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Artículo de método

Análisis del plegamiento de la proteína, el transporte y degradación en las células vivas por pulso radiactivo Chase

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DOI:

10.3791/58952

12 de febrero de 2019

En este artículo

Resumen

Aquí se describe un protocolo para un método de Pulso-persiga general que permite el análisis de la cinético de plegamiento, transporte y degradación de proteínas en células vivas.

Resumen

Radiactivos de Pulso-persiga el etiquetado es una poderosa herramienta para el estudio de la maduración conformacional, el transporte y su localización celular funcional, la degradación de las proteínas de la blanco en células vivas. Mediante el uso de tiempos radiolabeling cortos (pulso) (< 30 min) y firmemente controlada por tiempos de persecución, es posible que sólo una pequeña fracción de la piscina de la proteína total de la etiqueta y seguir su plegamiento. Cuando se combina con nonreducing, reduciendo electroforesis del gel de SDS-poliacrilamida (SDS-PAGE) y la inmunoprecipitación con anticuerpos (específicos de conformación), procesos de plegamiento puede examinarse con gran detalle. Este sistema se ha utilizado para analizar el plegado de proteínas con una gran variación de propiedades como proteínas solubles, proteínas transmembranales únicas y de multipaso, pesadamente proteínas N - y O-glicosiladas y proteínas con y sin extenso disulfuro de la vinculación. Pulso-persiga los métodos son la base de estudios cinéticos en una gama de características adicionales, incluyendo co - modificaciones del posttranslational, Oligomerización y polimerización, esencialmente, lo que permite el análisis de una proteína desde el nacimiento hasta la muerte. Pulso-persiga los estudios en el plegamiento de la proteína son complementarios con otros métodos bioquímicos y biofísicos para el estudio de proteínas en vitro proporcionando información fisiológica y mayor resolución temporal. Los métodos como se describe en este artículo se adaptan fácilmente para estudiar el plegamiento de casi cualquier proteína que puede expresarse en sistemas mamíferos o insectos-cell.

Introducción

El plegamiento de incluso relativamente simple de las proteínas consiste en muchas diversas enzimas plegables chaperones moleculares y modificaciones covalentes1. Una reconstitución completa de estos procesos en vitro es prácticamente imposible, dado el gran número de diferentes componentes involucrados. Es altamente deseable, por lo tanto, estudiar la proteína plegable en vivo, en células vivas. Técnicas radiactivas Pulso-persiga probar una herramienta poderosa para el estudio de la síntesis, plegable, transporte y degradación de proteínas en su ambiente natural.

El metabólico etiquetado de proteín....

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Protocolo

Todos los procedimientos y reactivos radiactivos se manejaron con arreglo a las normas y reglas locales de radiación de la Universidad de Utrecht.

1. pulso Chase

  1. Pulso Chase para células adherentes
    Nota: Los volúmenes dados aquí se basan en platos de cultivo celular 60 mm. Para 35 mm o 100 mm platos, multiplicar los volúmenes por 1/2 o 2, respectivamente. Este protocolo utiliza un tiempo de pulso de tiempos de 0, 15, 30, 60, 120 y 240 min 10 min y chase. Estos pueden variar dependiendo de las proteínas específicas estudiadas (discutidas abajo).
    1. Las células adherentes (por ejemplo, HEK 293, HeL....

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Resultados

El plegamiento y la secreción de la gp120 del VIH-1 de una persecución de pulso adherente se muestra en la figura 2. El gel nonreducing (Nº de células en la figura) muestra el plegamiento oxidativo de gp120. Inmediatamente después del pulso de etiquetado de gp120 de 5 min (min 0 chase) aparece como una banda difusa en el gel, y conforme avanza la persecución, la banda migra por el gel a través de la aún más difundida plegamiento intermedios (IT) hasta que se .......

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Discusión

Pulso-persiga métodos han sido esenciales para el desarrollo de la comprensión de los científicos del plegamiento en las células intactas de la proteína. Mientras que hemos intentado ofrecer un método que es tan general como sea posible, este enfoque tiene el potencial de las variaciones casi ilimitadas estudiar varios procesos que ocurren durante el plegamiento, el transporte y la vida de las proteínas dentro de la célula.

