שיטה לייצוב ומפריד קומפלקסי חלבוני ילידים מן lysate ללא שינוי הרקמות באמצעות אמין-reactive protein צולב מקשר מצמיד את ג'ל אלקטרופורזה polyacrylamide דו ממדי רומן (עמוד) מערכת מוצגת.
מאמר שיטה
שיטה לייצוב ומפריד קומפלקסי חלבוני ילידים מן lysate ללא שינוי הרקמות באמצעות אמין-reactive protein צולב מקשר מצמיד את ג'ל אלקטרופורזה polyacrylamide דו ממדי רומן (עמוד) מערכת מוצגת.
ישנן שיטות רבות מפותחות לטיהור ולומד חלבונים ופפטידים יחידים. עם זאת, רוב הפונקציות הסלולר מבוצעות על ידי רשתות של קומפלקסי חלבוני אינטראקציה, אשר לעתים קשה לחקור, כי הכבילה אינה ניתן קוולנטיים ומודאג בקלות על ידי טכניקות טיהור. עבודה זו מתארת שיטה של ייצוב ומפריד קומפלקסים חלבונים ילידי מרקמות ללא שינוי באמצעות ג'ל אלקטרופורזה polyacrylamide דו מימדי. lysate רקמות נטען על ג'ל polyacrylamide כחול שאינם ילידי-denaturing, אז זרם חשמלי מוחל עד חלבון נודד מרחק קצר לתוך הג'ל. רצועת ג'ל המכיל חלבון שמועבר הוא נכרת אז וטופחו עם אמין-reactive-הצלב המקשר dithiobis ריאגנט (propionate succinimidyl), אשר קוולנטית מייצב קומפלקסים חלבונים. רצועת ג'ל המכיל מתחמי צולבים אז הוא יצוק לתוך ג'ל polyacrylamide סולפט dodecyl נתרן, ו tהוא מורכב הם מופרדים לחלוטין. השיטה נשענת על טכניקות וחומרים המוכרים לרוב הביולוגים המולקולריים, כלומר היא זולה וקלה ללמוד. אמנם היא מוגבלת ביכולת שלה להפריד בין מכלולים גדולים מאוד, ולא הצליחה באופן אוניברסלי, אבל השיטה היתה מסוגלת ללכוד מגוון רחב של קומפלקסים שנלמדו היטב, וישימה ככל הנראה למערכות רבות של עניין.
פונקציה סלולרית רגילה תלויה אינטראקציות חלבון-חלבון 1, 2. כתוצאה מכך, מחל אנושיות מסומנות לעתים קרובות על ידי הפרעות באסיפה וההתנהגות של קומפלקסי חלבונים שונים 3. היכולת לאפיין אינטראקציות כזה ולכן הוא קריטי. נוכחי אמצעי לגילוי אינטראקציות אלה דורשים טיהור של חלבונים היעד, לעתים קרובות ואחריו הנפתח של השותפים באינטראקציה שלהם. טיהור קונבנציונלית מושג על ידי צנטריפוגה הפרש, משקעים, ו / או כרומטוגרפיה 4. שיטות אלה הן זמן רב, יש לשנותו לכל חלבון מטרה, ולעתים קרובות לגרום תשואות נמוכות. שיטות לטיהור מודרניות לערב את ההיתוך של תגי פפטיד למקד חלבונים, ואחריו immunoprecipitation או חילוץ על עמודות עמוסות חרוזים מאוגדים מולקולה לכידה 5,"> 6. אמנם זה להרחבה לחלבונים רבים, זה דורש שינוי רצף של היעד, וכתוצאה מכך לגרום מבנים שונים בזיקת השותפים המחייבים הרגיל שלהם. האופי העדין של כמה אינטראקציות חלבון-חלבון אומר ששיטה זו לא יכולה להיות רלוונטית לתרחישים רבים. בנוסף, מבחני הנפתח משמשים למיפוי אינטראקציות חלבון-חלבון לא יכולים ללכוד תמונת הסלולר מדויקת, בשל מעלות מוגבלות של חופש ורמות שאינם ילידים של חלבון הפיתיון.
