בכתב היד, נתאר את השימוש assay כתב המבוסס על שמרים זריחה כדי לזהות רכיבים התאית מעורבת הסחר ולהרוג את התהליכים של ציטוטוקסיות של יחידת משנה של ריצין הרעלן הצמח (RTA).
מאמר שיטה
בכתב היד, נתאר את השימוש assay כתב המבוסס על שמרים זריחה כדי לזהות רכיבים התאית מעורבת הסחר ולהרוג את התהליכים של ציטוטוקסיות של יחידת משנה של ריצין הרעלן הצמח (RTA).
בקטריאלי, צמח A / B רעלים ניצול של מסלולים סחר טבעי בתאים האיקריוטים להגיע שלהם target(s) תאיים ב ציטוזול ו להרוג בסופו של דבר. כזה A / B רעלים מורכבת בדרך כלל פעיל enzymatically Asubunit (למשל, ריצין רעלן (RTA)), תא אחד או יותר מחייב Bsubunit(s), אשר אחראים על רעלן קשירה ספציפי ל התא קולטנים משטח. הידע הנוכחי שלנו על איך A / B רעלים מסוגלים ביעילות משכר תאי עזר מדענים להבין את המנגנונים התאיים הבסיסיים, כמו אנדוציטוזה וחלבון תאיים מיון גבוהה התאים האיקריוטים. מנקודת מבט רפואית, חשוב גם לזהות את המסלולים סחר הרעלן הגדולות כדי למצוא פתרונות טיפול הולם עבור חולים או ובסופו של דבר לפתח יישומים מבוססי-הרעלן טיפולית לטיפול בסרטן.
מאז ניתוח ברמת הגנום של A / הרעלן B תאים בתרבית של סחר בבני אדם היא מורכבת, גוזלת זמן יקר, מספר מחקרים על A / B הרעלן תחבורה בוצעו באורגניזם מודל שמרים האפייה. למרות היותו פחות מורכב, יסוד תהליכים תאיים שמרים ואת התאים האיקריוטים גבוה יותר דומים הינם לעיתים קרובות התוצאות המתקבלות שמרים ניתן להעביר למצב יונקים.
כאן, אנו מתארים assay כתב מהיר, קל לשימוש כדי לנתח את וגדילת של RTA ב שמרים. היתרון חיוני וזמינותו חדשה הוא הזדמנות לחקור לא רק RTA רטרו-טרנסלוקציה של תוך-פלזמית (ER) ציטוזול, אבל מעדיף אנדוציטוזה, הרעלן רטרוגרדית תחבורה של קרום פלזמה לחדר המיון. הבדיקה עושה שימוש פלסמיד כתב המאפשר מדידה עקיפות של RTA רעילות דרך פליטת קרינה פלואורסצנטית חלבון פלואורסצנטי ירוק (GFP) לאחר תרגום ויוו . מאז RTA מונע ביעילות אתחול של חלבון ביוסינטזה מאת 28S rRNA depurination, וזמינותו זו מאפשרת זיהוי חלבונים בתא המארח מעורב התחבורה RTA תאיים באמצעות זיהוי שינויים פליטת קרינה פלואורסצנטית.
חולים הסובלים זיהומים על ידי הרעלן לייצר חיידקים מייצגים מעמסה רפואית וכלכלית חמורה עבור כל מערכת הבריאות חברתית, במיוחד מאז טיפולי יעיל חסרים עדיין במידה רבה. לפתח אסטרטגיות טיפוליות חדשות, מנגנונים מורכבים שיכרון א גם לא רלוונטי רפואית / B רעלנים כגון כולרה טוקסין, רעלן שיגה או ריצין צריך להיות מובן במלואו ברמה המולקולרית המבוססת על הרומן מבחני רב עוצמה שיש ליישם.
בשנים האחרונות, מספר מחקרים ניסו לנתח A / B הרעלן תחבורה בין שמרים בתרבית של תאים באמצעות שיטות ועתירת עלות עתירי כמו רעלן רדיואקטיבי תיוג1,2 , כמו גם סינון שמבוסס siRNA ניגש3. במקרים מסוימים, הרעלן סחר כבר מטמיעים ויוו על-ידי קרינה פלואורסצנטית מיקרוסקופ לאחר צימוד כימי ו/או גנטי של הרעלן בודדים subunits עם fluorophores, נקודות קוונטיות או חלבונים פלורסנט4,5. למרבה הצער, ושינויים אלו לעיתים קרובות להוביל מאפיינים טבעיים לא פעילים ו/או שינו הרעלנים. דרך אלגנטית נוספת בעקיפין לענות על מגוון רחב של שאלות מדעיות היא השימוש במערכות כתב המבוסס על אנזימים כגון לוציפראז lacZ, או חלבונים פלורסנט (למשל GFP או Discosoma sp. (חלבון פלואורסצנטי אדום dsRed)).
