כאן נתאר פרוטוקול עבור שיטה כללית. צ'ייס הדופק המאפשר ניתוח קינטי של קיפול, תחבורה, והשפלה של חלבונים להיות בעקבות בתאים חיים.
הרשמה ל-JoVE נדרשת לצפייה בתוכן זה. התחברו או התחילו בגרסת ניסיון בחינם.
מאמר שיטה
כאן נתאר פרוטוקול עבור שיטה כללית. צ'ייס הדופק המאפשר ניתוח קינטי של קיפול, תחבורה, והשפלה של חלבונים להיות בעקבות בתאים חיים.
תיוג רדיואקטיבי. צ'ייס הדופק הוא כלי רב עוצמה עבור הלומדים ההבשלה הסתגלותי, התעבורה מיקומם הסלולר פונקציונלי, ההשפלה של היעד חלבונים בתאים חיים. באמצעות לזמנים קצרים (פעימה) radiolabeling (< 30 דקות) ומבוקר בחוזקה פעמים צ'ייס, זה אפשרי תווית רק חלק קטן של הבריכה הכולל חלבון ולעקוב אחרי הקיפול שלה. בשילוב עם nonreducing/הפחתת מרחביות-לזיהוי בג'ל (מרחביות-עמוד), immunoprecipitation עם נוגדנים (קונפורמציה-ספציפי), קיפול תהליכים אפשר לבחון בפירוט רב. במערכת זו נעשה שימוש כדי לנתח את קיפול חלבונים עם וריאציה ענק מאפיינים כגון חלבונים מסיסים, חלבונים transmembrane יחיד, מרובה עוברים, בכבדות N O glycosylated חלבונים, חלבונים עם ובלי דיסולפידי נרחב מליטה. . צ'ייס הדופק שיטות הן הבסיס של לימודי קינטית לתוך מגוון של תכונות נוספות, לרבות co - שינויים posttranslational, oligomerization ואת פלמור, בעיקרו של דבר המאפשר הניתוח של חלבון מלידה למוות. . צ'ייס הדופק מחקרים על קיפול חלבונים הם משלימים עם שיטות אחרות הביוכימי, biophysical ללמוד חלבונים במבחנה על ידי מתן רזולוציה טמפורלית מוגברת אינפורמציה פיזיולוגית. השיטות כפי שמתואר בתוך הנייר הזה מותאמים בקלות ללמוד קיפול של כמעט כל חלבון זה יכול לבוא לידי ביטוי במערכות יונקים או חרק-cell.
קיפול של אפילו יחסית פשוטה חלבונים כרוך השונות מתקפלים אנזימים רבים, מלווים מולקולרית ו שינויים קוולנטיות1. שיחזור מלא של אלה תהליכים במבחנה הוא בלתי אפשרי כמעט, בהתחשב ומספר עצום של מרכיבים שונים המעורבים. לכן, רצוי מאוד, ללמוד חלבון מתקפל ויוו, בתאים חיים. טכניקות רדיואקטיבי. צ'ייס הדופק להוכיח כלי רב עוצמה עבור הלומדים את סינתזה, קיפול, תחבורה, והשפלה של חלבונים בסביבתם הטבעית.
חילוף החומרים תיוג של חלבונים במהלך דופק קצר עם 35התווית על-ידי S מתיונין/ציסטאין, ואחריו מרדף בהיעדר תווית רדיואקטיבי, מאפשר מעקב מסוים של אוכלוסייה של חלבונים לאחרונה מסונתז ב חצרו הסלולר רחב יותר. לאחר מכן, חלבונים היעד יכול להיות מבודדים באמצעות immunoprecipitation, נותחו באמצעות מרחביות-עמוד או בטכניקות אחרות. חלבונים רבים, המסע שלהם דרך התא מסומן על-ידי שינויים הנראים לעין על ג'ל מרחביות-דף. לדוגמה, העברת מהחלבונים glycosylated תוך-פלזמית (ER) למתחם גולג'י לעיתים קרובות מלווה שינויים של glycans מקושרים-N או התוספת של2,O מקושרים glycans3. שינויים אלה גורמות גדול לעלייה המסה המולקולרית לכאורה, אשר ניתן לראות על ידי ניידות שינויים בדף-מרחביות. ההבשלה יכולים גם להיות מסומנים על ידי אדמירל הפרוטאוליטי, כגון אות-פפטיד מחשוף או ההסרה של pro-פפטידים, וכתוצאה מכך שינוי המסה המולקולרית לכאורה ניתן בעקבות בקלות על ג'ל מרחביות-דף4. רדיואקטיביות יש יתרונות ניכר על טכניקות דומות כגון cycloheximide רודף, איפה סינתזה של חלבון הרומן מנועה, כמו טיפולי ארוך רעילים לתאים, אינה שוללת את הרוב המכריע של מבוגר, מצב יציב מהחלבונים ניתוח, כמו כמה חלבונים יש מחצית החיים של ימים. ההשוואה של חלבונים תחת שניהם nonreducing הפחתת התנאים מאפשר הניתוח של היווצרות קשר דיסולפידי, צעד חשוב בקיפול של הרבה חלבונים הפרשה4,5,6, 7.