באופן אידיאלי, מתחמי החלבון ניתן היה לזהות מדינות האם שלהם, ללא צורך טיהור או הנפתח. ג'ל אלקטרופורזה polyacrylamide ילידי כחול (BN-עמוד) פותחה כחלופה פחות-denaturing כדי ג'ל אלקטרופורזה polyacrylamide סולפט dodecyl נתרן (SDS-PAGE), ומאפשר הפרדה של כמה חלבונים מתחמי מ דגימות ביולוגיות 7. עם זאת, חלבונים ב-עמוד BN להפריד מבוסס על לארGE מספר משתנים, כולל גודל, מטען, תלת ממדי המבנה, והקשר עם מולקולות אחרות. האינטראקציות של הגורמים הללו לעתים לגרום שיתוף הפרדת חלבונים, היווצרות המצרפי, ורזולוצית להקת חלבון ירודה. דו ממדי ילידים-polyacrylamide ג'ל אלקטרופורזה פותרת חלק, אך לא כולם, של בעיות אלו 8.
כדי לעקוף את הסיבוכים הקשורים הפרדה מקומית, חלק מחברים להשתמש ריאגנטים אמינים-reactive cross-linking, כגון dithiobis (propionate succinimidyl) (DSP), כדי ללכוד קומפלקסי חלבוני lysates רקמות 4. lysates מטופלים אלה לאחר מכן ניתן מפוגל מופרד SDS-PAGE, תוך שמירה על הגודל ואיפור יליד מתחמי חלבון. עם זאת, מאז ריאגנטים cross-linking מגיב מבוססים על קרבה של מולקולה אחת לאחרת, וחלבונים ב lysates רקמות יש דרגות חופש רבות ויכולים stochastically אינטראקציה, צלב רקע ספציפי-linking יכול להיות גבוה, במיוחד דגימות מרוכזות. זה יכול להוביל לתוצאות קשות לפרש.
הנה, אנחנו מדגימים את השימוש בשיטה היברידית BN-עמוד / SDS-PAGE, כינה ג'ל אלקטרופורזה multimer-polyacrylamide (multimer-עמוד), להפריד ולהבחין מכלולים החלבון תערובות מורכבות. בתחילה, lysate התא מושעה ב ג'ל polyacrylamide באמצעות BN-עמוד. הג'ל המכילים lysate אז הוא הגיב עם DSP ריאגנט cross-linking. Pseudo-משותק ואינו מופרד מעט על ג'ל, חלבונים הם הרבה פחות סביר להגיב nonspecifically, כלומר תגובתיות רקע צולב מקשר מצטמצמות. לאחר cross-linking, להקות ג'ל הם נכרתו ומופרדים באמצעות SDS-PAGE. הג'ל כתוצאה מכן ניתן לנתח בכל אמצעי הקשורות בדרך כלל ג'ל אלקטרופורזה polyacrylamide. שיטה זו מאפשרת הפרדה וזיהוי של קומפלקסים חלבונים ילידים lysate רקמות ללא שינוי, ללא צורך טיהור נוסף או למשוך-דאוn.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
1. רקמות הכנה
2. BN-עמוד
3. cross-linking
הערה: בצע שלבים 3.1-3.6 ב 4 מעלות צלזיוס.
4. SDS-PAGE
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
בניסוי זה הפגנה, multimer-PAGE בוצע על lysate מוח שלם חולדה. החלבונים שהופרדו כתוצאה מכך היו מסוממים על ממברנות polyvinylidene diflouride (PVDF), ולאחר מכן לחקור עם נוגדנים נגד חלבונים הידועים כדי ליצור קומפלקסים. איור 1 מציג אימות של הפרוטוקול בשני אמצעים. ראשית, אנו מדגימים כי חלבונים צולבים הם מחוספס על ידי תוספת של סוכן הפחתת, כלומר גבוה יותר משקל המולקולרי משקל מיוצרים נוצרות על ידי מגיב חוצה מקשר, ולא בשל כל רכיב אחר של הפרוט...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
אינטראקציות חלבון-חלבון חשובות עבור כל משימת חי דברים לפועל. מסיבה זו, הם מושא לביקורת ומחקר אינטנסיבי. Multimer-עמוד הוא שיטה חדשנית עבור לכידה, מפריד, וניתוח מגוון רחב של קומפלקסי חלבונים. הוכחנו ישימותה בעבר לומד oligimerization של 11-synuclein α חלבון הקשורים למחלות. עם זאת, היא ניתנת להרחבה ל קומפלקסי חלבונים רבים, כפי שמודגם באיור 2. בהשוואה לשיטות אחרות של לימוד קומפלקסי חלבונים,-עמוד multimer הוא יתרון בגלל הפשטות הקוצרת שלה. שעת ממ...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
החוקרים אין לחשוף.