כתב יד זה, מתואר פרוטוקול פשוט אשר מזהה הסלולר הרכיבים הדרושים עבור הובלה תאיים של RTA extracellularly יישומית ב cerevisiae ס. ובכך, זריחה-כתב פלסמיד המכיל אות N-מסוף ER-ייבוא ואחריו GFP משמש חיישן ביוסינטזה חלבון, אשר מודד בעקיפין בתיווך RTA חלבון תרגום עיכוב על ידי GFP פלורסצנטיות פליטה לאחר ויוו תרגום6. במקרה זה RTA אנדוציטוזה ו/או וגדילת לרעה (או באופן חיובי) מושפע ב מוטציה מחיקה שמרים מסוים לעומת פראי-סוג, זה ניתן לאתר באמצעות עלייה (או ירידה) פליטת קרינה פלואורסצנטית GFP6.
עד כה, כל שיטות ניתוח תחבורה RTA תאי שמרים היו מוגבלים לתהליך רטרו-רוברטסונית אר-אל-ציטוזול RTA. במערכת כזו מלאכותי, מתבטאת RTA המכיל אות ייבוא אר מ יזם inducible וכתוצאה מכך פנוטיפ אובדניות1,7. למרות התא מחייב B-יחידת משנה של ריצין הוא חסר הגדרת הניסוי המתואר בכתב היד, וכך, לא לגמרי מייצגים את המצב הטבעי של שיכרון ריצין holotoxin8, הרעלן תחבורה של פלזמה ממברנה דרך מנגנון גולג'י לחדר המיון יכול להיות חיקה בשיתוף פעולה הדוק עם assay הרומן הזה. מעניין, תוצאות ראשוניות שהושגו במחקר פיילוט מציינים כי המסלולים סחר בשימוש על ידי RTA לחשוף את הדמיון הבולט עם תוואי שיכרון ריצין holotoxin.
לסיכום, שיטת שתואר יכול לשמש כדי לקבוע את התפקיד הספציפי של החלבונים שנבחרו ב- RTA אנדוציטוזה, סחר בבני אדם שמרים. יתר על כן, הגדרת הניסוי הזה יכול בקלות להתאים אחרים ריבוזום inactivating רעלנים המופרשים שמרים שונים ומינים חיידקיים כגון zymocin או טוקסין שיגה והופק.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
הערה: סקירה כללית של תהליך העבודה הכללי ניסיוני מתואר באיור1.
זהירות: RTA היא רעילה ביותר עבור בני אדם. בטיחות מעבדה הרשאה S2 (אבטחה ברמה מקבילה 2) נדרש. בבקשה ללבוש כפפות במהלך הניסוי כולו.
1. heterologous ביטוי של RTA שלו מתויגת ב- Escherichia coli
2. טיהור של RTA שלו מתויג באמצעות כרומטוגרפיית זיקה
3. שמרים טרנספורמציה והסרה דופן התא
4. GFP כתב Assay מדידה ב 96-ובכן צלחות
איפה NC הוא הפקד שלילי
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
תהליך העבודה הכללי של הפרוטוקול המתואר בכתב יד זה מודגם באיור 1, בערך מסכם את השלבים יחיד עבור הניסוי assay עוקבות של הכתב GFP וטיהור RTA מוצלחת. תיאור מפורט יותר של כל שלב בודדים ניתן למצוא בפרוטוקול. איור 2 ממחישה את התוצאות הצפויות טיהור RTA מוצלחת מאת כרומטוגרפיית זיקה (איור 2 א) ושליטה וקטור ריק (איור 2B). איור 2C מראה תוצאה נציג של ניס...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
בעת ביצוע בפרוטוקול לעיל, אנו ממליצים על ההצעות הבאות על מנת להשיג תוצאות מוצלחות של הניסוי.
