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Un ensayo de escisión de péptidos fluorogénicos para detectar la actividad proteolítica de las proteasas

8 de julio de 2025

En este artículo

Resumen

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Fuente: Jaimes, J. A., et al. A Ensayo de Escisión de Péptidos Fluorogénicos para Detectar la Actividad Proteolítica: Aplicaciones para la activación de la proteína de pico del coronavirus. J. Vis. Exp. (2019).

Este video muestra un ensayo para detectar la actividad proteolítica de las proteasas utilizando péptidos fluorogénicos. La proteasa reconoce su sitio de escisión en el péptido, escindiéndolo y separando el extinguidor del fluoróforo, lo que permite su emisión de fluorescencia. La señal de fluorescencia se detecta y analiza para comprobar la eficiencia de escisión de diferentes variantes de péptidos.

Protocolo

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1. Diseño y preparación de los péptidos

  1. Adquiera la secuencia de la proteína de fusión de interés de una base de datos pública como NCBI (https://www.ncbi.nlm.nih.gov/) o la base de datos de patógenos virales (https://www.viprbrc.org). Elija el sitio de reconocimiento de la proteasa que precede al péptido de fusión e incluya 2-3 aminoácidos aguas arriba y aguas abajo de esta secuencia.
  2. Al pedir los péptidos, modifíquelos con el par FRET 7-metoxicumarina-4-il acetilo (MCA) en el N-terminal y N-2,4-dinitrofenilo (DNP) en el extremo C-terminal.
    nota: Varios proveedores proporcionan estas modificaciones. El precio y el plazo de entrega dependen del proveedor elegido. Sin embargo, existen modificaciones alternativas que varían en sensibilidad y requieren ajustes del lector de placas en términos de longitudes de onda.
  3. Vuelva a suspender el péptido de acuerdo con las recomendaciones del fabricante pipeteándolo suavemente hacia arriba y hacia abajo. Por ejemplo, resuspender péptidos en etanol al 70% hasta la concentración final de 1 mM.
  4. Opcionalmente, añadir el tubo que contiene el péptido y el disolvente en un baño de sonicación hasta que se resuspenda por completo si el péptido no se resuspende muy bien mediante pipeteo.
  5. Alicuente el péptido en tubos resistentes o que humedezcan la luz para proteger el péptido del blanqueo. Mantenga los tamaños de alícuotas pequeños para evitar múltiples ciclos de congelación/descongelación (por ejemplo, 100 μL). Almacene las alícuotas a -20° C.

>2. Preparando el lector de placas de fluorescencia

  1. Encienda el lector de placas y espere hasta que finalice la autoevaluación.
  2. Abra el software operativo de la computadora conectada y asegúrese de que esté conectado al lector de placas.
  3. Abra el ajuste de temperatura y ajústelo a 30 °C (o la temperatura requerida para un rendimiento óptimo de la proteasa).
  4. Haga clic en Control | Configuración del instrumento para configurar el experimento.
  5. Elija Kinetic.
  6. Seleccione Fluorescencia.
  7. Introduzca las longitudes de onda de excitación y emisión: 330 nm y 390 nm respectivamente.
  8. Anule la selección de Corte automático.
  9. Seleccione Medio, sensibilidad normal.
  10. Elija un tiempo de ejecución de 1 h para el ensayo y seleccione una medición cada 60 s.
  11. Ajuste 5 s de mezcla antes de la primera medición y 3 segundos antes de cada medición
  12. Seleccione los pocillos que desea leer e inicie el ensayo.

>3. Preparando el ensayo

  1. Prepare el tampón de ensayo calculando las cantidades adecuadas para cada ingrediente y añadiéndolo. Para la furina, haga un tampón que consista en 100 mM de HEPES, 1 mM de CaCl2, 1 mM de 2-mercaptoetanol y 5% de Triton X-100. Para la tripsina, use una solución salina estándar tamponada con fosfato (PBS).
    nota: Volúmenes de 10 mL o menos son suficientes. Dependiendo de la(s) proteasa(s) utilizada(s) en el ensayo, el tampón varía.
  2. Enfríe el tampón con hielo.
  3. Coloque la placa de ensayo sobre hielo con una placa metálica delgada debajo para favorecer el enfriamiento y la estabilidad. Utilice una placa de poliestireno negro sólido de 96 pocillos con un fondo plano y sin tratar.
    nota: Es esencial utilizar placas negras para evitar "fugas" fluorescentes de los pozos adyacentes.
  4. Calcule la cantidad adecuada de proteasa a añadir para cada reacción basándose en publicaciones previas o datos experimentales. En el caso de la furina, utilizar 1 unidad por reacción, lo que corresponde a 0,5 μL. Para la tripsina, use 0,5 μL de tripsina TPCK de 160 nM.
  5. Por muestra: preparar 3 réplicas técnicas por ensayo en un volumen total de 100 μL por muestra.
    nota: Se evaluó experimentalmente que no hay diferencia si el pipeteo se realiza en condiciones de luz normales o con luz atenuada. Sin embargo, los péptidos no deben exponerse a la luz durante un período prolongado de tiempo.
  6. Pipetear la cantidad adecuada de tampón de ensayo (94,5 μL como se describe en el paso 3.1) en cada pocillo.
  7. Agregue la proteasa a cada pocillo. Tanto para la furina como para la tripsina TPCK, utilizar 0,5 μL por muestra. A 6 pocillos (3 pocillos para un control en blanco y 3 pocillos para un control de péptidos), agregue 0,5 μL de tampón en lugar de la proteasa respectiva.
  8. Agregue el péptido hasta una concentración final de 50 μM en cada pocillo, excepto en el control en blanco. En este caso, se preparó el péptido de pipeta 5 μL como se describe en el paso 1.3. Añada 5 μL de tampón al control en blanco en lugar de péptido.
    nota: Inicialmente se probaron varias concentraciones del péptido con las concentraciones de enzimas descritas para asegurarse de que las enzimas estaban saturadas.
  9. Inserte la placa en el lector de placas de fluorescencia y haga clic en iniciar.

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Divulgaciones

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No se han declarado conflictos de interés.

Materiales

Lista de materiales utilizados en este artículo
NombreEmpresaNúmero de catálogoComentarios
péptidosBiomatikN/A
FurinaNebP8077S
Tripsina, tratada con TPCKSigma-Aldrich4352157-1KT
HEPESSigma-AldrichH3375
CaCl2Sigma-AldrichC1016
2-MercaptoetanolSigma-AldrichM6250
Tritón-X100Sigma-AldrichX100
PbsCorning21-040-CV
SpectraMax Gemini XPSDispositivos molecularesXPS
SoftMax Pro 6.5.1 Dispositivos molecularesN/A
Placa de 96 pocillos (poliestireno negro macizo con fondo plano y sin tratar)Coprotagonista3915
Tubos de amortiguación ligerosLaboratorio Watson131-915BL o 131-915BR

Reimpresiones y permisos

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Etiquetas

Protease Proteolytic ActivityFluorophore Quencher SystemFluorescence Plate ReaderProtease Cleavage SiteSpike Protein ActivationPeptide Variant ScreeningProtease Activity MeasurementFluorescence Signal DetectionProteolytic Cleavage Efficiency

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