4, β 2 AR und NHERFs (in voller Länge oder PDZ1 oder PDZ2 Domains ) durch PCR-Ansatz. </li><li> Klonen der PCR-Produkte in pGEX4T-1-Vektor für GST-Fusionsproteine ​​(wie GST-NHERFs, GST-MRP4 CT), pMAL-c2-Vektor für MBP-Fusionsproteine ​​(wie MBP-β 2 AR CT, CT MBP-CFTR ) und pET30 für His-S-Fusionsproteine ​​(z. B. His-S-CFTR-CT, His-S-PDZK1). </li><li> Verwandeln Sie in einem Protease-defizienten E. coli-Stamm (BL21-DE3), um mögliche rekombinanten Proteins zu minimieren. </li><li> Die Kultur über Nacht bei 37 ° C in Luria-Bertani-Medium (pH 7,0) mit entsprechenden Antibiotika (wie Ampicillin oder Kanamycin). Verdünnen Sie die Übernacht-Kultur bei 1:10 und wachsen für weitere 2 h bei 37 ° C InDuce mit 0,5-1 m M IPTG für die nächsten 4 Stunden bei 30 ° C Pellet die Zellen durch Zentrifugation bei 8000 × g für 10 min bei 4 ° C </li><li> Lyse der Zellen in Saccharose-Puffer (50 mM Tris-HCl, pH 8,0, 1 mM EDTA, 1 mM PMSF und 10% Saccharose) mit Lysozym (1 mg / ml), 0,2% Triton X-100, und Protease Inhibitoren. Verwenden Sie für 20 ml Zellpellet Ursprung aus 1 l Kultur. </li><li> Mit Hilfe eines rotierenden Schüttler für 30 min bei 4 ° C </li><li> Zentrifugieren bei 20.000 × g für 30 min bei 4 ° C Sammeln Sie die klare Überstand. </li><li> In den klaren Überstand, fügen Sie 1 mL der folgenden Harz / Agaroseperlen (50% Gülle in Saccharose-Puffer): <ul><li> Glutathion-Agarose-Beads für GST-Fusionsproteine. </li><li> Talon Perlen für His-S-Fusionsproteine. </li><li> Amylose-Harz für MBP-Fusionsproteine. </li></ul></li><li> Mischung für 4 h bei 4 ° C auf einem Rotationsschüttler. </li><li> Waschen der Kügelchen durch Resuspendieren in 1 × PBS (15 ml), Mischen für 2 Meilenn, Schleudern bei 800 × g für 2 min, und der Überstand verworfen. Wiederholen Sie diesen Schritt für das Sechsfache. </li><li> Eluieren des Proteins aus den Kügelchen unter Verwendung der jeweiligen Elutionspuffer (2 ml Elutionspuffer pro 1 ml Kügelchen). <ul><li> Elutionspuffer für GST-Fusionsproteine: 25 m M Tris-HCl (pH 8,0), 140 mM NaCl und 20 mM reduziertes Glutathion. </li><li> Elutionspuffer für seine Fusionsproteine: 20 m M Tris-HCl (pH 8,0), 500 mM NaCl und 200 mM Imidazol. </li><li> Elutionspuffer für MBP-Fusionsproteine: 20 m M Tris-HCl (pH 8,0), 200 mM NaCl, 1 mM EDTA, 1 mM DTT und 10 mM Maltose. </li></ul></li><li> Dialysieren der eluierten Proteine ​​gegen 2 l 1 × PBS bei 4 ° C (um die Protein-Abbau zu vermeiden). Das PBS wechseln alle 4 Stunden für das Vierfache. Konzentrieren Sie sich das Protein mit einem Centricon-Filter (Cutoff 10.000 MW, Millipore) und speichern als kleinen Aliquots bei -80 ° C </li><li> DetHermelin die Proteinkonzentration durch das Bradford-Verfahren. Bewerten Proteinqualität durch SDS-PAGE unter Verwendung von BSA als Standard. Wenn die Integrität des Proteins nicht zufriedenstellend ist, kann die sekundäre Reinigungsverfahren, wie Gelfiltration oder Ionenaustausch verwendet werden. (ZB haben wir eine G-75-Sepharose-Säule verwendet werden, um weiter zu reinigen GST-Fusionsprotein). </li></ol> 2. Cell Culture und Zelllysat Vorbereitung <ol><li> Kultur Babyhamsternierenzellen (BHK)-Zellen, die stabil überexprimieren CFTR-wt und CFTR-His10 oder BHK-Zellen, die vorübergehend über-Express-Flag-LPA 2-wt oder Flag-LPA 2-ΔSTL und Madin-Darby Canine Kidney (MDCK Zellen), die stabil überexprimieren MRP2 in Minimum Essential Eagle-Medium (MEM) 10% fötalem Kälberserum und Penicillin / Streptomycin in Polystyrol-Kolben bei 37 ° C, die mit 5% CO 2. </li><li> Kultur humanen embryonalen Nieren-293 (HEK293), die stabil überexprimieren CFTR-wt und CFTR-His10 in Dulbecco&#39;S modified Eagle-Medium (DMEM) mit 10% fötalem Rinderserum und Penicillin / Streptomycin in Polystyrol-Kolben bei 37 ° C mit 5% CO 2. </li><li> Lyse der Zellen in Lysepuffer (PBS - 0,2% Triton-X-100 mit einer Mischung von Protease-Inhibitoren, die 1 m M Phenylmethylsulfonylfluorid, 1 pg / ml Aprotinin, 1 ug / ml Leupeptin, 1 pg / ml Pepstatin ergänzt); Einsatz 500 ul Lysepuffer für jeden 60-mm-Petrischale, und 1000 ul Lysispuffer für jeden 100-mm-Petrischale. </li><li> Rock the Zelllysaten für 20 min bei 4 ° C, und Entfernen des unlöslichen Materials durch Zentrifugation bei 