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Artículo de método

CN-GELFrEE - eluida-gel transparente nativo fracción líquida atrapamiento de electroforesis

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DOI:

10.3791/53597

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29 de febrero de 2016

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En este artículo

Resumen

Este protocolo describe cómo preparar y realizar la electroforesis de atrapamiento de fracción líquida clara nativa eluida en gel (CN-GELFrEE), una técnica de separación nativa para ensamblajes biomoleculares no covalentes y proteínas de muestras heterogéneas que es compatible con varias técnicas de análisis de proteínas posteriores.

Resumen

complejos de proteínas desempeñan una serie de funciones celulares esenciales. Elucidar sus interacciones no covalentes y dinámicas es de suma importancia para la comprensión del papel de los complejos en los sistemas biológicos. Mientras que la caracterización directa de conjuntos biomoleculares se ha convertido cada vez más importante en los últimos años, las técnicas de fraccionamiento nativos que son compatibles con técnicas de análisis de aguas abajo, incluyendo la espectrometría de masas, son necesarias para ampliar aún más estos estudios. Sin embargo, el campo carece de una, de amplio rango, método de separación de alta recuperación de alto rendimiento para ensamblajes de proteína nativa. A continuación, presentamos clara fracción líquida de gel eluida electroforesis nativa atrapamiento (CN-GELFrEE), que es una modalidad novedosa para la separación de proteínas asambleas no covalentes. rendimiento de separación CN-GELFrEE fue demostrado por los complejos de fraccionamiento extraídos del corazón de ratón. Las fracciones se recogieron durante 2 hr y se muestran bandas discretas que van desde ~ 30 a 500 kDa. Una estafase observó patrón consistente de aumentar los anchos de banda de peso molecular, cada uno que van ~ 100 kDa. Además, la posterior reanálisis de fracciones nativas a través de SDS-PAGE mostró peso molecular se desplaza de acuerdo con la desnaturalización de los complejos de proteínas. Por lo tanto, CN-GELFrEE se demostró que ofrecer la posibilidad de realizar de alta resolución y alta recuperación de separaciones nativos en los complejos de proteínas de una gama amplia de peso molecular, proporcionando fracciones que son compatibles con los análisis de proteínas aguas abajo.

Introducción

La mayoría de los procesos biológicos que ocurren dentro de una célula se cree que ser llevado a cabo por los conjuntos de proteínas en lugar de proteínas individuales 1. En consecuencia, con el fin de elucidar el papel biológico específico de una subunidad de la proteína en una célula que es necesaria para entender sus interacciones estructurales con otras proteínas o ligandos en los complejos 2. Sin embargo, el estudio de las proteínas de forma nativa, el mantenimiento de sus interacciones y la actividad no covalentes, sigue siendo un reto. Una de las deficiencias de los estudios de proteína nativa es una técnica de separación nativa adecuado ....

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Protocolo

Nota: este protocolo de vídeo se basa en una publicación asociada 9. reactivos específicos, materiales y equipos necesarios para llevar a cabo todos los pasos descritos en este protocolo se enumeran en la sección de materiales. Las recetas e información para la preparación de todas las soluciones requeridas se detallan en la Tabla 1.

1. Verter de Gel tubo de gradiente

  1. Montaje del sistema de reparto
    1. Utilizando una hoja de afeitar de llama calentado o bisturí, cortar una pipeta serológica de 20 ml a lo largo de una sección ortogonal de 10 cm desde la parte superior de la punta de dispensación.....

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Resultados

200 g de proteínas extraídas de criogénicamente corazones ratón de tierra se fraccionaron de forma nativa en 14 fracciones de 150 ml cada uno, utilizando el método de CN-GELFrEE en un tubo de gel T 1-12%. Una parte alícuota de 10 l de cada fracción se ejecuta en un gel de placa CN-PAGE y teñido con plata. Una clara representación del fraccionamiento y resolución obtenida con el fraccionamiento CN-GELFrEE se muestra en la Figura 2A. Las fracciones se recogieron más de dos.......

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Discusión

CN-GELFrEE se deriva del sistema de tampón PAGE nativa claro (CN) que usa una mezcla de detergentes aniónicos y neutros como moléculas portadoras 9 para el fraccionamiento de proteínas basado en el peso molecular a través de una matriz de gel. La aplicación de CN-GELFrEE a un extracto de proteína de corazón de ratón nativo generado fracciones de baja complejidad con anchos de banda discretos, mientras que el mantenimiento de las interacciones no covalentes de los ensamblajes biomoleculares. Comparación de fra.......

