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Article de méthode

In Vitro Biochemical Assays using Biotin Labels to Study Protein-Nucleic Acid Interactions In Vitro Biochemical Assays using Biotin Labels to Study Protein-Nucleic Acid Interactions In Vitro Biochemical As

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DOI :

10.3791/59830

17 juillet 2019

* These authors contributed equally

Dans cet article

Résumé

Présentés ici sont des protocoles pour les essais biochimiques in vitro utilisant des étiquettes de biotine qui peuvent être largement applicables pour étudier les interactions protéines-acides nucléiques.

Résumé

Les interactions protéines-acides nucléiques jouent un rôle important dans les processus biologiques tels que la transcription, la recombinaison et le métabolisme de l'ARN. Les méthodes expérimentales d'étude des interactions protéines-acides nucléiques nécessitent l'utilisation d'étiquettes fluorescentes, d'isotopes radioactifs ou d'autres étiquettes pour détecter et analyser des molécules cibles spécifiques. La biotine, une étiquette d'acide nucléique non radioactif, est couramment utilisée dans les essais de changement de mobilité électrophorétique (EMSA) mais n'a pas été régulièrement employée pour surveiller l'activité de protéine pendant des processus d'acide nucléique. Ce protocole illustre l'utilité de l'étiquetage de la biotine lors des réactions enzymatiques in vitro, démontrant que cette étiquette fonctionne bien avec une gamme d'analyses biochimiques différentes. Plus précisément, en accord avec les résultats antérieurs utilisant des substrats radio-isotopes 32étiquetés P, il est confirmé par l'intermédiaire de l'EMSA étiqueté e de biotine que MEIOB (une protéine spécifiquement impliquée dans la recombinaison méiotique) est une protéine liant l'ADN, que MOV10 (un L'hélivraime d'ARN) résout les structures duplex d'ARN labelmées de biotine, et que MEIOB fend l'ADN mono-stranded de biotine-étiqueté. Cette étude démontre que la biotine est capable de substituer 32P dans divers essais biochimiques liés à l'acide nucléique in vitro.

Introduction

Les interactions protéines-acides nucléiques sont impliquées dans de nombreux processus cellulaires essentiels tels que la réparation de l'ADN, la réplication, la transcription, le traitement de l'ARN et la traduction. Des interactions protéiques avec des séquences d'ADN spécifiques dans la chromatine sont nécessaires pour le contrôle serré de l'expression génique au niveau transcriptionnel1. La régulation posttranscriptionnelle précise de nombreux ARN codants et non codants nécessite des interactions étendues et compliquées entre toute protéine et l'ARN2. Ces couches de mécanisme de régulation de l'expression génique co....

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Protocole

1. Préparation des protéines

  1. Constructions d'expression MEIOB et MOV10
    1. Générer l'expression cDNA construit l'encodage de souris MEIOB-A, C, et E (Figure 1A) et MOV10.
      1. Configurez les réactions de réaction en chaîne de polymérase (PCR) pour chaque fragment. Mélanger 1 l d'adjudant de souris (à partir de c57BL/6 testis de souris), 1 l de dNTP, 2 l d'apprêt avant de 10 M, 2 l de 10 'M amorce inverse, 1 'L de polymérase d'ADN, 25 'L de 2x tampon PCR, et 18 'L de Double distillé H2O (ddH2O) dans une finale finale volume de 50 L.
        REMARQUE : Les amorces pour l'amplification des fr....

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Résultats

La structure protéique du MEIOB et les constructions d'expression utilisées dans cette étude sont illustrées dans la figure 1A. Les plis OB de MEIOB sont des structures compactes en forme de tonneau qui peuvent reconnaître et interagir avec les acides nucléiques à brin unique. L'un des domaines OB (aa 136-307, construction A) lie l'ADN échoué unique (DNA), la protéine tronquée (aa 136-178 troncations, construction C) et la forme mutante point (mutation R235A, construction E).......

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Discussion

L'étude des interactions protéine-acide nucléique est essentielle à notre compréhension des mécanismes moléculaires sous-jacents à divers processus biologiques. Par exemple, MEIOB est une protéine spécifique aux testicules essentielle à la méiose et à la fertilité chez les mammifères25,26,27. MEIOB contient un domaine OB qui se lie à l'ADN à brin unique et présente 3' à 5' activité d'exonuclease26, qui se.......