16.000 × g für 15 min bei 4 ° C Bestimmung der Proteinkonzentration nach der Bradford-Assay. </li></ol> 3. In-vitro-Montage eines CFTR-haltigen Makromolekulare Komplexe (CFTR-PDZK1-MRP4) <ol><li> In 200 &amp;mgr; l Lysepuffer (PBS - 0,2% Triton X-100 + Protease-Inhibitoren), fügen Sie 20 ug gereinigtes GST-MRP4-C Terminal50 aa (CT50) Fusionsprotein. </li><li> In unterschiedlichen Mengen (0-40 ug) von gereinigtem His-S-PDZK1 Fusionsprotein. </li><li> Mischen der beiden Proteine ​​auf einem Schüttler bei 22 ° C für 1-2 h. </li><li> In 20 uL Glutathion-Kügelchen (50% Gülle) in die Protein-Mischung, und weiterhin noch 1 h zu mischen. Dieser Schritt wird auch als paarweise Bindung bezeichnet. </li><li> Während dieser Zeit bereitet die HEK293 Zelllysaten überexprimieren Flag-CFTR (wt), wie oben beschrieben in Schritt 2). </li><li> Waschen Sie den Komplex zweimal mit Lysepuffer. Spin bei 800 × g für 1 min bei jeder Wäsche und vorsichtig den Überstand aspirieren nach jeder Wäsche. Seien Sie vorsichtig, nicht zum Absaugen der Perlen in der unteren. </li><li> In der oben hergestellten HEK293 Zelllysaten an die Kügelchen und sanft bei 4 ° C für 3 h gemischt (oder über Nacht). </li><li> Waschen der Kügelchen umfassend dreimal mit Lysepuffer, wie in Schritt 3.6) beschrieben. </li><li> Eluieren die Proteine ​​mit 30 ul Probenpuffer (5 ×): 0,6 m<html> Tris-HCl (pH 6,8), 50% Glycerin, 2% SDS und 0,1% Bromphenolblau, enthaltend 5% β-Mercaptoethanol. </li><li> Inkubieren bei 37 ° C Wasserbad für 10-15 min und Spin bei 5.000 × g für 30 s, die gebildeten Kügelchen. </li><li> Laden Sie alle das Eluat auf 4-15% Gel. </li><li> SDS-PAGE etwa 30-40 Minuten. </li><li> Transfer-Protein-Bands auf die PVDF-Membran, für 1,5 Stunden. </li><li> Blockieren Sie die Membran in TBS-Tween mit 5% fettfreie Milch. </li><li> Inkubieren der Membran mit primärem Antikörper (wie anti-IgG CFTR, R1104) bei 4 ° C über Nacht. </li><li> Waschen der Membran mit TBS-Tween für 5 min, sechsmal. </li><li> Inkubieren der Membran mit sekundärem Antikörper (z. B. Ziegen-Anti-Maus-HRP-konjugierten 2. Antikörper) für 45 min bei 22 ° C </li><li> Waschen der Membran mit TBS-Tween für 5 min, sechsmal. </li><li> Visualisieren Sie die Proteinbanden mittels ECL. </li><li> Repräsentative Daten sind in Abbildung 1 dargestellt. </li></ol>jove_title &quot;&gt; 4. repräsentative Ergebnisse Ein Beispiel von CFTR-enthaltenden makromolekularen Signalkomplexes, die in vitro zusammengebaut wurde, wird in 1 gezeigt. Ein makromolekularen Komplex wurde zwischen MRP4 C-terminalen 50 Aminosäuren (MRP4-CT50), PDZK1, und in voller Länge CFTR (Abbildung 1, unten) gebildet. Die Komplexbildung erhöht dosisabhängig mit steigenden Mengen des Proteins Überträger, PDZK1 (Abbildung 1, unten) 18. <img alt="1" src="/files/ftp_upload/4091/4091fig1.jpg" /> Abbildung 1. Eine bildliche Darstellung der makromolekularen Komplex-Assay (oben). Ein makromolekularen Komplex wurde in vitro mit drei (GST-MRP4-CT50, His-S-PDZK1, und Flag-CFTRwt) in einer Dosis-abhängigen Weise (unten) 18 erfasst. <table border="1"><tbody><tr><td></td><td><strong&gt; CFTR-NHERF1-β 2 AR (Code 14) </td><td> CFTR-NHERF2 LPA-2 (Ref. 15) </td><td> CFTR-Proteine ​​PDZ-MRP 2 (Ref. 17) </td><td> CFTR-PDZK1-MRP4 (Ref. 16) </td></tr><tr><td> Affinitätsbeads </td><td> Amyloseharz </td><td> S-Protein-Agarose </td><td> Amyloseharz </td><td> Glutathion-Agarose </td></tr><tr><td> Gereinigtes Protein-1 </td><td> MBP-β 2 AR CT </td><td> His-S-CFTR-CT </td><td> MBP-CFTR CT </td><td> GST-MRP4 CT </td></tr><tr><td> Gereinigtes Protein-2 </td><td> GST-NHERF1 </td><td> GST-NHERF2 </td><td> GST-PDZ-Proteine </td><td> His-S-PDZK1 </td></tr><tr><td> Gereinigtes Protein-3 (oder Zelllysaten) </td><td> CFTR-wt oder CFTR-His10 (BHK-oder HEK-Zelllysaten) </td><td> FlaggeLPA-2-wt oder Flag-LPA 2-ΔSTL (BHK Zelllysaten) </td><td> MRP2 (MDCK Zelllysaten) </td><td> Gereinigtes Flag-CFTR-wt oder CFTR-His10 (oder Zelllysaten) </td></tr><tr><td> Antikörper </td><td> Anti-CFTR-IgG </td><td> Anti-Flag HRP </td><td> Anti-MRP2-IgG </td><td> Anti-Flag HRP </td></tr></tbody></table> Tabelle 1. Zusammenfassung verschiedener CFTR-enthaltende makromolekulare Komplexe in vitro montiert.