Cuando se realiza una persecución de pulso utilizando células adherent.......

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Divulgaciones

Los autores no tienen nada que revelar.

Agradecimientos

Los autores gracias a todos los miembros del laboratorio Braakman, pasado y presentan, para sus discusiones fructíferas y ayudan en el desarrollo de los métodos presentados en este artículo. Este proyecto ha recibido financiación del Consejo Europeo de investigación en séptimo programa marco (FP7/2007-2013) N ° de la Unión 235649 y la organización de países bajos de investigación científica (NWO) bajo el eco-programa N ° 711.012.008.

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Materiales

Lista de materiales utilizados en este artículo
NombreEmpresaNúmero de catálogoComentarios
Tubos de microcentrífuga safeseal de 1,5 mL Sarstedt72.706.400
Ácido acéticoSigmaA6283acético glacial
BAS Pantalla de fósforo de almacenamiento 20x25 cmGE Life Sciences28956475
Azul de bromofenolSigmaB8026Grado de biología molecular
Películas Carestream Biomax MRKodak Z350370-50EA
Medios de cultivo celularVariosN/AMedios de cultivo celular normales para líneas celulares específicas utilizados
Medios de cultivo celular, sin metionina/cisteínaVariosN/AMisma formulación de medios que los medios de cultivo normales, por ejemplo, DMEM/MEM/RPMI, sin metionina ni cisteína
Papel de filtro de carbón vegetalWhatman1872047
Puntas de pipeta filtradas con carbón vegetalMolecular bioproducts5069B
Protector de vacío para carbónvegetal Whatman67221001
Coomassie Brilliant Blue R250Sigma112,553para electroforesis
CysteineSigmaC7352Grado de biología molecular, Hacer 500 mM de stock, almacenar en -20 
Ditiothreitol (DTT)Sigma10197777001Grado de biología molecular
EasyTag Express35S Mezcla de etiquetado de proteínasPerkin ElmerNEG772014MCOtros tamaños de etiquetas están disponibles según el uso.
EDTASigmaE1644Grado de biología molecular
Equipo de secado en gelVariosN/A
GlicerolSigmaG5516Papel
cromatografía de grado 3GE Life Sciences3003-917
Hank's Balanced Salt Solution (HBSS)
KimwipesVWR21905-026
MESSigma M3671Grado de biología molecular
MetanolSigmaMX0490 
MetioninaSigmaM5308Grado de biología molecular, haga 250 mM de caldo, almacene a -20
Minigel equipo de fundición/funcionamientoVariosN/A
NaClSigmaS7653Grado de biología molecular
N-etilmaleimida SigmaE3876Grado de biología molecular, haga 1M de stock en etanol 100%, almacene a -20
PBSSigmaP5368Grado de biología molecular
Proteína-A Perlas de flujo rápido de sefarosaGE cuidado de la salud17-5280-04
Dodecil sulfato de sodio (SDS)SigmaL3771Grado de biología molecular
Triton X-100SigmaT8787Grado de biología molecular
Trizma base (Tris)SigmaT6066Grado de biología molecular
Typhoon IP Generador de imágenes biomolecularesAmersham 29187194
Bastidor de tubos de ensayo sin cables de 20 mm para baño de aguaNalgene5970-0320PK
ácido de de biología molecular Toallitas para tareas delicadas Gibco 24020117

Referencias

  1. Ellgaard, L., McCaul, N., Chatsisvili, A., Braakman, I. Co- and Post-Translational Protein Folding in the ER. Traffic. 17 (6), 615-638 (2016).
  2. Pisoni, G. B., Molinari, M. Five Questions (with their Answers) on ER-Associated Degradation. Traffic. 17 (4), 341-350 (2016).

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Reimpresiones y permisos

Etiquetas

Transporte de prote nasDegradaci n de prote nasSDS PAGEInmunoprecipitaci nFormaci n de puentes disulfuroEscisi n del p ptido se alLisis celularCentrifugaci n