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Artículo de método

Ensayos bioquímicos in Vitro utilizando etiquetas de biotina para estudiar las interacciones entre proteínas y ácidos nucleicos

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DOI:

10.3791/59830

17 de julio de 2019

* These authors contributed equally

En este artículo

Resumen

Aquí se presentan protocolos para ensayos bioquímicos in vitro utilizando etiquetas de biotina que pueden ser ampliamente aplicables para el estudio de interacciones entre proteínas y ácidos nucleicos.

Resumen

Las interacciones entre ácido sulfúrico y proteína desempeñan un papel importante en procesos biológicos como la transcripción, la recombinación y el metabolismo del ARN. Los métodos experimentales para estudiar las interacciones entre proteínas y ácidos nucleicos requieren el uso de etiquetas fluorescentes, isótopos radiactivos u otras etiquetas para detectar y analizar moléculas diana específicas. La biotina, una etiqueta de ácido nucleico no radiactivo, se utiliza comúnmente en los ensayos de cambio de movilidad electroforética (EMSA), pero no se ha empleado regularmente para controlar la actividad proteica durante los procesos de ácido nucleico. Este protocolo ilustra la utilidad del etiquetado de la biotina durante las reacciones enzimáticas in vitro, demostrando que esta etiqueta funciona bien con una gama de diferentes ensayos bioquímicos. Específicamente, en consonancia con los hallazgos anteriores utilizando sustratos marcados con radioisótopos 32P, se confirma a través de EMSA etiquetada con biotina que MEIOB (una proteína específicamente implicada en la recombinación meiótica) es una proteína de unión al ADN, que MOV10 (una Helicase de ARN) resuelve estructuras dúplex de ARN etiquetadas con biotina, y ese MEIOB corta ADN de cadena única etiquetado por biotina. Este estudio demuestra que la biotina es capaz de sustituir 32P en diversos ensayos bioquímicos relacionados con el ácido nucleico in vitro.

Introducción

Las interacciones entre ácido sulfúrico y proteína están involucradas en muchos procesos celulares esenciales, como la reparación del ADN, la replicación, la transcripción, el procesamiento de ARN y la traducción. Las interacciones proteicas con secuencias de ADN específicas dentro de lacromatina son necesarias para el control estricto de la expresión génica en el nivel de transcripción 1. La regulación posttranscripcional precisa de numerosos ARN de codificación yno codificación requiere interacciones extensas y complicadas entre cualquier proteína y ARN 2. Estas capas de mecanismo regulador de la expresión génica compr....

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Protocolo

1. Preparación de proteínas

  1. Construcciones de expresión MEIOB y MOV10
    1. Generar construcciones de expresión cDNA codificando el mouse MEIOB-A, C y E (Figura1A)y MOV10.
      1. Configure las reacciones de reacción en cadena de la polimerasa (PCR) para cada fragmento. Mezclar 1 l de ADNc del ratón (a partir de C57BL/6 mouse testis), 1 l de dNTP, 2 ml de imprimación hacia delante de 10 m, 2 ml de imprimación inversa de 10 m, 1 l de polimerasa de ADN, 25 ml de 2 x tampón de PCR y 18 ml de H 2 O destilado doble (ddH 2 O) en una fase final de 2O de ADN y 18 o L de H2O (ddH2O) en una volumen ....

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Resultados

La estructura proteica de MEIOB y las construcciones de expresión utilizadas en este estudio se ilustran en la Figura 1A. Los pliegues OB en MEIOB son estructuras compactas similares a barriles que pueden reconocer e interactuar con ácidos nucleicos de una sola cadena. Uno de los dominios OB (aa 136-307, construir A) une ADN trenzado único (ssDNA), la proteína truncada (aa 136-178 truncamientos, construcción C) y la forma mutante de punto (mutación R235A, construcción E) de .......

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Discusión

Investigar las interacciones proteína-ácido nucleico es fundamental para nuestra comprensión de los mecanismos moleculares subyacentes a diversos procesos biológicos. Por ejemplo, MEIOB es una proteína específica para la meiosis y la fertilidad en mamíferos25,26,27. MEIOB contiene un dominio OB que se une al ADN de una sola cadena y exhibe una actividad de exonucleasa de 3' a 5'26,que se relaciona directa.......

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Divulgaciones

No se declaran conflictos de intereses.

