PIP על שבב: מחקר ללא תווית של אינטראקציות חלבון- phosphoinositide

Djoshkun Shengjuler; Simou Sun; Paul S. Cremer; Craig E. Cameron

doi:10.3791/55869

מאמר שיטה

PIP על שבב: מחקר ללא תווית של אינטראקציות חלבון- phosphoinositide

8.6K צפיות

⸱

DOI:

10.3791/55869

⸱

27 ביולי 2017

Djoshkun Shengjuler¹ , Simou Sun² , Paul S. Cremer¹^,² , Craig E. Cameron¹

¹Department of Biochemistry and Molecular Biology, The Pennsylvania State University, ²Department of Chemistry, The Pennsylvania State University

במאמר זה

סיכום

כאן אנו מציגים bilayer שומנים בדם בהקשר של פלטפורמת microfluidic ללמוד אינטראקציות חלבון- phosphoinositide בשיטה ללא תווית המבוססת על אפנון pH.

תקציר

חלבונים תאיים רבים אינטראקציה עם משטחי קרום להשפיע על תהליכים תאיים חיוניים. אינטראקציות אלו יכולות להיות מכוונות כלפי רכיב שומנים מסוים בתוך קרום, כמו במקרה של phosphoinositides (PIPs), כדי להבטיח לוקליזציה תת-תאית ספציפית ו / או הפעלה. PIPs ותחומים PIP מחייב הסלולר נחקרו בהרחבה כדי להבין טוב יותר את תפקידם פיזיולוגיה הסלולר. אנו להחיל assay pH אפנון על bilayers השומנים הנתמכים (SLBs) ככלי ללמוד אינטראקציות חלבון PIP. במחקרים אלה, phosphatidylethanolamine אורתו רגיש pH -Sulforhodamine B מצומדות משמש לזיהוי אינטראקציות חלבון-PIP. על מחייב של חלבון על משטח קרום המכיל PIP, פוטנציאל interfacial מאופנן ( כלומר שינוי pH המקומי), הזזת מצב פרוטוניון של בדיקה. מחקר מקרה של שימוש מוצלח של assay אפנון pH מוצג באמצעות phospholipase C delta1 Pleckstrב Homology (PLC-δ1 PH) תחום ו phosphatidylinositol 4,5-bisphosphate (PI (4,5) P ₂ ) אינטראקציה כדוגמה. קבועה דיסוציאציה לכאורה ( K _{ד, App} ) עבור אינטראקציה זו היה 0.39 ± 0.05 מיקרומטר, בדומה K _{, ד} ערכים שהושגו על ידי אחרים. כפי שנצפה בעבר, תחום PLC-δ1 PH הוא PI (4,5) P ₂ ספציפי, מראה מחייב חלש יותר כלפי phosphatidylinositol 4-phosphate, ולא מחייב טהור phosphatidylcholine SLBs. ה- PIP על שבב assay הוא יתרון על פני מבחני PIP מחייב המסורתית, כולל אך לא מוגבל נפח מדגם נמוך ולא ליגנד / קולטן תיוג דרישות, היכולת לבדוק אינטראקציות קרום גבוה זיקה נמוכה זיקה עם קטן ו מולקולות גדולות, ושיפור האות לרעש יחס. לפיכך, השימוש בגישה PIP-on-a-chip יאפשר הבהרה של מנגנונים של מגוון רחב של אינטראקציות קרום. יתר על כן, שיטה זו עלולה להיות uSed בזיהוי תרפויטים המווסתים את יכולתו של החלבון לקיים אינטראקציה עם ממברנות.

מבוא

אינטראקציות מרובות תהליכים ביוכימיים מתרחשים על משטחים נוזל מימדי דו מימדי. אורגניזמים בממברנה בתאים אאוקריוטים ייחודיים לא רק בתהליכים ביוכימיים ובפרוטאומה הקשורה אליהם, אלא גם בהרכב השומנים שלהם. מחלקה יוצאת דופן אחת של phospholipids היא phosphoinositides (PIPs). למרות שהם מהווים רק 1% של lipidome הסלולר, הם ממלאים תפקיד מכריע transduction האות, autophagy, וסחר קרום, בין היתר ¹ ^, ² ^, ³ ^, ⁴ . זרחון דינמי של קבוצת הראש inositol על ידי קינאזות PIP הסלולר מעורר שבעה קבוצות ראשיות PIP כי הם מונו, bis, או....