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Divulgaciones

Los autores no tienen nada que revelar.

Agradecimientos

El WM Keck Foundation proporcionó generosamente fondos para este trabajo. Este material está basado en trabajo apoyado por una beca de investigación FAPERJ 100.039 / 2014 del gobierno de Río de Janeiro Estado - Brasil por RDM, Ciencia sin Fronteras beca 88888.075416 / 2013-00 de la Coordinación de Perfeccionamiento de Personal de Nivel Superior, bajo el gobierno de Brasil, para el FSS, la Fundación de Ciencias de becas de Postgrado Nacional de investigación con el número 2014171659 beca para OSS, y por una beca de investigación CNPq 202011 / 2012-7 por parte del gobierno de Brasil por LHFDVPCH es un receptor de Química de la vida de una Universidad Northwestern Proce....

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Materiales

Lista de materiales utilizados en este artículo
NombreEmpresaNúmero de catálogoComentarios
acrilamida al 30%/bis fuerte, 37.5:1Bio-Rad161-0158Esta solución es neurotóxica.
Ácido 6-aminohexanoico (ε-ácido aminocaproico)Sigma-AldrichA2504Este producto químico es irritante.
Persulfato de amonio (APS)Fisher Scientific7727-54-0Este producto químico es inflamable, tóxico y corrosivo.
Coomassie blue G250Bio-Rad161-0406
DodecilmaltósidoSigma-AldrichD4641Este producto químico es irritante.
Ácido etilenglicol tetraacético (EGTA)FLUKA3777Este producto químico es tóxico.
Ácido etilendiamina tetraacético (EDTA)Fisher ScientificBP120Este producto químico es tóxico.
GlicerolFisher Scientific56-81-5
ImidazolSigma-AldrichI2399
Nitrógeno líquidoCualquier proveedorn/aAlmacene nitrógeno líquido en contenedores
diseñados para líquidos a baja temperatura
Corazón de ratónBioreclamation LLCMSE-HEART
n-butanolFisher Scientific71-36-3Este producto químico es inflamable y tóxico.
Ponceau SSigma-AldrichBP103
Cóctel de inhibidores de proteasaThermo Fisher Scientific78430Este producto químico es tóxico.
Desoxicolato de sodioSigma-Aldrich30970Este producto químico es irritante.
SacarosaJTBaker4097
Tetrametiletilendiamina (TEMED)Bio-Rad161-0800Este producto químico es inflamable e irritante.
Tris-HClAmrescoM151
TrycineBio-Rad161-071
Equipment
Gradiente mezcladorHoeferSG15
Agitación magnética Cualquier proveedorn/a
Barras magnéticas Cualquier proveedorn/aLo suficientemente pequeño como para caber dentro de las cámaras mezcladoras de gradiet.
Fuente de alimentaciónBio-Rad164-5056Tensión hasta 1.500 V
Centrífuga refrigeradaEppendorf022622552Hasta 15.000 x g
Materiales
15 ml tubo cónicoCualquier proveedorn/a
Filtro ultracentrífugo de 30 kDa-MWCOMilliporeUFC503096
Tubo flexibleSaint-GobainB000FOV1J0Aproximadamente 1 m de longitud
CubiteraCualquier proveedorn/a
Líquido/aire Válvula metálica o de plástico. (p. ej. válvula de palanca de control de flujo de aire/agua para acuarios)Cualquier proveedor n/aLas válvulas de acuario son compatibles.
Mortero y majaCualquier proveedorn/a
Nativo PÁGINA 3-12% T slab gelInvitrogenBN1003
ParafilmBemisPM-996
Placa de PetriFisher Scientific08-757-13
Tubo de baja unión de proteínas 1.5  mlEppendorf022431081
Cuchilla de afeitarIDL ToolsTE05-091C
Tubo de diálisis de celulosa regenerada 3.500 MWCOFisher Scientific21-152-9
SDS-PAGE gel de losa para cualquier kDaBio-Rad456-9036
Pipetas serológicas (25  ml)VWR89130-900
Jeringa (10 ml)Cualquier proveedorn/a

Referencias

  1. Alberts, B. The Cell as a Collection of Protein Machines: Preparing the Next Generation of Molecular Biologists. Cell. 92 (3), 291-294 (1998).
  2. Gingras, A. C., Gstaiger, M., Raught, B., Aebersold, R. Analysis of protein complexes using mass spectrometry. <....

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