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Análisis de AtHIRD11 trastorno intrínseco y vinculante hacia los iones del Metal por electroforesis capilar y afinidad de electroforesis capilar

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DOI:

10.3791/57749

22 de agosto de 2018

En este artículo

Resumen

Este protocolo combina la caracterización de una muestra de proteínas por electroforesis capilar y la proyección rápida Unión de ligandos cargados por electroforesis capilar de afinidad. Se recomienda para las proteínas con una estructura flexible, como las proteínas intrínsecamente desordenadas, para determinar las diferencias en el enlace de diferentes conformadores.

Resumen

Plantas dependen fuertemente de su entorno. Con el fin de adaptarse a los cambios estresantes (por ejemplo, la sequía y salinidad), las plantas superiores evolucionan las clases de las proteínas intrínsecamente desordenadas (PID) para reducir el estrés osmótico y oxidativo. Este artículo utiliza una combinación de la electroforesis capilar (CGE) y electroforesis de afinidad de turno de movilidad (ACE) para describir el comportamiento del enlace de diferentes Conformadores de la IDP AtHIRD11 de Arabidopsis thaliana. CGE se utiliza para confirmar la pureza de AtHIRD11 y excluir fragmentos, modificaciones postraduccionales y otras impurezas como razones de patrones complejos de pico. En esta parte del experimento, los componentes diferentes de la muestra se separan por un gel viscoso dentro de un tubo capilar por sus diferentes masas y detectados con un detector de diodo array. Después, el comportamiento del enlace de la muestra a diversos iones metálicos es investigado por ACE. En este caso, el ligando se agrega a la solución tampón y se mide el cambio en el tiempo de la migración para determinar si un enlace ha ocurrido o no. Una de las ventajas de utilizar la combinación de CGE y ACE para determinar el comportamiento del enlace de un IDP es la posibilidad de automatizar la electroforesis en gel y el ensayo de enlace. Además, CGE muestra un límite inferior de detección de la electroforesis del gel del clásico y ACE es capaz de determinar la forma de unión de un ligando de una manera rápida. Además, ACE puede aplicarse también a otras especies cargadas de iones metálicos. Sin embargo, el uso de este método para atar los experimentos está limitado en su capacidad para determinar el número de sitios de Unión. Sin embargo, la combinación de CGE y ACE puede ser adaptada para caracterizar el comportamiento del enlace de cualquier muestra de proteína hacia numerosos ligandos cargados.

Introducción

Las plantas son más dependientes de su entorno que muchas otras formas de vida. Puesto que las plantas no se pueden mover a otros lugares, tienen que adaptarse a los cambios en su entorno (por ejemplo, sequía, frías y altas concentraciones de sal). En consecuencia, las plantas superiores desarrollan proteínas estrés especializados como dehidrinas, que cumplan múltiples tareas para reducir el estrés celular relacionadas con alta salinidad. Estas proteínas unen el agua y los iones dentro de las células, reduce el estrés oxidativo atando Cu2 +-los iones e interactuar con los fosfolípidos, así como los citoesqueletos. Además, enlace Zn2 +-lo....

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Protocolo

1. preparación de los instrumentos de electroforesis capilar

  1. Preparar los tubos capilares
    1. Utilice un cortador de cristal para cortar un sílice fundido desnudo capilar con un revestimiento externo de poliamida y un diámetro interno de 50 μm a 33 cm (para el experimento de la CGE) y capilares largo 30 cm (para el experimento ACE). Realizar el corte en una placa de vidrio.
      Nota: Las 2 diferentes configuraciones experimentales fueron desarrolladas para 2 instrumentos diferentes. Con el fin de utilizarlos en otros instrumentos, la transferencia de un método apropiado deberá llevarse a cabo y la longitud del tubo capilar debe ser aju....

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Resultados

La figura 1 muestra el electroferograma para la muestra de AtHIRD11 obtenida durante los experimentos de la CGE. El tamaño del péptido aumenta de izquierda a derecha. Máximo número 4 tiene la masa más grande e indica la proteína intacta. Los picos más pequeños 2 y 3 representan las impurezas más pequeñas (por ejemplo, productos de degradación). El primer pico y la inconsistencia de la línea de fondo antes también podrían ser reproducidos sin la muest.......

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Discusión

Para todos los experimentos de CE, la preparación del tubo capilar es un paso crítico. Puesto que es un tubo de vidrio de pequeño diámetro, que se rompa en los lugares donde la capa se elimina cuando se manipula. La instalación del tubo capilar en el instrumento debe hacerse muy cuidadosamente.

Los pasos críticos en el método as principalmente corresponden a la configuración experimental. Otro paso fundamental es encontrar los parámetros de inyección de muestra adecuado. La cantidad inyectada .......

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Divulgaciones

Los autores no tienen nada que revelar.