<ol><li>Anderson, M. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Demonstration+that+CFTR+is+a+chloride+channel+by+alteration+of+its+anion+selectivity%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">Demonstration that CFTR is a chloride channel by alteration of its anion selectivity.</a> Science. 253, 202-205 (1991).</li>
<li>Bear, C. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Purification+and+functional+reconstitution+of+the+cystic+fibrosis+transmembrane+conductance+regulator+%28CFTR%5BTitle%5D)+AND+%22Cell%22%5BJournal%5D)">Purification and functional reconstitution of the cystic fibrosis transmembrane conductance regulator (CFTR.</a> Cell. 68, 809-818 (1992).</li>
<li>Quinton, P. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Chloride+impermeability+in+cystic+fibrosis%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">Chloride impermeability in cystic fibrosis.</a> Nature. 301, 421-422 (1983).</li>
<li>Cheng, S. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Defective+intracellular+transport+and+processing+of+CFTR+is+the+molecular+basis+of+most+cystic+fibrosis%5BTitle%5D)+AND+%22Cell%22%5BJournal%5D)">Defective intracellular transport and processing of CFTR is the molecular basis of most cystic fibrosis.</a> Cell. 63, 827-834 (1990).</li>
<li>Gabriel, S. E., Brigman, K. N., Koller, B. H., Boucher, R. C., Stutts, M. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cystic+fibrosis+heterozygote+resistance+to+cholera+toxin+in+the+cystic+fibrosis+mouse+model%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">Cystic fibrosis heterozygote resistance to cholera toxin in the cystic fibrosis mouse model.</a> Science. 266, 107-109 (1994).</li>
<li>Li, C., Naren, A. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((CFTR+chloride+channel+in+the+apical+compartments%3A+spatiotemporal+coupling+to+its+interacting+partners%5BTitle%5D)+AND+%22Integr.+Biol+%28Camb%29%22%5BJournal%5D)">CFTR chloride channel in the apical compartments: spatiotemporal coupling to its interacting partners.</a> Integr. Biol (Camb). 2, 161-177 (2010).</li>
<li>Chao, A. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Activation+of+intestinal+CFTR+Cl-+channel+by+heat-stable+enterotoxin+and+guanylin+via+cAMP-dependent+protein+kinase%5BTitle%5D)+AND+%22Embo.+J%22%5BJournal%5D)">Activation of intestinal CFTR Cl- channel by heat-stable enterotoxin and guanylin via cAMP-dependent protein kinase.</a> Embo. J. 13, 1065-1072 (1994).</li>
<li>Gabriel, S. E., Clarke, L. L., Boucher, R. C., Stutts, M. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((CFTR+and+outward+rectifying+chloride+channels+are+distinct+proteins+with+a+regulatory+relationship%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">CFTR and outward rectifying chloride channels are distinct proteins with a regulatory relationship.</a> Nature. 363, 263-268 (1993).</li>
<li>McNicholas, C. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Sensitivity+of+a+renal+K%2B+channel+%28ROMK2%29+to+the+inhibitory+sulfonylurea+compound+glibenclamide+is+enhanced+by+coexpression+with+the+ATP-binding+cassette+transporter+cystic+fibrosis+transmembrane+regulator%5BTitle%5D)+AND+%22Proc.+Natl.+Acad.+Sci.+USA%22%5BJournal%5D)">Sensitivity of a renal K+ channel (ROMK2) to the inhibitory sulfonylurea compound glibenclamide is enhanced by coexpression with the ATP-binding cassette transporter cystic fibrosis transmembrane regulator.</a> Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 93, 8083-8088 (1996).</li>
<li>Schreiber, R., Nitschke, R., Greger, R., Kunzelmann, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+cystic+fibrosis+transmembrane+conductance+regulator+activates+aquaporin+3+in+airway+epithelial+cells%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Biol.+Chem%22%5BJournal%5D)">The cystic fibrosis transmembrane conductance regulator activates aquaporin 3 in airway epithelial cells.</a> J. Biol. Chem. 274, 11811-11816 (1999).</li>
<li>Shumaker, H., Amlal, H., Frizzell, R., Ulrich, C. D. 2nd, Soleimani, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((CFTR+drives+Na%2B-nHCO-3+cotransport+in+pancreatic+duct+cells%3A+a+basis+for+defective+HCO-3+secretion+in+CF%5BTitle%5D)+AND+%22Am.+J.+Physiol%22%5BJournal%5D)">CFTR drives Na+-nHCO-3 cotransport in pancreatic duct cells: a basis for defective HCO-3 secretion in CF.</a> Am. J. Physiol. 276, 16-25 (1999).</li>
<li>Ahn, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Regulatory+interaction+between+the+cystic+fibrosis+transmembrane+conductance+regulator+and+HCO3-+salvage+mechanisms+in+model+systems+and+the+mouse+pancreatic+duct%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Biol.+Chem%22%5BJournal%5D)">Regulatory interaction between the cystic fibrosis transmembrane conductance regulator and HCO3- salvage mechanisms in model systems and the mouse pancreatic duct.</a> J. Biol. Chem. 276, 17236-17243 (2001).</li>
