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1. Le clonage et la conception Construct
Cloner les séquences d'intérêt dans le vecteur PMM-peptide (qui peut être fourni sur demande) en utilisant HindIII et sites de restriction BamHI (voir Figure 1). L'insert d'ADN double-brin doit intégrer, dans l'ordre suivant: un site HindIII; un seul codon méthionine pour le clivage par CNBr; l'E. coli codon optimisé séquence codant pour un peptide, un codon d'arrêt, un site BamHI. Tous les autres méthionines dans le peptide doit être éliminée et la séquence dipeptide Asp-Pro doit être évitée car elle sera également clivé dans des conditions acides.
Un résidu de cystéine unique doit être introduit dans chaque séquence peptidique selon le positionnement souhaité de la réticulation disulfure dans le complexe final, et tous les autres cystéines doit être muté en sérine. Le plasmide porte une cassette de résistance à la kanamycine pour la sélection.
2. Expression de trpLE-PeptiFusion de
- Assurez-vous et stérile milieu filtrant M9/Kan une croissance minime (0,1 mM CaCl 2, 2 mM MgSO 4, 3 g / L KH 2 PO 4, 7,5 g / L de Na 2 HPO 4 · 2H 2 O, 0,5 g / L de NaCl, 1 g / L de NH 4 Cl, 4 g / L de glucose, 50 mg / l de sulfate de kanamycine). Supplément avec Centrum complet de A à Zinc de fournir des vitamines B et d'oligoéléments:. Dissoudre 1 comprimé dans 40 ml H 2 O avec le mélange pendant 30 min, centrifuger pour éliminer la matière insoluble et stérile filtre le surnageant d'orange Solution mère Conserver à 4 ° C dans l'obscurité pendant 2 semaines et utiliser 4 ml / L dans M9.
NOTE: 15 N-NH 4 Cl enrichi, 13 C-enrichie glucose ou d'autres précurseurs des isotopes stables marqués peuvent être inclus dans un milieu M9 à ce stade si vous le souhaitez. - Inoculer une culture de 100 ml démarreur fraîchement transformé E. BL21 (DE3) souche coli dans un milieu M9/Kan. Développer une nuit à 37 ° C sous agitation à 200 rpm.
- Le lendemain matin, cochez la DO 600 de la culture de départ - ce qui devrait être de l'ordre de 2 ou plus. Diluer la culture de 100 ml de démarrage dans 1 litres total de Centrum supplémenté en milieu M9. Divisé en deux 2 flacons à chicanes L (500 ml de culture dans chaque flacon) et de croître à 37 ° C sous agitation à 140 tours par minute jusqu'à ce que la DO 600 atteigne 0,6.
- Réglez la température agitateur à 18 ° C et continuer agitation pendant 1 h, ce qui permet aux cultures de se refroidir complètement avant l'induction.
- Prélever un échantillon de pré-induction pour analyse SDS-PAGE (équivalent de 50 ul d'une culture à une DO 600 = 1), puis ajouter IPTG à une concentration de 0,1 mM final pour induire l'expression de la fusion trpLE-peptide. Continuer à croître à 18 ° C/140 rpm nuit (16-20 heures) sous induction IPTG.
3. Préparation corps d'inclusion et reliure matrice de nickel
- La finale DO 600 de cultures d'expression au jour le jour dans un milieu minimal est variable et should se situer entre 2,5 et 5,0. Prélever un échantillon pour analyse SDS-PAGE (équivalent de 50 ul d'une culture à une DO 600 = 1) et prélever des cellules par centrifugation pendant 20 min à 5000 x g.
- Resuspendre culot cellulaire de 1 L de culture dans 50 ml de tampon de lyse (50 mM Tris-HCl pH 7,5, 20 mM de β-ME, 0,2 M de NaCl). Les suspensions cellulaires peuvent être conservés congelés pour un traitement ultérieur.
- Lyser les cellules par sonication sur glace à la puissance maximale pendant 1 min et reste sur la glace pendant 5 min. Nous utilisons un Sonicator Misonix 3000 (max de sortie 600 watts) à panne ½ pouces haute intensité remplaçable. Répétez sonication / refroidissement pour les trois cycles.
- Recueillir des corps d'inclusion insolubles (IB) matériau par centrifugation pendant 15 minutes à 20.000 xg et jeter le surnageant. Un lâche, mince couche de débris cellulaires de couleur claire peut être visible sur le dessus de la pastille dense IB, ce qui peut être emportée avec de l'eau ou un tampon en agitant doucement. Étapes 3.3 et 3.4 peut être répété pour améliorer la pureté de la fraction IB si desirouge. Des échantillons de granulés et de matériel surnageant doit être pris pour analyse SDS-PAGE pour confirmer la localisation de fusion trpLE-TM de corps d'inclusion.
