אנו מתארים פרוטוקול פשוט לזהות חלבונים במוח אשר נקלטות על ידי התחנה הסופית C מלא אורכו של ה-ATP-מגודרת P2X2 קולטנים. הרחבה ויישום שיטתי של גישה זו כל הקולטנים P2X צפוי להוביל להבנה טובה יותר של איתות לקולטן P2X.
הרשמה ל-JoVE נדרשת לצפייה בתוכן זה. התחברו או התחילו בגרסת ניסיון בחינם.
מאמר שיטה
אנו מתארים פרוטוקול פשוט לזהות חלבונים במוח אשר נקלטות על ידי התחנה הסופית C מלא אורכו של ה-ATP-מגודרת P2X2 קולטנים. הרחבה ויישום שיטתי של גישה זו כל הקולטנים P2X צפוי להוביל להבנה טובה יותר של איתות לקולטן P2X.
ליגנד-מגודרת תעלות יונים ביסוד תקשורת הסינפטי במערכת העצבים 1. אצל יונקים יש שלוש משפחות של ליגנד-מגודרת ערוצים: את הלולאה cys, גלוטמט ו-מגודרת ערוצי קולטן P2X 2. בכל מקרה המחייב של המשדר המוביל פתיחת הנקבוביות שדרכו יונים לזרום למטה הדרגתיים אלקטרוכימיים שלהם. רבים ליגנד-מגודרת הערוצים גם חדיר יוני סידן 3, 4, אשר במורד איתות תפקידים 5 (תקנה למשל גן) כי תעלה את משך הזמן של פתיחת הערוץ. לפיכך ליגנד-מגודרת ערוצי יכולה לאותת על סולמות זמן רחב החל כמה אלפיות כדי ימים. בהינתן אלה תפקידים חשובים יש צורך להבין כיצד ליגנד-מגודרת תעלות יונים עצמם מוסדרים על ידי חלבונים, ואיך החלבונים האלה עשויים לכוון איתות. מחקרים אחרונים מצביעים על כך רבות, אם לא כולם, ערוצי עשוי להיות חלק קומפלקסים חלבונים איתות 6. במאמר זה נסביר כיצד לזהות את החלבונים אשר נקלטות על ידי ה-C-מסוף ההיבטים של תחום P2X2 הקולטן cytosolic.
קולטנים P2X הם ATP-מגודרת ערוצי קטיון וכוללת שבע יחידות משנה (P2X1-P2X7). קולטנים P2X באים לידי ביטוי נרחב במוח, שם הם לתווך שידור סינפטיים מעוררים ועל סיוע presynaptic של שחרור הנוירוטרנסמיטר 7. קולטנים P2X נמצאים תאים להתרגש ולא להתרגש לתווך תפקידי מפתח איתות דלקת עצבית, ותפקוד הלב וכלי הדם 8. P2X2 קולטנים נפוצים במערכת העצבים 9 הם המוקד של המחקר הזה. למקטע כל P2X נחשב בעל שני חלקים קרום פורש (TM1 & TM2) מופרדים על ידי אזור תאי 7 ו-N ו-C תאיים טרמיני (איור 1a) 7. יחידות משנה P2X 10 (P2X1-P2X7) מראים הומולוגיה ברצף 30-50% ברמת חומצת אמינו 11. קולטנים P2X מכילים רק שלוש יחידות משנה, המהווה את stoichiometry הפשוטה בין קולטנים ionotropic. P2X2 C-הסופית כוללת של 120 חומצות אמינו (איור 1b) והוא מכיל כמה חלבון העגינה אתרים קונצנזוס, התומכים בהשערה כי P2X2 קולטן עשוי להיות חלק מתחמי איתות. עם זאת, למרות מספר פונקציות יוחסו הסופית-C של P2X2 קולטנים 9 המחקר לא תיאר את השותפים מולקולרית כי בני הזוג לצד תאיים של חלבון זה דרך באורך מלא C-הסופית. במאמר זה אנו מתארים שיטות גישה proteomic לזהות את החלבונים אינטראקציה עם באורך מלא C-הסופית של P2X2 קולטנים.
ניסיונית נהלים
הליך הניסוי (איור 2) מורכבת מארבעה חלקים המתוארים בצורה צעד חכם למטה.
חלק 1: Subcloning וביטוי של התחנה-C של P2X2 קולטנים.
