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Artículo de método

Un ensayo basado en la fluorescencia de fosfolípido escramblasa Actividad

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DOI:

10.3791/54635

20 de septiembre de 2016

En este artículo

Resumen

Describimos un ensayo basado en fluorescencia para medir la mezcla de fosfolípidos en grandes liposomas unilamelares reconstituidos con opsina.

Resumen

Scramblases translocan fosfolípidos través de la bicapa de membrana bidireccionalmente de una manera independiente de ATP. La primera escramblasa a ser identificado y bioquímicamente verificada fue opsina, la apoproteína de la rodopsina de los fotorreceptores. La rodopsina es un receptor acoplado a proteína G localizados en las membranas de disco varilla de fotorreceptores de la retina donde es responsable de la percepción de la luz. Actividad escramblasa de rodopsina no depende de su ligando 11- cis retinal, es decir, la opsina apoproteína también es activo como un escramblasa. Aunque fosfolípido constitutiva y regulada de aleatorización jugar un papel importante en la fisiología celular, sólo unos pocos scramblases fosfolípidos han sido identificados hasta el momento, además de opsina. Aquí se describe un ensayo basado en la fluorescencia de la actividad escramblasa de opsina. Opsina se reconstituye en grandes liposomas unilamelares compuestos de fosfatidilcolina, fosfatidilglicerol y una cantidad traza de fluorescencia NBD marcado con PC (1-palmitoyl-2- {6- [7-nitro-2-1,3-benzoxadiazol-4-il) amino] hexanoil} - sn -glicero-3-fosfocolina). actividad escramblasa se determina midiendo el grado en que las moléculas de NBD-PC situados en la cara interna de la vesícula son capaces de acceder a la cara externa, donde su fluorescencia se elimina químicamente por un agente reductor que no pueden atravesar la membrana. Los métodos que describimos tienen aplicabilidad general y se pueden utilizar para identificar y caracterizar las actividades escramblasa de otras proteínas de membrana.

Introducción

La rodopsina fotorreceptor, una proteína G-receptor acoplado prototípico (revisado por ejemplo en la referencia 1), es la primera escramblasa fosfolípido ser identificados y bioquímicamente verificada 2,3. Scramblases son transportadores de fosfolípidos que aumentan la tasa intrínsecamente lenta de transbilayer movimiento fosfolípido a fisiológicamente niveles apropiados en un bidireccional, de manera independiente de ATP 4-6. Ejemplos de sus acciones se pueden encontrar en el retículo endoplásmico y la membrana citoplasmática bacteriana donde aleatorización constitutiva se necesita para la homeostasis de la membrana y el crecimiento,....

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Protocolo

1. Preparación de liposomas y proteoliposomas

  1. formación de liposomas
    1. Usando una jeringa de vidrio, añadir 1.435 POPC l (25 mg / ml, en cloroformo) y 160 POPG l (25 mg / ml, en cloroformo) a un matraz de fondo redondo para obtener 52,5 mol lípidos en una relación molar de POPC: POPG = 9: 1.
    2. Secar los lípidos de 30 min usando un evaporador rotatorio a una velocidad de rotación de 145 rpm (no se necesita baño de agua para este volumen de disolvente), a continuación, transferir el matraz a un desecador de vacío durante al menos 3 horas o durante la noche, a temperatura ambiente (RT).
    3. Hidratar la película lipídica seca con 10 ml de ....

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Resultados

Se describe la reconstitución de la opsina en LUVs para caracterizar su actividad escramblasa usando un ensayo basado en fluorescencia. Se analizan los resultados para establecer un límite inferior de la tasa de fosfolípidos mediada opsina codificación y para determinar el estado en el que oligomérica opsina reconstituye funcionalmente en las vesículas.

Para identificar las condiciones óptimas de la reconstitución, es necesari.......

