פרוטוקול כאן מתאר את האינטראקציות של מטוהרים hEAG1 יון ערוץ חלבון עם מולקולה קטנה השומנים ליגנד phosphatidylinositol 4, 5-bisphosphate (פיפ2). המדידה מדגים כי מתה על יכול להיות שיטה אפשרית להקרנה ליגנד ערוץ הרומן יון מולקולה קטנה.
מאמר שיטה
פרוטוקול כאן מתאר את האינטראקציות של מטוהרים hEAG1 יון ערוץ חלבון עם מולקולה קטנה השומנים ליגנד phosphatidylinositol 4, 5-bisphosphate (פיפ2). המדידה מדגים כי מתה על יכול להיות שיטה אפשרית להקרנה ליגנד ערוץ הרומן יון מולקולה קטנה.
וזמינותו אינטרפרומטריה (בלי) ביו-שכבה הוא כלי רב ערך למדידת חלבון ואינטראקציות מולקולת חלבון-קטן. כאן, נתאר תחילה את היישום של טכניקה זו ללא תווית הרומן ' את האינטראקציה של האדם EAG1 (hEAG1) חלבונים ערוץ עם פיפ מולקולה קטנה2. hEAG1 ערוץ הוכר מטרה טיפולית פוטנציאל בגלל שלה ביטוי aberrant סרטן, מוטציות רווח-של-פונקציה מספר מעורבים בסוגים מסוימים של מחלות נוירולוגיות. אנו מטוהר hEAG1 חלבונים ערוץ ממערכת בתרבית של הביטוי יציב, מדדו את האינטראקציה עם פיפ2 מאת רבנות בלי. מדידת מוצלחת קינטיקה של האיגוד בין חלבון hEAG1 ו- PIP2 מדגים כי וזמינותו רבנות בלי היא גישה תפוקה גבוהה פוטנציאליות בשימוש להקרנה ליגנד מולקולה קטנה הרומן בפרמקולוגיה ערוץ יון.
פילוח החלבונים ערוץ יון הנגיש על-פני התא עם מולקולות קטנות מציע פוטנציאל עצום ליגנד ההקרנה של תרופות ביולוגיות גילוי1,2,3. לפיכך, מתאימה לכלי יש צורך ללמוד את האינטראקציה בין תעלת יונים, מולקולות קטנות, תפקידם המתאימים. ההקלטה תיקון-קלאמפ הוכח להיות טכניקה ייחודית ובלתי ניתנים להחלפה ביון ערוץ assay פונקציונלי. עם זאת, קביעה אם מולקולות קטנות ישירות למטרה תעלות יונים לדרוש טכנולוגיות אחרות. באופן מסורתי, וזמינותו מחייבת ליגנד רדיואקטיבי שימש כדי לבחון את קינטיקה של האיגוד בין מולקולה קטנה שלה חלבון ערוץ יון היעד. עם זאת, השימוש בטכניקה זו הוא מוגבל בשל דרישה שלה ב תיוג רדיואקטיבי וזיהוי. יתר על כן, השלב מוקדם לה תווית של ליגנד קטן במחקר מונע שלה באמצעות בסוגים רבים של תעלות יונים ללא ידוע ליגנד מסוים. כמה טכניקות ללא תווית כגון NMR ספקטרוסקופיה, קרני רנטגן, microscale thermophoresis (MST)4 , משטח פלזמון תהודה (SPR) שימשו כדי למדוד את האינטראקציות מולקולת חלבון-קטן. אבל אלו סוגים של מבחני בד כ אינו יכול לספק מידע מספיק בגלל הקושי להשיג את החלבון באורך מלא, ברזולוציה נמוכה של dynamics, תפוקה נמוכה, עלות גבוהה5. לעומת שיטות אלה, ביו-שכבה אינטרפרומטריה (רבנות בלי) מתגלה כקבוצה מתודולוגיה הרומן ללא תווית להתגבר על החסרונות האלה לגילוי אינטראקציות חלבון-קטן מולקולה על ידי שיתק של כמויות זעירות של חלבון מדגם של משטחי ביוסנסור ומדידת השינויים אופטי אותות6,7. כפלטפורמה ביוסנסור מבטיח, מתה על הטכניקה מתבצעת כבר כדי לבחון את האינטראקציה של מולקולות קטנות עם מים טבעיים חלבונים מסיסים כגון נוגדן חד שבטי האדם CR80208 , ההליך assay מפורט ודווח ב במאמר הקודם9. למרות התפקיד של יון חלבון ערוץ עבור גילוי מטרות טיפולית חדש זוהה, יש יון ערוץ מולקולת חלבון-קטן אינטראקציה וזמינותו בהתבסס על רבנות בלי לא תוארו.