Agradecimientos

Agradecimiento agradecemos Masakuza Hara (Instituto de investigación de verde ciencia y tecnología, Universidad de Shizuoka, Japón) para proporcionar las muestras de proteína AtHIRD11.

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Materiales

Lista de materiales utilizados en este artículo
NombreEmpresaNúmero de catálogoComentarios
Muestra AtHIRD11Shizuoka (Grupo Prof. M. Hara)-Proteína de dehidrina de Arabidopsis thaliana expresada en Escherichia coli
Capilar de sílice BarefusedPolymicro Technologies (Phoenix, EE. UU.)106815-0017TSP050375, 50 μ m diámetro interior, 363 μ m diámetro exterior, recubrimiento de poliimida
Agilent 1600AAgilent Technologies (Waldbronn, Alemania)comercialmente ya no está disponible en el mercadoInstrumento de electroforesis capilar; En su lugar, se puede utilizar Agilent 7100 CE
Agilent 7100 CEAgilent Technologies (Waldbronn, Alemania)G7100AInstrumento de electroforesis capilar
Injekt 2 mLB. Braun (Melsungen, Alemania)4606051VJeringa para filtración
Filtros de jeringa RotilaboCarl Roth GmbH + Co. KG (Karlsruhe, Alemania)KY62.1Filtro de membrana de PVDF para filtración
de solucionesEppendorf Research plus 10 μ LEppendorf (Wesseling-Berzdorf, Alemania)3121 000.023Micropipeta para la manipulación de muestras
Eppendorf Research plus 10 μ LEppendorf (Wesseling-Berzdorf, Alemania)3121 000.120Micropipeta para la manipulación de las soluciones de ligando
Pipeta de bulbo 10 mLDuran Group GmbH(Maguncia, Alemania)24 338 08Preparación de la solución de NaOH
Pipeta de bulbo 25 mLDuran Group GmbH(Maguncia, Alemania)24 338 14Preparación de la solución de ligando
Matraz aforado Duran glas 25 mLDuran Group GmbH(Maguncia, Alemania)24 671 1457Preparación de la solución madre de ligando
Matraz aforado Duran glas 10 mLDuran Group GmbH(Maguncia, Alemania)24 671 1054Preparación de la solución madre de ligando
Proteome Lab SDS MW Gel BufferBeckman Coulter (Brea, EE. UU.)comercialmente ya no disponibleSeparación durante la electroforesis en gel capilar / Tampón SDS alternativo: Tampón de ejecución CE-SDS de Bio-Rad Laboratories (Mü nchen, Alemania) Número de catálogo: 1485032 
AcetanilidaSigma-Aldrich (Steinheim, Alemania)397229-5G Marcador deflujo electroosmótico
Cloruro de manganeso (II)Sigma-Aldrich (Steinheim, Alemania)13217Ligando
Ácido etilendiaminotetraacético (EDTA)Sigma-Aldrich (Steinheim, Alemania)431788-100GIngrediente de enjuague
Cloruro de barioSigma-Aldrich (Steinheim, Alemania)202738-5G
Ligando Dodecil sulfato de sodioSigma-Aldrich (Steinheim, Alemania)71729-100GProteína soluvizante para electroforesis en gel capilar
Cloruro de níquel (II) hexahidratadoSigma-Aldrich (Steinheim, Alemania)654507-5GLigando
cloruro de selenio (IV)Sigma-Aldrich (Steinheim, Alemania)323527-10GLigando
2- amino-2-hidroxi-metilpropano-1.3-diol (Tris)Sigma-Aldrich (Steinheim, Alemania)252859-100GIngrediente tampón
Cloruro de zinc (II)Merck Millipore (Darmstadt, Alemania)1088160250Ligando
Nitrato de estroncioMerck Millipore (Darmstadt, Alemania)1078720250Ligando
Cloruro de calcio dihidratadoMerck Millipore (Darmstadt, Alemania)1371015000Ligando
37% ácido clorhídricoMerck Millipore ( Darmstadt, Alemania)1003171000Ajuste
del pH Cloruro de cobre (II) dihidratadoRiedel-de Haë n (Seelze, Alemania)31286Ligando
Sonorex Longlife RK 1028 CH 45LAllpax (Papenburg, Alemania)10000084; 0Baño ultrasónico
Agilent ChemStation Rev. 8.04.03-SP1Agilent Technologies (Waldbronn, Alemania)G2070-91126 Paquetes desoftware para operar los instrumentos CE, adquirir datos y evaluarlos
Universidad de

Referencias

  1. Hara, M. The multifunctionality of dehydrins: An overview. Plant Signaling & Behavior. 5 (5), 1-6 (2010).
  2. Uversky, V. N. Dancing protein clouds: the strange biology and chaotic physics of intrinsically disordered proteins.

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