אנחנו הבענו את אורך מלא C-הסופית של P2X2 קולטנים חיידקים כדי לזהות את החלבונים במוח שאליו הוא נקשר.
חלק 2: הכנת lysates המוח כולו
P2X2 רצפטורים ידועים לידי ביטוי בשפע במוח 8. במהלך ניתוחים הנוכחי, ביקשנו לזהות את החלבונים אינטראקציה עם רצפטורים P2X2 מ שלם חולדה lysates המוח (איור 3).
חלק 3: בידוד של P2X2 C-זנב הקשורים חלבונים
כדי לזהות את השותפים מחייב P2X2 CT-GST מ lysates המוח כולו, למשוך למטה assay בוצעה באמצעות CT-GST משותקת על גלוטתיון חרוזים sepharose 4B כפיתיון. עבור פקדים, GST לבד חייב חרוזים היה בשימוש.
חלק 4: זיהוי של חלבונים.
חלבונים מופרדים על ידי ג'ל אלקטרופורזה היו נכרת מן הג'ל וזוהו על ידי ספקטרומטריית מסה 12. הערה: העדר אבק לאורך כל התהליך הוא קריטי כדי להפחית את זיהום קרטין. הנסיין צריך ללבוש מסיכה, נטו שיער כפפות כל הזמן ואף פעם לא לגעת באזור ג'ל הריבית ללא שימוש בכפפות.

באיור 1. ייצוג סכמטי של למקטע P2X2 קולטן. א הקריקטורה ממחישה את הטופולוגיה של למקטע P2X2 קולטן. תחום cytosolic מורכב N ו-C טרמיני. C-הסופית של הקולטן P2X2 (אדום) ששימשה כפיתיון למשוך את assay. רצף חומצות אמינו ב 'של הקולטן P2X2 C-הסופית השתמשו במחקר זה.

איור 2. תרשים זרימה קו הזמן של פרוטוקול המשמש ביטוי, טיהור, לנתץ וזיהוי של חלבונים. אנחנו מראים את קווי המתאר של הפרוטוקול עם קו הזמן. עכברוש למבוגרים lysate המוח היה מוכן טרי מיד לפני השימוש על מבחני למשוך למטה.

איור 3. ייצוג סכמטי של ניתוח proteomic בינארי של רשת C-הסופית P2X2 במוח חולדה. C-הסופית של P2X2 קולטנים התמזגו עם חלבון GST חייב חרוזים GST שימש לנתץ מבחני. המוח lysate הוכן וחלבונים הודגרו עם חלבונים רקומביננטי משותקת. חלק מאוגד נשטף למאגר תמוגה. החלבונים שזוהו על ידי ספקטרומטריית מסה.

איור 4. זיהוי שותפים מחייב הסופית-C של P2X2 קולטנים. ג'ל Sypro מוכתם מראה מגוון של חלבונים המשוערת כי אינטראקציה עם הסופית-C של קולטנים התמזגו עם GST (הקופסה הכחולה). בקרת נתיבים עבור GST לבד (תיבת צהוב) ו - גלוטתיון חרוזים sepharose לבד מוצגים גם. החצים מצביעים על דוגמאות של להקות ייחודי שהיו נכרת לצורך ניתוח נוסף על ידי ספקטרומטריית מסה.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
תעלות יונים הם קבוצה גדולה של חלבונים בממברנה נפרד. הם מכילים מים מלא נקבוביות כי סלקטיבי לאפשר תנועה של יונים מטה הדרגתיים אלקטרוכימי על פני קרום התא. יון ערוצי השער פתוח בין המדינות סגור. צעד gating מופעלת על ידי משדרי (למשל ATP) במקרה של P2X ערוצי ליגנד מגודרת יון, או שהוא עשוי להיות מוסדר על ידי אינטראקציות עם חלבונים אחרים. בעשור האחרון עדים לעלייה הבנתנו כיצד קולטנים P2X להיקשר ATP 13, אבל את תפקידם של החלבונים הנלווים בוויסות תפקוד P2X נשאר הבין פחות טוב. הגישה ה...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
SW ו TMV נתמכים על ידי NCRR ו NHLBI במכון הלאומי לבריאות. BSK ו HS נתמכים על ידי NINDS ו NIGMS של מכוני הבריאות הלאומיים.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