בתמיכת DA034783 NIH / NIDA. אנו מודים בריאן א קילינגר לקבלת סיוע טכני עם-עמוד multimer.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
| שם | חברה | מספר קטלוג | הערות |
|---|---|---|---|
| <חזק>כימיקלים | |||
| &אפסילון;-חומצה אמינוקפרואית | סיגמא | A2504 | |
| אקרילאמיד | אקרוס אורגני | 164855000 | רעילה. |
| אקרילאמיד/ביסקרילאמיד 37.5:1 (תמיסת מלאי 40%T) | BioRad | 161-0148 | רעיל. |
| אמוניום פרסולפט | סיגמא | A3678 | |
| אנטי ארנב IgG-HRP מעיז | סנטה קרוז ביוטכנולוגיה | sc-2004 | |
| ערכת בדיקת חומצה ביסינצ'ונינית | Thermofisher | 23225 | |
| Bis-tris | Sigma | B9754 | |
| אלבומין סרום בקר | סיגמא | A9647 | |
| בוטנול | פישר מדעי | A399-1 | |
| ערכת מצע כימילומינסנציה | ThermoFisher | 24078 | |
| Coomassie כחול G-250 | סיגמא-אולדריץ' | B0770 | |
| Digitonin | Sigma | D141 | רעיל. |
| דימתיל סולפוקסיד | פישר סיינטיפיק | D128-1 | |
| דיתיוביס (succinimidylpropionate) | Thermo Scientific | 22585 | |
| חלב יבש ללא שומן | LabScientific | M0841 | |
| גליצרול | סיגמא | G9012 | |
| גליצין | פישר Scientific | BP381-5 | |
| קוקטייל | מעכב פרוטאז להפסיקThermofisher | 78430 | |
| חומצה הידרוכלורית | Fisher Scientific | A144SI-212 | לטיטרציה. קאוסטי. |
| מתנול | פישר סיינטיפיק | A412-4 | להפעלת ממברנת PVDF. רעיל. |
| מונוקלונלי אנטי &אלפא;-סינוקלאין IgG מארנב | סנטה קרוז ביוטכנולוגיה | sc-7011-R | |
| N,N,N',N'-tetramethylethylenediamine | Sigma | T9281 | |
| N,N'-methylenebisacrylamide | Acros Organics | 16479 | רעיל. |
| NP40 | Boston Bioproducts | P-872 | |
| פוליסורבט 20 (tween-20) | Fisher Scientific | BP337-500 | |
| ממברנות העברת פלואוריד פוליווינילידן | Thermo Scientific | 88518 | |
| Ponceau S | Sigma | P3504 | |
| אשלגן כלורי | Fisher Scientific | P217-3 | |
| אשלגן פוספט monobasic | Sigma | P9791 | |
| קוקטייל מעכב פרוטאז | Thermo Scientific | 88265 | |
| תמיסת SDS (10% w/v) | BioRad | 161-0416 | |
| נתרן כלורי | פישר סיינטיפיק | BP358-212 | |
| נתרן דודציל סולפט | סיגמא | L37771 | |
| נתרן פוספט מונו-בסיסי | פישר סיינטיפיק | BP329-1 | |
| Tricine | Sigma | T0377 | |
| Tris base | Fisher Scientific | BP152-500 | |
| Tris-HCl (מאגר 0.5 M, pH 6.8) | BioRad | 161-0799 | |
| Tris-HCl (מאגר 1.5 M, pH 8.8) | BioRad | 161-0798 | |
| <חזק>שם | <חזק>חברה | <חזק> מספר קטלוגי | Comments |
| Instruments | |||
| GE Imagequant LAS 4000 | GE Healthcare | 28-9558-10 | |
| תוכנת | ImageJ NIH | ||
| Synergy H1 קורא מיקרו-פלטות | BioTek | ||
| Gel Former + Stand | Biorad | ||
| מיקרופוגה 22R צנטריפוגה | בקמן קולטר | ||
| 2 מ"ל הומוגנייזר | |||
| מערבל מערבולת | פישר סיינטיפיק | ||
| הומוגנייזר רקמות אולטרסאונד | פישר סיינטיפיק | FB120220 |
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
בקש הרשאה לשימוש חוזר בטקסט או באיורים של מאמר JoVE זה
בקש הרשאה