<li>Sugita, M., Yue, Y., Foskett, J. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((CFTR+Cl-+channel+and+CFTR-associated+ATP+channel%3A+distinct+pores+regulated+by+common+gates%5BTitle%5D)+AND+%22Embo.+J%22%5BJournal%5D)">CFTR Cl- channel and CFTR-associated ATP channel: distinct pores regulated by common gates.</a> Embo. J. 17, 898-908 (1998).</li>
<li>Naren, A. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Regulation+of+CFTR+chloride+channels+by+syntaxin+and+Munc18+isoforms%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">Regulation of CFTR chloride channels by syntaxin and Munc18 isoforms.</a> Nature. 390, 302-305 (1997).</li>
<li>Naren, A. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Syntaxin+1A+is+expressed+in+airway+epithelial+cells%2C+where+it+modulates+CFTR+Cl%28-%29+currents%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Clin.+Invest%22%5BJournal%5D)">Syntaxin 1A is expressed in airway epithelial cells, where it modulates CFTR Cl(-) currents.</a> J. Clin. Invest. 105, 377-386 (2000).</li>
<li>Naren, A. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+macromolecular+complex+of+beta+2+adrenergic+receptor%2C+CFTR%2C+and+ezrin%2Fradixin%2Fmoesin-binding+phosphoprotein+50+is+regulated+by+PKA%5BTitle%5D)+AND+%22Proc.+Natl.+Acad.+Sci.+USA%22%5BJournal%5D)">A macromolecular complex of beta 2 adrenergic receptor, CFTR, and ezrin/radixin/moesin-binding phosphoprotein 50 is regulated by PKA.</a> Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 100, 342-346 (1073).</li>
<li>Li, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Lysophosphatidic+acid+inhibits+cholera+toxin-induced+secretory+diarrhea+through+CFTR-dependent+protein+interactions%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Exp.+Med%22%5BJournal%5D)">Lysophosphatidic acid inhibits cholera toxin-induced secretory diarrhea through CFTR-dependent protein interactions.</a> J. Exp. Med. 202, 975-986 (2005).</li>
<li>Li, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Spatiotemporal+coupling+of+cAMP+transporter+to+CFTR+chloride+channel+function+in+the+gut+epithelia%5BTitle%5D)+AND+%22Cell%22%5BJournal%5D)">Spatiotemporal coupling of cAMP transporter to CFTR chloride channel function in the gut epithelia.</a> Cell. 131, 940-951 (2007).</li>
<li>Li, C., Schuetz, J. D., Naren, A. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Tobacco+carcinogen+NNK+transporter+MRP2+regulates+CFTR+function+in+lung+epithelia%3A+implications+for+lung+cancer%5BTitle%5D)+AND+%22Cancer+Lett%22%5BJournal%5D)">Tobacco carcinogen NNK transporter MRP2 regulates CFTR function in lung epithelia: implications for lung cancer.</a> Cancer Lett. 292, 246-253 (2010).</li>
<li>Hall, R. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+C-terminal+motif+found+in+the+beta2-adrenergic+receptor%2C+P2Y1+receptor+and+cystic+fibrosis+transmembrane+conductance+regulator+determines+binding+to+the+Na%2B%2FH%2B+exchanger+regulatory+factor+family+of+PDZ+proteins%5BTitle%5D)+AND+%22Proc.+Natl.+Acad.+Sci.+U.S.A%22%5BJournal%5D)">A C-terminal motif found in the beta2-adrenergic receptor, P2Y1 receptor and cystic fibrosis transmembrane conductance regulator determines binding to the Na+/H+ exchanger regulatory factor family of PDZ proteins.</a> Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 95, 8496-8501 (1998).</li>
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<li>Wang, S., Yue, H., Derin, R. B., Guggino, W. B., Li, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Accessory+protein+facilitated+CFTR-CFTR+interaction%2C+a+molecular+mechanism+to+potentiate+the+chloride+channel+activity%5BTitle%5D)+AND+%22Cell%22%5BJournal%5D)">Accessory protein facilitated CFTR-CFTR interaction, a molecular mechanism to potentiate the chloride channel activity.</a> Cell. 103, 169-179 (2000).</li>
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<li>Cheng, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+Golgi-associated+PDZ+domain+protein+modulates+cystic+fibrosis+transmembrane+regulator+plasma+membrane+expression%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Biol.+Chem%22%5BJournal%5D)">A Golgi-associated PDZ domain protein modulates cystic fibrosis transmembrane regulator plasma membrane expression.</a> J. Biol. Chem. 277, 3520-3529 (1074).</li>
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<li>Wu, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+chemokine+receptor+CXCR2+macromolecular+complex+regulates+neutrophil+functions+in+inflammatory+diseases%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Biol.+Chem%22%5BJournal%5D)">A chemokine receptor CXCR2 macromolecular complex regulates neutrophil functions in inflammatory diseases.</a> J. Biol. Chem. , (2011).</li>
</ol>