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Discusión

El ensayo de actividad escramblasa nos permitió originalmente para determinar que la opsina tiene actividad escramblasa fosfolípido 2. El ensayo también nos permitió caracterizar la actividad escramblasa de opsina por evaluación de la especificidad (se utilizó una variedad de lípidos reportero marcados con NBD tales como NBD-fosfatidiletanolamina, marcado con NBD en una cadena de acilo como se muestra para NBD-PC en la Figura 1A, o en el grupo de cabeza, NBD-esfingomielina o NBD- fosfatidilse.......

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Divulgaciones

Los autores no tienen nada que revelar.

Agradecimientos

Este estudio contó con el apoyo de la Velux Stiftung (A.K.M.), la subvención de los NIH EY024207 (A.K.M.) y el proyecto J3686 (B.P.) del Fondo Austriaco para la Ciencia (FWF).

....

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Materiales

Lista de materiales utilizados en este artículo
NombreEmpresaNúmero de catálogoComentarios
1-palmitoil-2-oleoil-sn-glicero-3-fosfocolinaAvanti Lípidos Polares850457CPOPC
1-Palmitoil-2-oleoil-sn-glicero-3-fosfo-RAc-(1-glicerol) (sal de sodio)Ápices Avanti Lípidos Polares840457CPOPG
1-palmitoil-2-{6-[7-nitro-2-1,3-benzoxadiazol-4-il)amino]hexanoil}-sn-glicero-3-fosfocolinaAvanti Polar Lipids810130CNBD-PC
4-(2-hidroxietil)-1-piperazineetanosulfónicoVWR ScientificEM-5330HEPES
NaCl SigmaS7653-1KGNaCl
Dodecil-β-D-maltósidoAnatraceD310 5 GMDDM
Cubetas de fluorímetrosigmaC0918-100EA
EspectrofluorómetroPhoton Technology International, Inc.fluorímetro
hidrosulfito de sodio de grado técnico, 85%Sigma157953-5Gditionito
GraphPad Prisma 5 softwarePrisma
Tris BaseVWRJTX171-3Tris
LIPEX 10 ml extrusora Lípidos del Norte, Inc.Extrusora
Whatman, Disco de drenaje, PE, 25 mmSigma28156-243Soporte de disco
Whatman Membranas grabadas con pista de nucleporos, 0,4 y micro; m, 25 mm de diámetroSigmaWHA110607membrana de 400 nm
Membranas Whatman Nucleopore Track-Etched, 0,2 y micro; m, 25 mm de diámetroSigmaWHA110606200 nm membrana
fosfato de sodioSigmaS3264-500G
Tubos de cultivo VWR, desechables, vidrio de borosilicato, 13 x 100 mmTubos de vidrioVWR Scientific47729-572
Ácido perclóricoSigma30755-500ML
Molibdato de amonio TetrahidratoSigmaA-7302Molibdato de amonio
(+)-L-ascorbato de sodioSigmaA7631-25Gascorbato de sodio
Bio-Beads SM2 adsorbentesBio Rad1523920perlas de poliestireno
  2,0 ml Microtubos transparentesVWR Scientific10011-742 Tubos dereconstitución Tubo
vidrio de reconstituciónVWR Scientific53283-800 Tubos devidrio de reconstitución
Zetasizer Malvern Dls
de

Referencias

  1. Ernst, O. P., et al. Microbial and animal rhodopsins: structures, functions, and molecular mechanisms. Chem. Rev. 114, 126-163 (2014).
  2. Menon, I., et al. Opsin is a phospholipid flippase. Curr. Biol. CB. 21, 149-153 (2011).
  3. Goren, M. A., et....

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Reimpresiones y permisos

Etiquetas

Reconstituci n de opsinaves culas unilamelares grandesmarcaje con NBD PCreducci n con ditionitorelaci n prote na fosfol pidocaracterizaci n de prote nas de membranadistribuci n del tama o de las ves culasan lisis de la funci n de los GPCR