הרשמה ל-JoVE נדרשת לצפייה בתוכן זה. התחברו או התחילו בגרסת ניסיון בחינם.

מאמר שיטה

משלוח חלבון ישיר לשימוש בתאי יונקי Cys Cell-חדיר

9.8K צפיות

⸱

DOI:

10.3791/52814

⸱

25 במרץ 2015

 , 

* These authors contributed equally

במאמר זה

סיכום

תחומים אבץ אצבע הם מיסוד תא חדיר ומסוגל תיווך משלוח חלבון למגוון רחב של סוגי יונקים תא. כאן, פרוטוקול צעד-אחר-צעד מפורט ליישום טכנולוגית אבץ-אצבע למסירת חלבון תאית מוצג.

תקציר

בשל המודולריות שלהם ויכולתם להיות מתוכנתים מחדש לזהות מגוון רחב של רצפי DNA, תחומי קשירת ה-DNA של Cys2-His 2-His 2 התגלו ככלים שימושיים להנדסת גנום ממוקדת. כמו חלבונים רבים אחרים קושרי DNA, גם לאצבעות אבץ יש את היכולת המולדת לחצות את קרומי התאים. לאחרונה הוכחנו כי ניתן למנף את חדירות התאים הפנימית הזו לאספקת חלבון תוך תאי. היתוך גנטי של מוטיבים של אצבעות אבץ מוביל להובלה יעילה של מטען חלבון ואנזים למגוון רחב של סוגי תאי יונקים. בניגוד לטכנולוגיות אחרות של העברת חלבונים, אספקה דרך תחומי אצבע אבץ אינה מעכבת את פעילות האנזים ומובילה לרמות גבוהות של אספקה ציטוזולית. כאן מוצג פרוטוקול מפורט שלב אחר שלב ליישום טכנולוגיית אצבע אבץ להעברת חלבון לתאי יונקים. מודגשים צעדים מרכזיים להשגת רמות גבוהות של אספקה תוך-תאית בתיווך אצבע אבץ ונדונות אסטרטגיות למקסום הביצועים של מערכת זו.

מבוא

מאוד אסטרטגיות אספקת החלבון יעילה ותכליתיות הן קריטיות למחקר בסיסי ויישומים רבים טיפוליים. המשלוח הישיר של חלבונים מטוהרים לתאים מייצג את אחד מהשיטות הבטוחות ביותר והקלה ביותר להשגת מטרה זו. בניגוד ל1,2 אסטרטגיות המסתמכות על ביטוי גנים מחומצות גרעין, 3-5 משלוח החלבון אינו מהווה סיכון של mutagenesis insertional, אינו תלוי ב שעתוק / מכונות תרגום וסלולרי מאפשר לתוקף באופן מיידי. עם זאת, חוסר שיטות פשוטות ולהכליל למעניקים פעילות חודרת תאים על חלבונים מבלבל באופן שגרתי הכניסה הישירה שלהם לתאים. שיטות קיימים להקלת משלוח חלבון תאית המבוססות על השימוש באופן טבעי 6-8 או תוכנן פפטידים חודרים-תא, 9-12....

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

פרוטוקול

1. שיבוט

  1. להשיג תחומים זיף שתי אצבעות-הוחלף אלאנין שכבר תת-שובטו לתוך מערכת וקטור ביטוי PET-28 והנם זמינים לפי בקשה (PET-2F-זיף). 34
  2. PCR להגביר EmGFP מפלסמיד Emerald-pBAD עם פריימרים 5 'XmaI-EmGFP (5'-GGAAATTG CCCGGG ATGGTGAGCAAGGGCGAGGAGCTGTTCAC-3'; Xma אני אתר מודגש) ו 3 'SACI-EmGFP (5'-CGGATCT GAGCTC TTACTTGTACAGCTCGTCCATGCCGAG-3 " ; Sac אני אתר מודגש).

    הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

    תוצאות

    יכולים לבוא לידי ביטוי חלבוני היתוך שתי אצבעות הזיף-EmGFP בE. coli עם> ההומוגניות 95% ותשואות גבוהות (> 25 מ"ג / מיליליטר) (איור 2). באופן כללי, אחד ושתי אצבעות ניתן לייצר חלבוני היתוך זיף בכמויות כמעט זהות לאלו של חלבון ללא שינוי wild-type. עם זאת, בחלק ממקרים, חלבוני היתוך זיף חמישה ושש-אצבע אינם מסוגלים לייצר תשואות גבוהות מספיק עבור יישומים במורד הזרם.