האדם ערוצי א' אתר גו-גו (hEAG1) באים לידי ביטוי בסוגים שונים של תאים סרטניים, מערכת העצבים המרכזית, מה שהופך את ערוץ פוטנציאל טיפולי היעד של רבים סרטן, הפרעות עצביים10,11, 12,13,14. המחקר אלקטרופיזיולוגיות במעבדה שלנו אישרה את ההשפעה המעכבת של phosphatidylinositol 4, 5-bisphosphate (פיפ2) ערוץ hEAG115. בהתבסס על התוצאות שלנו, בדיקות פיפ2 ישירות אינטראקציה עם hEAG1 על-ידי שימוש בטכניקה רבנות בלי יכול להיות כמודל עבור סוגים אחרים של יון ערוץ מולקולת חלבון-קטן אינטראקציה מורכבת במיוחד עבור ערוצים אלה חסר ליגנדים ספציפיים. בהתאם להנחיות של רבנות בלי assay, אנו מוכנים biotinylated hEAG1 חלבונים, ותשמרו אותם על פני השטח של streptavidin (SA) טיפים ביוסנסור ואחריו אינטראקציה עם אותם לפתרונות2 פיפס להתבונן שלהם קישור ישיר בין חלבון, את השומנים. לאחר מגדילה הקובץ המצורף של פיפ2 משטח מצופה hEAG1 חלבון, עובי השכבה על פני השטח, אשר ישירות מופיע משמרת רפאים, ולא ניתן למדוד בזמן אמת16. קינטיקה האיגוד יכול להיקבע בשל תפנית חיובית בשלב ההתאגדות ואת משמרת שלילית בשלב דיסוציאציה. לפי עיקרון זה, אנחנו מטוהרת החלבון ערוץ יון hEAG1 תפקודית ממערכת ביטוי יציב HEK-239T על-ידי בשיטת טיהור זיקה לשמור במבחנה למצב התפקודי, ואז למדוד את קינטיקה של איגוד של ריכוז שונים פיפ2, הניבו נתונים קינטי semblable כפי שנצפתה מדידות אלקטרופיזיולוגיות15. ההתכתבות קרוב בין תוצאות רבנות בלי מדידות אלקטרופיזיולוגיות להדגים בפעם הראשונה ההתאמה של רבנות בלי ככלי אנליטי המתאים לאינטראקציה יון ערוץ ממברנה מולקולת חלבון-קטן.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
הערה: שורת התאים HEK-293T ללא הרף ביטוי מתויג דגל hEAG1 ערוץ חלבון נבנה על ידי transfecting pCDH lentiviral פלסמיד המכיל רצף הדנ א של hEAG1 עם דגל-קרבוקסילי דיסטלי לתאים HEK-293T ואחריו הבחירה עמידים puromycin תיאר כאמור15.