Agradecimientos

Agradecemos a P. Jeremy Wang (Universidad de Pensilvania) por ediciones y discusiones útiles. También agradecemos a Sigrid Eckardt por la edición de idiomas. K. Z. contó con el apoyo del Programa Nacional Clave de I+D de China (2016YFA0500902, 2018YFC1003500) y la National Natural Science Foundation of China (31771653). L. Y. contó con el apoyo de la Fundación Nacional de Ciencias Naturales de China (81471502, 31871503) y el Programa Innovador e Empresarial de la Provincia de Jiangsu. J. N. contó con el apoyo de Zhejiang Medical Science and Technology Project (2019KY499). M. L. fue apoyado por subvenciones de la Fundación Nacional de Ciencias Naturales de China (31771....

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Materiales

TM
Lista de materiales utilizados en este artículo
NombreEmpresaNúmero de catálogoComentarios
Equipment
Imágenes QuimioluminiscentesTanon, China5200
Sonífero digitalBranson, EE. UU.BBV12081048A450 vatios; 50/60 HZ
Revólver de tubo Cristal, EE. UU3406051
reticulante de luzUVP UVP, EE. UUCL-1000
Materials
Amicon Ultra-4 Centrifugal Filter Milipore, EE. UU.UFC801096de 4 ml/10 K
Thermo Scientific, EE. UU
Plato de cultivo tratado con TCCorning, EE. UU430167100 mm 
Plato de cultivo tratado con TCCorning, EE. UU430597150 mm 
Microtubostubos AXYGEN, USAMCT-150-C1.5 mL 
Tubos Corning, EE. UU43079115 mL
Reactivos 
desarrollo de color de fosfatasa alcalinaBeyotime, ChinaC3206
Reactivo Sigma, EE. UU107M4071V
ClonExpress II kit de clonación de un solo paso Vazyme, ChinaC112
Kit de detección de ácido nucleico quimioluminiscenteThermo Scientific, EE. UU.T1269950
dNTPSigma-Aldrich, EE. UU.DNTP100-1KT
DMEMGibco, EE. UU.10569044
tampón DPBSGibco, EE. UU.14190-136
EDTA Invitrogen, EE. UU.AM9260G0,5 m
cóctel de inhibidores de proteasa sin EDTARoche, EE. UU.04693132001
EndoFree Maxi Plasmid Kit Vazyme, China 
DC202
FastPure Gel Mini Kit de Extracción de ADNVazyme, ChinaDC301-01
FBSGibco, Estados Unidos10437028
FLAG péptidoSigma, Estados UnidosF4799
GlicerolSigma, Estados UnidosSHBK3676
GST Bulk KitGE Healthcare, Estados Unidos27-4570-01
Tampón HEPESSigma, Estados UnidosSLBZ28371 M 
IPTGThermo Scientific, EE. UU34060
KoAcSangon Biotech, China127-08-02
Reactivo de transfección Lipofectamin 3000Thermo Scientific, EE. UU.L3000001
MgCl2Invitrogen, EE. UU.AM9530G1 M
NaClInvitrogen, EE. UU. AM9759
 
5 M 
NP-40Amresco, EE. UU.M158-500ML
Medio Opti-MEMGibco, EE. UU.31985062
PBSGibco, EE. UU.10010023PH 7.4
Inhibidor de la RNasaPromega, EE. UU.N251B
Estreptavidina fosfatasa alcalinaPromega, EE. UUV5591
TBEInvitrogen, EE. UU15581044
Tampón Tris-HCI Invitrogen, EE. UU.155670271 M, PH 7.4
Tampón Tris-HCI Invitrogen, EE. UU.155680251 M, PH 8.0
Tween-20Sangon Biotech, ChinaA600560
Centrífuga Eppendorf, Alemania 5242R Sistema de Secante electroforético semiseco Hoefer, EE. UU. TE77XP . . Membrana de nailon . TG263940A . . . Ampicilina SunShine Bio, China 8h288h28 Perlas magnéticas Anti-FLAG M2 Sigma, EE. UU. M8823 ATP Thermo Scientific, EE. UU. 591136 BCIP/NBT Kit de CelLytic M Cell Lysis . . . .

Referencias

  1. Bai, S., et al. Sox30 initiates transcription of haploid genes during late meiosis and spermiogenesis in mouse testes. Development. 145 (13), (2018).
  2. Watanabe, T., Lin, H. Posttranscriptional regulation of gene expression by Piwi....

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Reimpresiones y permisos

Etiquetas

Marcaje con biotinaEnsayo de desplazamiento de movilidad electrofor ticaUni n al ADN de MEIOBActividad helicasa de MOV10cidos nucleicos marcados con biotinaDetecci n por quimioluminiscenciaAn lisis por Western blotTinci n con azul de Coomassie