Keine Interessenskonflikte erklärt.

In diesem Protokoll haben wir gezeigt, ein Verfahren zur In-vitro-Nachweis von Montage und ein CFTR-enthaltenden makromolekularen Signalkomplexes mit gereinigten Proteine ​​(oder Proteinfragmente) und / oder Zell-Lysate, wie zuvor berichtet 16-19,29,30. Um die besten Ergebnisse erzielt die folgenden kritischen Punkte während des Herstellungsverfahrens erfordern besondere Aufmerksamkeit: <ul><li> Es ist wichtig, dass der pH des Elutionspuffers auf 8,0 nach Zugabe reduziertem Glutathion bei der Rei...

<table border="1"><tbody><tr><td> Name des Reagenzes </td><td> Firma </td><td> Katalog-Nummer </td><td> Kommentare </td></tr><tr><td> pGEX4T-1-Vektor </td><td> GE Healthcare </td><td> 28-9545-49 </td><td> früher Amersham Biosciences </td></tr><tr><td> pMAL-c2-Vektor </td><td> New England Biolabs </td><td></td><td></td></tr><tr><td> pET30 Vektor </td><td> EMD Chemicals </td><td> 69077-3 </td><td> früher Novagen </td></tr><tr><td> Glutathion-Agarose-Kügelchen </td><td> BD Biosciences </td><td> 554780 </td><td></td></tr><tr><td> Amyloseharz </td><td> New England Biolabs </td><td> E8021S </td><td></td></tr><tr><td> Talon Perlen </td><td> Clontech </td><td> 635501 </td><td></td></tr><tr><td> reduziertem Glutathion </td><td> BD Biosciences </td><td> 554782 </td><td></td&gt; </tr><tr><td> Imidazol </td><td> Fischer </td><td> BP305-50 </td><td></td></tr><tr><td> Maltose </td><td> Fischer </td><td> BP684-500 </td><td></td></tr><tr><td> S-Protein-Agarose </td><td> EMD Chemicals </td><td> 69704-3 </td><td> früher Novagen </td></tr><tr><td> Anti-Flag HRP </td><td> Sigma </td><td> A8592 </td><td></td></tr><tr><td> Anti-CFTR-IgG </td><td> Maßgeschneidert </td><td> R1104 </td><td> mAb erkennt CFTR-Epitop aa 722-734 bei </td></tr><tr><td> Anti-MRP2-IgG </td><td> Chemicon International </td><td> MAB4148 </td><td> Jetzt ein Teil von Millipore </td></tr></tbody></table> Tabelle 2. Spezifischen Reagenzien und Geräte.