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Déclarations de divulgation

Aucun conflit d'intérêts n'est déclaré.

Remerciements

Nous remercions P. Jeremy Wang (Université de Pennsylvanie) pour les modifications et les discussions utiles. Nous remercions également Sigrid Eckardt pour l'édition linguistique. K. Z. a reçu l'appui du National Key R-D Program of China (2016YFA0500902, 2018YFC1003500) et de la National Natural Science Foundation of China (31771653). L. Y. a reçu le soutien de la National Natural Science Foundation of China (81471502, 31871503) et du Programme d'innovation et d'entrepreneuriat de la province du Jiangsu. J. N. a reçu le soutien du Zhejiang Medical Science and Technology Project (2019KY499). M. L. a reçu l'appui de la National Natural Science Foundation of China (31771....

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Matériaux

Liste des matériaux utilisés dans cet article
NomEntrepriseNuméro de catalogueCommentaires
Equipment
CentrifugeuseEppendorf, Allemagne5242R
Système d’imagerie chimiluminescenteTanon, Chine5200
Sonifer numériqueBranson, États-UnisBBV12081048A450 Watts ; 50/60 HZ
Buvard électrophorétique semi-secHoefer, USATE77XP
Revolver à tube  ;Crystal, États-Unis3406051
Réticulant à lumière UVUVP, ÉTATS-UNISCL-1000
Materials
Amicon Ultra-4 Centrifuge Filter  ;Milipore, États-UnisUFC8010964 ml/10 K
Membrane en nylonThermo Scientific, États-UnisTG263940A
Plat de culture traité TCCorning, États-Unis430167100 mm  ;
Boîte de culture traitée TCCorning, États-Unis430597150 mm  ;
Tubes à microtubesAXYGEN, USAMCT-150-C1,5 mL  ;
TubesCorning, États-Unis43079115 mL
forts.
AmpicillinSunShine Bio, Chine8h288h28
Perles magnétiques anti-FLAG M2Sigma, USAM8823
ATPThermo Scientific, USA591136
BCIP/NBT Alkaline Phosphatase Kit de développement de couleurBeyotime, ChineC3206
CelLyticTM M Cell Lysis Réactif  ;Sigma, États-Unis107M4071V
ClonExpress II kit de clonage en une étape  ;Vazyme, ChineC112
Kit de détection d’acide nucléique chimiluminescentThermo Scientific, États-UnisT1269950
dNTPSigma-Aldrich, États-UnisDNTP100-1KT
DMEMGibco, États-Unis10569044
Tampon DPBSGibco,États-Unis 14190-136
EDTAInvitrogen, États-UnisAM9260G0,5 m
Cocktail d’inhibiteurs de protéase sans EDTARoche, États-Unis04693132001
EndoFree Maxi Plasmid Kit  ;Vazyme, Chine  ;
DC202
FastPure Gel DNA Extraction Mini KitVazyme, ChineDC301-01
FBSGibco, USA10437028
FLAG peptideSigma, USAF4799
GlycerolSigma, USASHBK3676
GST Bulk KitGE Healthcare, USA27-4570-01
HEPES bufferSigma, États-UnisSLBZ28371 M  ;
IPTGThermo Scientific, États-Unis34060
KoAcSangon Biotech, Chine127-08-02
Lipofectamin 3000 Réactif de transfectionThermo Scientific, États-UnisL3000001
MgCl2Invitrogen, États-UnisAM9530G1 M
NaClInvitrogen, États-UnisAM9759
5 millions d’euros
NP-40Amresco, États-UnisM158-500ML
Opti-MEM moyenGibco, États-Unis31985062
PBSGibco, États-Unis10010023PH 7.4
Inhibiteur de RNasePromega, États-UnisN251B
Streptavidine phosphatase alcalinePromega, États-UnisV5591
TBEInvitrogen, États-Unis15581044
Tampon Tris-HCI  ;Invitrogen, États-Unis155670271 m, tampon
Tris-HCIInvitrogen, États-Unis155680251 M, PH 8.0
Tween-20Sangon Biotech, ChineA600560
PH 7.4

Références

  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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Réimpressions et autorisations

Mots-clés

Marquage la biotineEssai de d calage de mobilit lectrophor tiqueLiaison de l ADN MEIOBActivit h licase de MOV10Acides nucl iques marqu s la biotineD tection par chimiluminescenceAnalyse par Western blotColoration au bleu de Coomassie