- Dissoudre IB pellets en solution de guanidine (6 M guanidine-HCl, 50 mM Tris-HCl pH 8,0, 200 mM NaCl, 1% de Triton X-100, 5 mM β-ME), en utilisant 25-50 ml par litre de culture traitée. Cette étape nécessitera plusieurs heures avec agitation occasionnelle et sonication douce.
- Effacer le lysat par centrifugation IB pendant 1 heure à 75,000-100,000 xg et 20 ° C. Décanter le surnageant et filtrer à travers une membrane de 0,2 um.
- Combiner le lysat effacé IB, dans un tube de 50 ml conique ou un plus grand récipient pouvant être fermé solidement, avec de la résine d'affinité au nickel qui a été lavé avec de l'eau et on équilibre à une solution de guanidine. Utiliser 3-4 ml de résine réglé par litre de culture traitée pour des fusions qui expriment à un degré similaire à celle trpLE-DAP12TM montré ici (figure 3, ligne 2). Bind lots, en incubant nuit à t salle empérature en mélangeant doucement.
4. La réticulation oxydative sur colonne
- Chargez la suspension de résine IB lysat / nickel dans une colonne à écoulement par gravité vide avec support de lit poreux, ajoutant en continu jusqu'à ce que la totalité du volume traverse. Recueillir et mettre de côté le flux continu, qui peut encore contenir des protéines de fusion non lié.
- Laver la résine de nickel par écoulement gravitaire avec 5 volumes de lit de solution d'urée (8 M d'urée, 50 mM Tris-HCl pH 8,0, 200 mM NaCl) contenant 5 mM de β-ME.
- Laver la résine de nickel à nouveau avec 5 volumes de lit de solution d'urée sans β-ME.
- Laver la résine de nickel pour la troisième fois avec 5 volumes de lit de solution d'urée qui a été complétée par 20 uM CuSO 4 et 2 mM de glutathion oxydé. Après ce lavage, fermer la sortie de la colonne et incuber 30 minutes à température ambiante pour permettre la formation de pont disulfure maximale.
5. Élution TFA et quantification
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ATTENTION: L'acide trifluoroacétique (TFA) provoque de graves brûlures au contact avec la peau et les vapeurs sont extrêmement irritantes concentré TFA doit être utilisé que dans une hotte chimique approuvé fumées avec des lunettes de protection et des gants sans latex Vérifier la compatibilité chimique de tous.. les matériaux utilisés, le polypropylène est compatible avec toutes les étapes de ce protocole.
- Laver la solution d'urée oxydant avec 10 volumes de lit d'eau et sécher le lit de la colonne en appliquant une ligne vide à la sortie de la colonne.
- Fermez la sortie de la colonne et ajoutez 1,5 volumes de lit de neat (99-100%) TFA. Mélanger la résine de nickel avec une petite spatule à assurer une exposition à l'acide et incuber pendant 5 min. Ouvrir la sortie de la colonne et recueillir l'éluat acide, sous pression lentement avec une seringue ou d'air comprimé si nécessaire pour faire sortir tout le liquide.
- Répéter l'étape d'élution acide avec encore 1,5 volumes de lit de TFA pur. Travailler rapidement à cette étape pour éviter la dissolution totale de l'Beaded matrice d'agarose. Production de protéine peut être déterminée à ce stade, selon l'équation de Beer-Lambert et le coefficient d'extinction molaire théorique de la séquence trpLE-peptide. Diluer un échantillon de l'éluat TFA (1:20 à 1:50) dans le trifluoroéthanol (TFE) et de mesurer l'absorbance à 280 nm, en utilisant un mélange TFA / TFE à la même dilution en blanc.
6. La digestion par CNBr
ATTENTION: Le bromure de cyanogène (CNBr) est extrêmement toxique et doit être manipulé que sous une hotte chimique approuvé fumées. PPE, y compris des lunettes de sécurité, blouse de laboratoire et gants sans latex sont absolument nécessaires. CNBr est réactif à l'humidité et doit être amené à température ambiante avant ouverture. Communiquez avec votre bureau de la sécurité institutionnelle pour obtenir des instructions sur la neutralisation / élimination des CNBr contaminés par des solutions et des matériaux.
- Diluer l'éluat acide à la concentration de TFA 80% final par addition goutte à goutte de l'eau tout en mélangeant délicatement. Si un précipité se forme, unjj revenir un petit volume (0,5 à 1 ml) de TFA pur jusqu'à ce que la solution devienne limpide, puis re-bonne à 80% avec de l'eau. Prenez un 5 pl pré-digérer l'échantillon pour analyse SDS-PAGE, le gel dans de l'azote liquide et lyophilisation de l'échantillon immédiatement.
- Ajouter cristaux CNBr à environ 0,2 g / ml, en prenant soin de peser le produit chimique toxique en toute sécurité dans des lieux fermés, pré-pesés tubes ou à l'aide d'un équilibre intérieur de la hotte pour vapeur chimique. Mélanger doucement jusqu'à dissolution complète. Rincer et sceller le récipient de réaction sous gaz inerte (azote ou argon flux) et incuber 3-4 heures à la température ambiante, à l'abri de la lumière.