in-vitro-analyse der pdz-abhängigen cftr makromolekulare signalkomplexe

In Vitro Analysis of PDZ-dependent CFTR Macromolecular Signaling Complexes

Zystische Fibrose-Transmembran-Regulator (CFTR), ein Chlorid-Kanal in erster Linie auf den apikalen Membranen der Epithelzellen befindet, spielt eine entscheidende Rolle bei der transepithelialen Homöostase 1-3. Zystischer Fibrose (CF) 4 und sekretorische Diarrhoe 5: CFTR wurde in zwei der wichtigsten Krankheiten in Verbindung gebracht. Bei CF wird die Synthese oder die funktionelle Aktivität des CFTR-Cl-Kanal reduziert. Diese Erkrankung betrifft etwa 1 von 2500 Kaukasiern in den Vereinigten Staaten sechs. Übermäßige CFTR-Aktivität wurde auch in Fällen von Toxin-induzierte sekretorische Diarrhöe (z. B. durch Cholera-Toxin und hitzestabil E. coli Enterotoxin), die cAMP oder cGMP-Produktion im Darm 7 stimuliert in Verbindung gebracht. Es gibt zunehmend Hinweise auf die Existenz der physischen und funktionellen Interaktionen zwischen CFTR und einer wachsenden Zahl von anderen Proteinen, einschließlich Transporter, Ionenkanäle, Rezeptoren, Kinasen, Phosphatasen, SignalIng. Moleküle und Zytoskelett-Elemente, und diese Interaktionen zwischen CFTR und ihre bindenden Proteinen wurde gezeigt, dass kritisch bei der Regulierung CFTR-vermittelten transepithelialen Ionentransport in vitro als auch in vivo 8-19 einbezogen werden. In diesem Protokoll, konzentrieren wir uns nur auf die Methoden, die Hilfe bei der Untersuchung der Wechselwirkungen zwischen CFTR carboxyterminalen Schwanz, der ein Protein-Bindungsmotiv besitzt [bezeichnet als PSD95/Dlg1/ZO-1 (PDZ) Motiv], und einer Gruppe von Gerüst-Proteine, die eine spezifische Bindung Modul enthalten, bezeichnet als PDZ-Domänen. Bisher wurden verschiedene PDZ Gerüstproteine ​​wurde berichtet, dass die Carboxyl-terminalen Schwanz des CFTR mit verschiedenen Affinitäten wie NHERF1, NHERF2, PDZK1, PDZK2, CAL (CFTR-assoziierten Liganden), SHANK2 binden und GRASP 20-27. Die PDZ-Motivs innerhalb CFTR, die von PDZ Gerüstproteine ​​erkannt wird, ist die letzten vier Aminosäuren am C-Terminus (dh 1477-DTRL-1480 in humanen CFTR) 20. InteressanterweiseCFTR binden können mehr als eine PDZ-Domäne beider NHERFs und PDZK1, wenn auch mit unterschiedlicher Affinitäten 22. Diese Multivalenz bezüglich CFTR Bindung wurde gezeigt, dass von funktionaler Bedeutung sein, was darauf hindeutet, dass PDZ Gerüstproteine ​​kann die Bildung von CFTR makromolekularen Komplexen ermöglichen Signalisierung für spezifische / selektive und effiziente Signalisierung in Zellen 16-18. Mehrere biochemische Assays wurden entwickelt, um zu studieren CFTR-Protein-Interaktionen beteiligt, wie z. B. Co-Immunopräzipitation, Pull-Down-Assay, paarweise Bindungsassay, kolorimetrische paarweise Bindungsassay und makromolekulare komplexe Montage-Assay 16-19,28,29 . Hier haben wir auf die genauen Verfahren zum Zusammenbau eines PDZ-Motiv-abhängige CFTR-haltigen makromolekularen Komplex in vitro, die ausgiebig in unserem Labor zu Protein-Protein-oder Domain-Domain-Wechselwirkungen unter Beteiligung von CFTR 16-19,28,29 Studie konzentrieren.

