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Artículo de método

La aplicación de un

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DOI:

10.3791/50390

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31 de mayo de 2013

En este artículo

Resumen

La proteína de unión al ADN de las células de hambre (DPS) desempeña un papel crucial en la lucha contra el estrés bacteriano. Este artículo aborda la purificación de E. coli AD y el protocolo para un In vitro Ensayo que demuestra la protección AD-mediada de ADN de la degradación por las especies reactivas de oxígeno.

Resumen

El estrés oxidativo es un subproducto inevitable de la vida aeróbica. El oxígeno molecular es esencial para el metabolismo terrestre, sino que también participa en muchas reacciones perjudiciales dentro de organismos vivos. La combinación de metabolismo aeróbico y el hierro, que es otro compuesto vital para la vida, es suficiente para producir radicales a través de la química de Fenton y degradar los componentes celulares. La degradación del ADN es sin duda el proceso más dañino que implica radicales intracelulares, como la reparación del ADN está lejos de ser trivial. El ensayo presentado en este artículo ofrece una técnica cuantitativa para medir y visualizar el efecto de las moléculas y enzimas en el daño del ADN mediada por radicales.

El ensayo de protección de ADN es una herramienta sencilla, rápida y robusta para la caracterización in vitro de las propiedades protectoras de las proteínas o productos químicos. Se supone la exposición de ADN a una reacción oxidativa perjudicial y la adición de concentraciones variables del compuesto de interés. La reducción o el aumento de daño en el ADN como una función de la concentración de compuesto a continuación, se visualizaron mediante electroforesis en gel. En este artículo se demuestra la técnica del ensayo de protección de ADN mediante la medición de las propiedades protectoras de la proteína de unión al ADN de las células de hambre (DPS). DPS es un mini-ferritina que es utilizado por más de 300 especies de bacterias para combatir poderosamente estresores ambientales. Aquí presentamos el protocolo de purificación AD y las condiciones de ensayo optimizados para evaluar la protección del ADN por AD.

Introducción

Los organismos aeróbicos deben enfrentarse constantemente con especies reactivas de oxígeno que pueden dañar su ADN, así como otras macromoléculas biológicas cruciales. Una herramienta potente para contrarrestar los efectos tóxicos de daño oxidativo es la proteína de unión al ADN de las células de hambre (DPS). Desde su descubrimiento en 1992 del hambre E. coli cultura 1, AD se ha identificado en más de 300 especies de bacterias y arqueobacterias 2. Regulación al alza masiva de AD durante la fase estacionaria la convierte en la más alta expresión de proteínas nucleoid asociada de E. coli bajo condiciones de hambre 3, 4.

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Protocolo

1. Dps Expresión y purificación

La obtención de proteína de alta pureza es un primer paso esencial para el ensayo de protección de ADN. La purificación de la proteína Dps se puede realizar en 4 a 5 días.

  1. Transformar una cepa deficiente en proteasa de E. coli (tal como BL21 (DE3) pLysS) con un vector pET (tales como pET17) en el que la secuencia que codifica la proteína Dps ha sido clonado.
  2. Racha de las células transformadas a cabo en placas de agar Luria Broth (LB) que contienen los antibióticos apropiados (tales como ampicilina y cloranfenicol para los ejemplos proporcionados en 1.1). Las placas se incuban d....

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Resultados

El proceso de purificación de AD descritos aquí es muy reproducible. AD purificación de acuerdo con el protocolo descrito, usando 2 l de E. cultura coli como punto de partida, típicamente darán 2,5 ml de proteína que contiene AD 12 a concentraciones entre 5 y 12 mM. Tiempos de inducción más largos (4 horas) parecen reducir esta variabilidad. Pureza proteína es constantemente por encima de 99%, como se evidencia por SDS-PAGE geles (Figura 1). El nivel de contaminación de ADN .......

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Discusión

El proceso de purificación de la AD que se describe en este artículo es muy robusto. Pureza ha sido consistentemente alto (> 99%), sin otras proteínas aparecen en geles de SDS-PAGE como bandas visibles. A pesar de esto, algunos lotes de AD purificadas parecen tener una actividad nucleasa, como se evidencia por la degradación parcial de ADN cuando se incubó con concentraciones muy altas de AD. Esto podría indicar la presencia de DNases gran actividad a bajas concentraciones que no fuimos capaces de eliminar a través d.......

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Divulgaciones

No tenemos nada que revelar.

Agradecimientos

Estamos muy agradecidos a Michela de Martino, Wilfred R. Hagen y Kourosh Honarmand Ebrahimi útil para los debates. Esta labor fue apoyada con una financiación inicial de la Universidad Tecnológica de Delft.

....

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Materiales

Lista de materiales utilizados en este artículo
NombreEmpresaNúmero de catálogoComentarios
BL21(DE3)Células competentes pLysSPromegaL1195
pET-17b DNAEMD-Millipore69663-3
LB caldo en polvoSigma-AldrichL3022
Ampicilina sal sódicaSigma-AldrichA0166
CloranfenicolSigma-AldrichC0378
IPTGSigma-AldrichI6758
HEPESBDH441476L
Hidróxido de potasioMerck105033
Cloruro de sodioVWR443824T
EDTASigma-AldrichE9884
Cóctel de inhibidores de proteasa IIIEMD-MILLIPORE539134
DEAE-SepharoseSigma-AldrichDFF100
Sulfato de amonioSigma-AldrichA4418
PD-10 Columnas de desalinizaciónGE Healthcare LS17-0851-01
SP-SepharoseSigma-AldrichS1799
Amicon Ultra Centr. Filtro (10K MWCO)MilliporeUFC901024
Sulfato ferroso heptahidratadoSigma-AldrichF8048
Solución de peróxido de hidrógenoSigma-Aldrich216763
MOPSCalbiochem Calbiochem475898
solución SDSBio-Rad161-0418
Bromuro de etidioSigma-AldrichE1510
Incubadora estáticaHettichINE500
Incubadora de agitación New Brunswick Sc.Inova 44
Centrífuga refrigeradaBeckman CoulterAvanti J-E
Centrífuga de sobremesaEppendorf5424
Disruptor de celdasConstant Systems Ltd.TS2/40/AA/AA
Purificador FPLCGeneral ElectricAKTA
Viales herméticosCole-ParmerEW-08918-85
Agujas de jeringaBD305128
PipetasEppendorfZ683779-1EA, Z683795-1EA

Referencias

  1. Almiron, M., Link, A. J., Furlong, D., Kolter, R. A novel DNA-binding protein with regulatory and protective roles in starved Escherichia coli. Genes Dev. 6, 2646-2654 (1992).
  2. Chiancone, E., Ceci, P.

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Reimpresiones y permisos

Etiquetas

Caracterización in vitroestrés oxidativoquímica de Fentonradicales hidroxiloelectroforesis en gelprecipitación con sulfato de amoniocromatografía de intercambio iónicopurificación de proteínas