כאן אנו מתארים שיטה כללית לניתוח של קיפול חלבונים ותעבורה תאים שלמים, תוך שימוש בגישה רדיואקטיבי. צ'ייס דופק. בעוד אנחנו כיוונת לספק שיטת כמו מפורט ככל האפשר, הפרוטוקול פוטנציאלי כמעט בלתי מוגבלת של הסתגלות ויאפשר אופטימיזציה ללמוד חלבונים ספציפיים של כל קורא.
שני פרוטוקולים הדופק חלופי-צ'ייס, אחד עבור תאים חסיד (שלב 1.1 של פרוטוקול המובאת כאן) ואחד עבור השעיה תאים (שלב 1.2 של פרוטוקול המובאת כאן) הינם מסופקים. התנאים הניתנים כאן מספיקים להמחיש חלבון שבאה לידי ביטוי עם רמות בינונית-גבוהה הביטוי. אם הקורא הוא עובד עם חלבונים ביטוי לקוי או תנאים posttreatment שונים, כגון immunoprecipitations מרובות, זה הכרחי להגדיל את גודל המנה או הנייד שלי כראוי.
לצ'ייס הדופק ההשעיה, הדגימות צ'ייס שצולמו לכל נקודת זמן כל לקוחים מתוך שפופרת אחת של תאים. השלבים לשטוף אחרי הדופק מושמטים; במקום זאת, בהמשך תיאגוד 35S נמנעת באמצעות דילול עם עודף גבוה של מתיונין ללא תווית, ציסטאין.
הפרוטוקולים הציג להשתמש רדיואקטיבי 35התווית על-ידי S ציסטאין ומתיונין לעקוב אחר תהליכים קיפול חלבונים תאיים. כל הפעולות עם ריאגנטים רדיואקטיבי צריכה להתבצע באמצעות אמצעי הגנה מתאימים כדי למזער כל חשיפה של המפעיל לבין הסביבה לקרינה רדיואקטיבית, ניתן לבצע בתוך מעבדה ייעודית. . המרדף הדופק תיוג טכניקה הוא יעיל יחסית בזמנים קצרים הדופק (< 15 דקות), פחות מ 1% מהסכום ההתחלתי של רדיואקטיביות מעוגנת את החלבונים עתה מסונתז. לאחר העשרת של חלבון המטרה באמצעות immunoprecipitation, המדגם מרחביות-דף מכיל פחות מ- 0.05% מהסכום ההתחלתי של רדיואקטיביות.
למרות מתיונין 35S של ציסטאין תיוג מיקס מתייצב, כמה ריקבון, מניב רדיואקטיבי תרכובות נדיפות, תתרחש. כדי להגן על החוקר, את המנגנון, כמה אמצעי זהירות יש לנקוט. החוקר תמיד צריך לציית? לחוקים בטיחות קרינה מקומית, ניתן ללבוש של פחם סיעוד מסכה, מלבד חלוק מעבדה וכפפות (זוגי). מניות צלוחיות עם 35S מתיונין, ציסטאין תמיד אמור להיפתח בשכונה fume, או תחת נקודת שאיפה מקומיים. מעבדה ידוע זיהום שהנקודות צנטריפוגות, פיפטות, מרחצאות מים, חממות, ומנענעים. הזיהום של אזורים אלה מצטמצם באמצעות פיפטה טיפים עם מסנן פחם, צינורות microcentrifuge חיובי-חותם (ראה טבלה של חומרים), אקווריום פחם ספוגים מים אמבטיות, פחם מסנן עיתונים מודבקים את הכלים. צ'ייס דופק, פחם משמר מערכת השאיפה, ואת המיקום של מאכלים המכילים גרגרים פחם חממות, מיכלי אחסון.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
כל ריאגנטים רדיואקטיבי והתהליכים שטופלו בהתאם המקומי אוניברסיטת אוטרכט קרינה חוקים ותקנות.