    יישום ישיר של שתי אצ.......

    הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

    דיון

    כאן, פרוטוקול צעד-אחר-צעד למסירת החלבון השתמשה בתחומי תא חדיר אבץ-אצבע (ZIF) מוצג. תחום הזיף אינו מפחית את הפעילות האנזימטית של מטענים התמזגו 34; מאפשר לייצור והטיהור של חלבונים בתשואות כמעט זהות לאלו שנצפו עם חלבון ללא שינוי; ויכול להעביר חלבונים ואנזימים למגוון רחב של סוגי תאים עם יעילות העולה על מערכות חודרות תאים מסורתיים פפטיד או חלבון תחום התמרה. יחדיו, ממצאים אלה מצביעים על הפוטנציאל הרחב של תחומים זיף לתיווך משלוח חלבון ישיר לתאים למגוון רחב של יישומים.

    הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

    גילויים

    יש לי המחברים אין לחשוף.

    תודות

    עבודה זו נתמכה על ידי המכונים הלאומיות לבריאות (DP1CA174426 לקרלוס פ Barbas) ואוניברסיטת ShanghaiTech, שנחאי, סין (לJL). גרפיקה מולקולרית היו שנוצרה באמצעות PyMOL.

    ....

    הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

    חומרים

    רשימת החומרים שנעשה בהם שימוש במאמר זה
    שםחברהמספר קטלוגהערות
    XmaIניו אינגלנד BiolabsR0180L
    SacIניו אינגלנד BiolabsR0156L
    הרחב מערכת PCR בנאמנות גבוההRoche11759078001
    dNTPsניו אינגלנד BiolabsN0446S
    4%-20% Tris-Glycine מיני ג'ל חלבון, 1.5 מ"מ, 10 בארותLife TechnologiesEC6028BOX
    פי 2 Laemmli מאגר דגימהBioRad161-0737
    T4 DNA LigaseLife Technologies15224-017
    BL21 (DE3) מוכשר E. coliNew England BiolabsC2527I
    IPTGThermo ScientificR0391
    אבץ כלורידסיגמא-אולדריץ'208086-5G
    קנמיצין סולפטפישר סיינטיפיקBP906-5
    גלוקוזסיגמא-אולדריץ'G8270-100G
    טריס בייספישר סיינטיפיקBP152-25
    נתרן כלוריסיגמא-אולדריץ'S9888-25G
    DTTפישר סיינטיפיקPR-V3151 
    PMSFThermo Scientific36978
    Ni-NTA שרף אגרוזQIAGEN30210
    גליצרולסיגמא-אולדריץ'G5516-500ML
    אימידזולסיגמא-אולדריץ'I5513-25G
    Amicon אולטרה-15 יחידות סינון צנטריפוגליותEMO MilliporeUFC900324
    DMEMLife Technologies11966-025
    טכנולוגיות חיים בסרום בקר עוברי10437-028
    אנטיביוטיקה-אנטי-פטרייה Life Technologies15240-062
    צלחת תחתונה שטוחה 24 בארותSigma-AldrichCLS3527-100EA
    פולי-ליזיןסיגמא-אולדריץ'P7280
    DPBS, ללא סידן, ללא מגנזיוםLife Technologies21600010
    Heparan SulfateSigma-AldrichH4777
    TrypsinLife Technologies
    תאי HeLaATCCCCL-2
    Nano Drop ספקטרופוטומטר ND-1000 Thermo Fisher Scientific
    QIAquick PCR QIAGEN28104
    QIAquick ערכת מיצוי ג'לQIAGEN28704
    25300054ערכת טיהור

    מקורות

    1. Berg, A., Dowdy, S. F. Protein transduction domain delivery of therapeutic macromolecules. Curr. Opin. Biotechnol. 22, 888-893 (2011).
    2. Lindsay, M. A. Peptide-mediated cell delivery: application in protein target validation. Curr. Opin. Pharmacol....

    הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

    הדפסות חוזרות והרשאות

    גלה מאמרים נוספים

    ציטומטריה של זרימהטיהור חלבוניםהיתוך גניםביטוי חיידקיטרנסדוקציית תאיםחלבון פלואורסצנטיהובלה ציטוזולית