Zystische Fibrose-Transmembran-Regulator (CFTR), eine epitheliale Chlorid-Kanal, wurde berichtet, dass mit verschiedenen Proteinen zu interagieren und zu regulieren wichtige zelluläre Prozesse, darunter die CFTR PDZ-Motiv-vermittelte Wechselwirkungen sind gut dokumentiert. Dieses Protokoll beschreibt Methoden, die wir entwickelt, um eine PDZ-abhängigen CFTR makromolekularen Signalkomplexes montieren<em&gt; In-vitro-</em&gt;.

In-vitro-Analyse der PDZ-abhängigen CFTR Makromolekulare Signalkomplexe

Der Cystic fibrosis transmembrane conductance regulator (CFTR), ein Chloridkanal, der primär an den apikalen Membranen von Epithelzellen lokalisiert ist, spielt eine ...

Das übergeordnete Ziel dieses Verfahrens besteht darin, einen PDZ-abhängigen makromolekularen Signalkomplex des zystischen Fibrose-Transmembran-Konduktanzregulators, also CFTR, in vitro zusammenzusetzen. Dazu werden rekombinante, markierte Fusionsproteine in Bakterien exprimiert und gereinigt. Anschließend werden Zelllysate aus Kulturen gewonnen, die CFTR oder CFTR-bindende Proteine exprimieren.Anschließend werden CFTR und Bindungsproteine in vitro kombiniert, um den CFTR-haltigen makromolekularen Signalkomplex zusammenzusetzen. Danach wird eine Westernblot-Analyse durchgeführt, die die Bildung von CFTR-makromolekularen Komplexen nachweist und mittels Westernblotting bewertet wird. Der Hauptvorteil dieser Technik gegenüber bestehenden Methoden liegt darin, dass wir direkt die Bildung eines CFTR-haltigen makromolekularen Protein-Komplexes einzeln nachweisen und sichtbar machen können.Daher kann diese Methode Einblicke in die Bildung von CT-R-haltigen makromolekularen Komplexen liefern. Sie kann außerdem zur Assemblierung nicht an CFTR beteiligter, nicht-proteinhaltiger Komplexe wie des sex-C2-makromolekularen Signalisierungskomplexes angewendet werden. Vor Kurzem haben wir mit derse

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Research

Forschung

JoVE Journal

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Biologie

Die Zelle durchlässig Vernetzer DSP [Dithiobis-(Succinimidylpropionat)] stabilisiert vorübergehend und labile...

Isolierung von Labile Multi-Protein-Komplexe durch In vivo Kontrollierte Cellular Cross-Linking und Immuno-magnetische Affinitätschromatographie

Um die Wechselwirkung eines Proteins mit seiner Ziel-Lipid verwendeten wir MACS und Annexin V-konjugierten magnetischen Kügelchen und Lipid-Vesikel, die aus der Ziel-Lipid-und Annexin V-Bindung Phosphatidylserin synthetisiert testen. Gebundene Proteine ​​zum Ziel Lipid sind co-gereinigt und analysiert nach der Elution von den Beads.

Lipidvesikel-vermittelte Affinitätschromatographie unter Verwendung von Magnetic Activated Cell Sorting (LIMACS): Eine neue Methode zur Protein-Lipid-Wechselwirkungen Analyze

Ein effizientes Verfahren zur Oligomerisierung Neigung der Single-Pass-Transmembrandomänen (TMD) zu beurteilen ist beschrieben. Chimäre Proteine, bestehend aus dem TMD fusioniert ToxR sind in einer E. coli-Stamm-Reporter zum Ausdruck gebracht. TMD-induzierte Oligomerisierung Ursachen Dimerisierung von ToxR, Aktivierung der Transkription und Produktion von der Reporter-Proteins,-Galactosidase.