- Prenez un 5 pl post-digestion de l'échantillon pour analyse SDS-PAGE et de geler immédiatement et lyophiliser. Transférer la réaction de digestion à une cassette de dialyse en cellulose régénérée ou le tube (acétate de cellulose se dissout dans l'acide concentré) avec un seuil de coupure de poids moléculaire de 3,5 kDa ou moins, en fonction de la taille du complexe peptide attendu. Dialyser pendant une nuit à 4 litres d'eau dans lehotte pour réduire la concentration de TFA et décomposer toute CNBr n'ayant pas réagi. Laissez de la place dans la cassette de dialyse ou le tube pour une augmentation significative du volume (autant que de deux à trois fois) pendant la dialyse pendant la nuit.
- Retirer la solution de réaction dialysée avec précipité en suspension à partir de la cassette de dialyse ou un tube (plus de la protéine va précipiter lorsque la concentration de TFA est réduite) et transférer la suspension de tubes de 50 ml coniques. Geler et lyophiliser pour éliminer l'eau et des traces de CNBr / TFA. Cette étape est susceptible de nécessiter plusieurs jours.
ATTENTION: Tant la réaction de dialyse digest et l'eau de dialyse devraient continuer à être traité comme toxiques et manipulés / éliminés avec les précautions qui s'imposent. - Des échantillons de cultures de stades pré-induction et de récolte, de corps d'inclusion surnageant et le culot, éluat TFA et CNBr digéré matériau peut être analysé par SDS-PAGE. Préparer des échantillons par chauffage à 95 ° C dans Invitrogen NuPAGE sampl LDSe tampon. Éluat TFA et digérer des échantillons doivent être préparés dans des conditions réductrices et à la fois non réductrice afin de faciliter l'identification des produits et l'évaluation de réticulation oxydative.
- Séparez les échantillons sur un 12% NuPAGE bis-tris gel d'acrylamide préfabriqué en utilisant MES-tampon SDS courir pour une résolution optimale des produits plus petits digérer.
7. En phase inverse Purification HPLC de disulfure réticulés complexes peptidiques
- Dissoudre jusqu'à 100 mg de produits lyophilisés digérer dans 2-3 ml d'acide formique pur et la charge sur une échelle préparative (21,2 x 150 mm) Agilent ZORBAX SB-300 C3 PrepHT colonne dans le solvant A (typiquement 10-20% d'acétonitrile ou 5 -10% d'isopropanol dans de l'eau avec 0,1% de TFA).
- Éluer les produits de digestion dans un gradient de solvant B (acétonitrile ou de l'isopropanol avec 0,1% de TFA) pendant au moins 5 volumes de colonne. Voir la discussion des suggestions sur le choix des conditions optimales pour gradient séquences peptidiques différentes.
- Prendre50-100 échantillons ul de chaque fraction HPLC pour analyse SDS-PAGE et congeler et lyophiliser immédiatement. L'élimination des solvants HPLC est rapide et devrait être achevée en 1-2 heures.
- Préparer des échantillons lyophilisés pour HPLC SDS-PAGE en chauffant à 95 ° C dans un tampon d'échantillon NuPAGE Invitrogen LDS sans agent réducteur. Laisser refroidir et diviser chaque échantillon de façon égale dans 2 tubes à centrifuger, ajouter 100 mM de DTT à l'un d'eux et le réchauffage brièvement.
- Séparer les échantillons réduits et non réduits HPLC sur un 12% de bis-tris NuPAGE gel d'acrylamide préfabriqué avec MES-SDS exécutant tampon que ci-dessus. Les petits peptides hydrophobes souvent ne prennent pas de Coomassie tache bien et peut ne pas fonctionner à leurs poids moléculaires attendus. Cependant, la comparaison des échantillons réduits et non réduits devrait faciliter l'identification des produits peptidiques réticulés et l'évaluation de la pureté.
- Analyser les candidats peptide fractions contenant par laser assistée par matrice ionisation par désorption temps de vol (MALDI-AF) spectrométrie de masse (voir la discussion) afin d'identifier les espèces d'intérêt et de confirmer sa masse attendue.
- Mélanger, geler et lyophiliser les fractions HPLC contenant le pur, réticulé TM peptide complexes et prennent du poids sec du produit final pour déterminer le rendement. Fractions ayant un contenu élevé isopropanol ne peut pas rester congelés. Si fractions peptidiques sécher vers le bas pour un film plutôt qu'un produit lyophilisé moelleux, re-dissoudre complètement le film dans un petit volume de pure hexafluoroisopropanol (HFIP), congeler et lyophiliser nouveau. Le produit HFIP traité devrait être un petit cône blanc qui est facilement renversée et pesés.