ביטוי חלבון heterologous, חשוב לא תעלה על ריכוז IPTG של 1 מ מ. ריכוז IPTG > 1 מ"מ לעכב יזם-induced RTA ביטוי ולהוביל להורדת התשואות הרעלן. יתר על כן, התאים לא צריך להיות מעובד בטמפרטורה גבוהה יותר 28 ° C כדי למנוע היווצרות הגוף הכללה, קיפול לא יעיל ו איון הרעלן. RTA ביטוי בטמפרטורה נמוכה (למשל, 20-28 מעלות צלזיוס) אפשרית, מוביל גם ייצור הרעלן פעילים ביולוגית. עם זאת, הפחתת טמפרטורה נוספים ...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
המחברים אין לחשוף.
חלקים של מחקר זה היו מתבקשים נתמך על ידי מענק של פתוח (SFB 1027, A6).
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
| שם | חברה | מספר קטלוג | הערות |
|---|---|---|---|
| <זנים חזקים>חיידקים ושמרים | |||
| E. coli BL21 DE3(Gold) | Aligent Technologies | 230130 | |
| S. cerevisiae BY4742 | Euroscarf | Y10000 | |
| S. cerevisiae BY4742 מוטציות מחיקה | Dharmacon | YSC1054 | כל האוסף |
| name | Company | Catalog Number | Comments |
| Plasmids המשמשים בפרוטוקול זה | |||
| pET24a(+) (Novagen) | Millipore | 69772-3 | |
| pET-RTA(His6) | בקר et al. (2016)3 | ||
| Company | Catalog Number | Comments | |
| Reagents | |||
| Zymolyase 20T | USBio | Z1000.250 | אנזים ליטי לדופן התא הסרה |
| מרק LB בינוני | Thermo Scientific | 10855021 | 15 גרם אגר נוסף לייצור צלחת |
| YNB | Thermo Scientific | DF0335-15-9 | |
| אמוניום גופרתי | Sigma-Aldrich | A4418-100G | |
| תערובת נשירה של שמרים ללא לאוצין | סיגמא-אולדריץ' | Y1376-20G | |
| אגר | סיגמא-אולדריץ' | 05040-100 גרם | |
| D-גלוקוז | סיגמא-אולדריץ' | G8270-100G | |
| DTT | סיגמא-אולדריץ' | ||
| סיגמא-אולדריץ' | 83400-25G | ||
| D-סורביטול | סיגמא-אולדריץ' | S1876-1KG | |
| D-גלקטוז | סיגמא-אולדריץ' | G0750-10MG | |
| G418 | תרמו סיינטיפיק | ||
| IPTG | Sigma-Aldrich | I6758-1G | |
| Imidazole | Roth | 3899.1 | |
| PAGE סרגל צבוע מראש | סולם חלבון Fermentas | 26616 | המשמש לניתוח מערבי |
| שם | חברה | מספר קטלוגי | הערות |
| <חזק>חומר לטיהור RTA, התפלה ומדידות קורא | |||
| ספקטרופוטומטר Ultrospec 2100 pro | Amersham | ||
| Soniprep 150 | MSE | דגם ישן, דגמים אחרים זמינים | |
| Fluoroskan Ascent | Thermo Scientific | 5210470 | דגם ישן, לא זמין יותר |
| & אומל; מוצר KTAPurifier | Thermo Scientific | 28406266 | הופסק והוחלף |
| HisTRAP עמודת HP | GE Healthcare | 17-5248-02 | |
| עמוד התפלה | HiTRAP GE Healthcare | 11-0003-29 | |
| מסנן סטרילי Midisart | Sartorius | 16534K | 0.2 & micro; ערכת |
| בדיקת חלבון BCA | m פירס | 23225 | |
| ערכת בדיקה 660 ננומטר | Thermo Scientific | 22660 | |
| 96 צלחות באר | Thermo Scientific | 260860 | |
| שם | חברה | מספר קטלוגי | Comments |
| <נוגדנים חזקים>(אופציונלי) | |||
| נוגדנים ראשוניים נגד טטרה-His | Qiagen | 34670 | ; דילול 1:1,000 |
| נוגדן משני נגד עכבר-HRP | Sigma-Aldrich | A9044-2ML | , דילול 1:10,000 |
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
בקש הרשאה לשימוש חוזר בטקסט או באיורים של מאמר JoVE זה
בקש הרשאה