Transmembrandomäne Oligomerisierung Anschaffungsneigung durch ToxR Assay ermittelt

Durchflusszytometrieanalyse bimolekularer Fluoreszenz Komplementation bietet einen hohen Durchsatz quantitative Methode zur Protein-Protein-Wechselwirkung zu untersuchen. Diese Methode kann zur Zuordnung Proteinbindungsstellen und zum Screening von Faktoren, die Protein-Protein-Interaktion reguliert angewendet werden.

Durchflusszytometrieanalyse bimolekularer Fluorescence Komplementierung: A High Throughput Quantitative Methode zur Protein-Protein Interaction Study

Die heterologe Expression und Reinigung des Mukoviszidose Transmembran Regulator (CFTR) sind bedeutende Herausforderungen und limitierende Faktoren bei der Entwicklung von Arzneimitteltherapien für Mukoviszidose. Dieses Protokoll beschreibt zwei Verfahren zur Isolierung von Milligramm-Mengen von CFTR für funktionelle und strukturelle Untersuchungen.

Die Reinigung des Cystic Fibrosis Transmembran Regulator-Protein in Ausgedrückt<em&gt; Saccharomyces cerevisiae</em

Beschrieben wird hier ein schnelles und wirksames Verfahren für die funktionelle Rekonstitution von gereinigten Wildtyp- und mutierten CFTR-Proteins, die die Aktivität für dieses Chloridkanal, der bei zystischer Fibrose fehlerhaft ist bewahrt. Iodid-Efflux aus rekonstituierter Proteo von CFTR vermittelten ermöglicht Untersuchungen der Kanalaktivität und die Auswirkungen von kleinen Molekülen.

Funktionelle Rekonstitution und Kanalaktivitätsmessungen von gereinigtem Wildtyp und mutierten CFTR-Protein

Hier präsentieren wir ein Protokoll, um die Montage und Demontage der Biolayer Interferometrie (BLI) mit Milzbrand-Toxin zu überwachen. Nach Montage/Demontage auf der Biosensor-Oberfläche sind von der Oberfläche zur Visualisierung und Identifikation von Komponenten der komplexe mit Elektronenmikroskopie und Massenspektrometrie, bzw. die große Proteinkomplexe veröffentlicht.

Analyse dynamischer Proteinkomplexe montiert auf und befreit Biolayer Interferometrie Biosensor mit Massenspektrometrie und Elektronenmikroskopie

Wir bieten ein Protokoll für in-vitro- Assays der Selbstorganisation von Verstand und mir auf einem unterstützten Lipid Bilayer in eine offene Kammer. Darüber hinaus beschreiben wir, wie der Assay in Lipid-plattiert PDMS Microcompartments in Vivo -Bedingungen durch Reaktion Entbindung imitieren einzuschließen.

In-vitro- Rekonstitution der selbstorganisierenden Proteinmuster auf unterstützten Lipid Bilayer

Dieses Protokoll beschreibt Techniken zur Bestimmung der Ionen-Kanalstrukturen von Kryo-Elektronenmikroskopie, darunter ein Baculovirus-System verwendet, um effizient Gene in Säugerzellen mit minimalem Aufwand und Toxizität, Proteingewinnung, Reinigung, und Qualitätsprüfung, Raster Probenvorbereitung und Screening, sowie Datenerfassung und Verarbeitung.

Ausdruck und Reinigung des menschlichen Lipid-Sensitive kation Kanal TRPC3 für die Strukturaufklärung von Single-Teilchen Kryo-Elektronenmikroskopie

Hier beschreiben wir ein Protokoll für eine allgemeine Puls-Jagd-Methode, die die kinetische Analyse der Faltung, Transport und Abbau von Proteinen in lebenden Zellen einzuhaltenden erlaubt.

Analyse der Proteinfaltung, Transport und Abbau in lebenden Zellen durch radioaktive Puls Chase

Dieses Protokoll stellt eine Methode zur Messung der Adenin-Nukleotid-Bindung an Rezeptoren in Echtzeit in einer zellulären Umgebung vor. Die Bindung wird als Förster-Resonanzenergietransfer (FRET) zwischen Trinitrophenylnukleotidderivaten und Proteinen, die mit einer nicht-kanonischen, fluoreszierenden Aminosäure markiert sind, gemessen.

Messung der Nukleotidbindung an intakte, funktionelle Membranproteine in Echtzeit

Lernen Sie die In-vitro-Assemblierung von PDZ-abhängigen CFTR-Makromolekularen Signalkomplexen. Diese Methode ermöglicht die direkte Detektion und Visualisierung von Proteininteraktionen mittels Western Blot.

In-vitro-Analyse der PDZ-abhängigen CFTR Makromolekulare Signalkomplexe

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