1. זיקה טיהור של חלבון hEAG1 ערוץ מתויג דגל מתאי HEK-293T
2. ריכוז Assay ופיוז'ן אישור של דגל מטוהר hEAG1 על ידי BCA חלבון Assay ערכת המערבי סופג
3. תיוג את החלבון ערוץ מטוהרים עם ביוטין עבור וזמינותו רבנות בלי
4. הכנה של פיפ2 פתרון Assay
5. מתה על Assay
6. ניתוח נתונים
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
אנחנו טהור החלבון ערוץ דגל hEAG1 פיוז'ן מן hEAG1 stably overexpressed תאים HEK-293T. הפונקציה של חלבון כימרי זה הוכח באמצעות פעולת תיקון-קלאמפ, איכות וספציפיות של חלבון מטוהרים מאושרות על-ידי תספיג חלבון (איור 1). החלבון ערוץ מטוהרים היא biotinylated כדי לבצע וזמינותו של אינטראקציה עם ליפידים (פיפ2) באמצעות וזמינותו רבנות בלי בזמן אמת. מתה על איגוד וזמינותו התצורה מוצג באיור2. עיקול איגוד טיפוסי בין hEAG1 ו- PIP2<...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
תעלות יונים ממברנה שאומתו כאתרי המטרות הטיפוליות העיקריות של למעלה מ- 13% של תרופות הידועות כרגע לטיפול במגוון מחלות אנושיות, כולל הפרעות נוירולוגיות וכלי דם18. תיקון-קלאמפ הקלטה, תקן הזהב למדידת עם פונקציונליות של תעלות יונים עם מולקולות קטנות, כבר בשימוש נרחב עבור יון ערוץ ליגנדים ההקרנה. עם זאת, גישות אלקטרופיזיולוגיות כזה שאי אפשר להדגים את אם מולקולות קטנות נקשר ערוץ ישיר או לא19, כי המולקולה קטנה יכולה לפעול על מסלולים המערכת המקיימים אינטראקציה עם הערוץ או חלבונים אח...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
המחברים מצהירים כי יש להם אינטרסים כלכליים אין מתחרים.
עבודה זו נתמכה על ידי קרן מחקרים בין-תחומית SJTU ב רפואה, הנדסה (YG2016QN66), הלאומי מדעי הטבע קרן של סין (31271217) ו הלאומי בסיסי מחקר תוכנית של סין (2014CB910304) ומרכז ביו-ID.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
| שם | חברה | מספר קטלוג | הערות |
|---|---|---|---|
| DMEM/גלוקוז גבוה בינוני | HyClone | SH30243.01 | |
| פוספט חוצץ מלח (1x) | HyClone | SH30256.01 | |
| סרום בקר עוברי | Gibco | 10270 | |
| פניצילין/סטרפטומיצין | Gibco | 1697550 | |
| צלחת תרבית תאים | 430599 | 150 מ"מ X 25 מ"מ | |
| תחליף Nonidet P-40 | אמרסקו | E109 | |
| נתרן כלורי | BBI מדעי החיים | A610476 | |
| אשלגן כלורי | BBI מדעי החיים | A610440 | |
| סרום בקר אלבומין | BBI מדעי החיים | A600332 | |
| פוליאוקסיאתילן-20-סורביטן מונולאורט | BBI מדעי החיים | A600560 | |
| ANTI-FLAG M2 Affinity Gel | Sigma | A2220 | |
| 3x FLAG פפטיד | Sigma | F4799 | |
| Octet-RED96 | Pall/Forté ביו | 30-5048 | |
| תוכנת רכישת נתונים | Pall/Forté ביו | גרסה 7.1 | |
| תוכנת ניתוח נתונים | Pall/Forté גרסת ביו | 7.1 | |
| חיישן ביולוגי/סטרפטווידין | פאל/פורטé ביו | 18-5019 | |
| צלחת מיקרוטיטר | גריינר ביו-אחד | 655209 | |
| סולפו-NHS-LC-LC-ביוטין | ThermoFisher | 21338 | |
| מכונה צנטריפוגלית | ThermoFisher | 75004250 | |
| PageRuler סולם חלבון מוכתם מראש | ThermoScientific | 318120 | |
| מכשיר אולטרה-סינון | MILLIPORE | UFC503008 | NMWL של 30 kDa |
| פוספטידילינוזיטול 4, 5-ביספוספט (PIP2) | Sigma | P9763 | |
| נוגדן חד שבטי ANTI-FLAG M2 | Sigma | F1804 | 1:2000 דילול |
| עז נגד עכבר נוגדן משני מצומד HRP | סנטה קרוז ביוטכנולוגיה | SC-2005 | 1:5000 דילול |
| משופר ערכת בדיקת חלבון BCA | Beyotime | P0010 | |
| טבליות קוקטייל מעכב פרוטאז | Roche | 04693159001 | |
| Amersham Imager 600 מערכת הדמיה | GE Healthcare Bio-Sciences | ||
| מערכת כתמים מערבית | BIO-RAD |
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
בקש הרשאה לשימוש חוזר בטקסט או באיורים של מאמר JoVE זה
בקש הרשאה