| שם | חברה | מספר קטלוג | הערות | |
|---|---|---|---|---|
| אצטוניטריל | ריאגנט | JT Baker | 9829-02 | |
| אקרילאמיד | ריאגנט | Bio-Rad | 161-0156 | |
| אמפיסילין | ריאגנט | VWR international | VW1507-01 | |
| אמוניום ביקרבונט | ריאגנט | Fluka | 09830 | |
| אמוניום פרסולפט (APS) | ריאגנט | Sigma-Aldrich | A3678 | |
| אדנוזין טריפוספט (ATP) | ריאגנט | Sigma-Aldrich | A7699 | |
| ריאגנט ברדפורד | ריאגנט | Bio-Rad | 500-0006 | |
| ברומופנול כחול | ריאגנט | Fisher Scientific | B-392 | |
| קומהסי כחול R-250 | ריאגנט | Santa Cruz Biotechnology, Inc. | Sc-24972 | |
| דיתיוטריטול (DTT) | ריאגנט | EMD Millipore | 3860 | |
| אתילנדיאמיןטטרהחומצה (EDTA) | ריאגנט | VWR international | VW1474-01 | |
| אתילנגליקולטטרהחומצה (EGTA) | ריאגנט | Sigma-Aldrich | E8145 | |
| חומצה פורמית | ריאגנט | EMD Millipore | 11670-1 | |
| חרוזי גלוטתיון ספרוז 4B | ריאגנט | GE Healthcare | 17-5132-01 | |
| חומצה הידרוכלורית (HCl) | ריאגנט | Sigma-Aldrich | H1758 | |
| איזופרופיל-בטא-D-תיוגלקטופירנוזיד (IPTG) | ריאגנט | Sigma-Aldrich | 15502 | |
| יודואצטמידים | ריאגנט | Sigma-Aldrich | I1149 | |
| מצע לוריה-ברטני (LB) | ריאגנט | EMD Millipore | 1.00547.5007 | |
| לופטין | ריאגנט | Sigma-Aldrich | L8511 | |
| ליזוציים | ריאגנט | Sigma-Aldrich | 62971 | |
| מגנזיום סולפט (MgSO4) | ריאגנט | Sigma-Aldrich | S7653 | |
| נתרן כלוריד (NaCl) | ריאגנט | Sigma-Aldrich | S3014 | |
| נתרן פלואוריד (NaF) | ריאגנט | Sigma-Aldrich | S7920 | |
| נתרן אורתוונדט (Na3VO4) | ריאגנט | Sigma-Aldrich | S6508 | |
| נונידט P40 | ריאגנט | Fluka | 74385 | |
| פנילמתנסולפונילפלוריד (PMSF) | ריאגנט | Sigma-Aldrich | P7626 | |
| טבלית מעכבי פרוטאז | ריאגנט | Sigma-Aldrich | S8820 | |
| סטנדרט חלבון | ריאגנט | Bio-Rad | 161-0305 | |
| סרקוזיל | ריאגנט | Acros Organics | 61207 | |
| מבחנה עם פקק הברגה | כלי | Agilent Technologies | 5182-0866 | |
| נתרן דודציל סולפט | ריאגנט | Sigma-Aldrich | L4509 | |
| צבע ג'ל לחלבון SYPRO® Ruby | ריאגנט | Bio-Rad | 170-3125 | |
| N,N,N’,N’-טטרהמתילאתילנדיאמין (TEMED) | ריאגנט | Sigma-Aldrich | T9281 | |
| טריס בסיס | ריאגנט | Sigma-Aldrich | T1503 | |
| טריטון X-100 | ריאגנט | Sigma-Aldrich | T9284 | |
| טריפסין | ריאגנט | Promega Corp. | V5111 | |
| טווין 20 | ריאגנט | Sigma-Aldrich | P5927 | |
| מים | ריאגנט | Burdick & Jackson | 365-4 | |
| ספקטרומטר מסות טנדם LTQ-Orbitrap | כלי | Thermo Fisher Scientific, Inc. | ||
| מערכת ננו-כרומטוגרפיה נוזלית | כלי | Eksigent | ||
| בטא-מרקפט–נול | ריאגנט | Sigma-Aldrich | M6250 | |
| גליצרין | EMD Millipore | GX0185-6 |
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.