1. דופק צ'ייס
2. Immunoprecipitation
3. מרחביות-דף
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
קיפול ואת הפרשת HIV-1 gp120 לצ'ייס הדופק חסיד מוצג באיור2. הג'ל nonreducing (תאים NR באיור) מציגה קיפול חמצוני של gp120. מיד אחרי הדופק תיוג של 5 דקות (מינימום 0 צ'ייס) gp120 שמופיע בתור להקת ' מאטום לשקוף ' גבוה יותר בג'ל ולאחר בהמשך צ'ייס, הלהקה נודד למטה הג'ל דרך אפילו יותר תופס קיפול intermediates (IT) עד הוא מצטבר בלהקה חזק (NT) זה מייצג gp120 מקופל באופן מקורי. מצב זה מתרחש כפי היווצרות חוב דיסולפידי מגביר את הקומפקטיות של החלבון, גורם לו להעביר מהר יות...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
. צ'ייס הדופק שיטות היו חיוניים לפיתוח הבנה המדענים של חלבון מתקפל לתוך תאים שלמים. ניסינו לספק שיטה זה כמו כללי ככל האפשר, גישה זו יש הפוטנציאל של וריאציות כמעט בלתי מוגבלת ללמוד תהליכים שונים המתרחשים בזמן קיפול, את התחבורה ואת החיים של חלבונים בתוך התא.
בעת ביצוע מרדף הדופק באמצעות תאים חסיד במנות, זה חיוני לטיפול כל מנה זהה ככל האפשר, צלחת נפרדת משמש עבור כל נקודת זמן ו/או תנאי בניסוי. במיוחד עבור הדופק קצר וזמני צ'ייס (< 5 דקות), זה חיוני כדי לשמור על שליטה הדוקה על הפעמים הדופק וצ'ייס (ע...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
המחברים אין לחשוף.
המחברים תודה לכל החברים של המעבדה Braakman, מעבר, להציג, דיונים פוריים שלהם ולעזור בפיתוח שיטות שהוצגו במאמר זה. הפרויקט קיבל מימון של המועצה האירופית למחקר תחת של האיחוד האירופי תכנית המסגרת השביעית (האיחוד FP7/2007-2013) N ° 235649 והן הולנד הארגון של מדעי למחקר (בתחרות) תחת אקו-תוכנית N ° 711.012.008.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
| שם | חברה | מספר קטלוג | הערות |
|---|---|---|---|
| 1.5 מ"ל צינורות מיקרוצנטריפוגה בטוחים | Sarstedt | 72.706.400 | |
| חומצה אצטית | Sigma | A6283 | חומצה אצטית קרחונית |
| BAS אחסון מסך זרחן 20x25 ס"מ | GE מדעי החיים | 28956475 | |
| ברומופנול כחול | סיגמא | B8026 | ביולוגיה מולקולרית כיתה |
| Carestream Biomax MR סרטים | קודאק | Z350370-50EA | |
| אמצעי תרבית תאים | שונים | N / A | מדיה של תרבית תאים רגילה עבור קווי תאים ספציפיים בשימוש |
| מדיה של תרבית תאים, ללא מתיונין/ציסטאין | N/A | ניסוח מדיה זהה לאמצעי תרבית רגילים למשל DMEM / MEM / RPMI, חסר | |
| נייר סינון פחם | Whatman | 1872047 | |
| קצות פיפטה מסוננים פחם | מולקולרי מוצרים ביולוגיים | 5069B | |
| פחם ואקו-מגן | Whatman | 67221001 | |
| Coomassie Brilliant Blue R250 | Sigma | 112,553 | לאלקטרופורזה |
| ציסטאין | סיגמא | C7352 | כיתה ביולוגיה מולקולרית, הכינו מלאי של 500 מ"מ, אחסן ב -20 |
| Dithiothreitol (DTT) | Sigma | 10197777001 | ביולוגיה מולקולרית כיתה |
| EasyTag Express35S תערובת תיוג חלבון | Perkin Elmer | NEG772014MC | בגודל אחר של תווית זמינות בהתאם לשימוש, |
| EDTA | Sigma | E1644 | ביולוגיה מולקולרית כיתה |
| ציוד לייבוש ג'ל | שונים | N/A | |
| גליצרול | סיגמא | G5516 | ביולוגיה מולקולרית |
| כיתה 3 נייר כרומטוגרפיה | GE Life Sciences | 3003-917 | |
| תמיסת המלח המאוזנת של האנק (HBSS) | Gibco | 24020117 | |
| Kimwipes VWR | 21905-026 | ||
| MES | Sigma | M3671 | ביולוגיה מולקולרית כיתה |
| מתנול | סיגמא | MX0490 | |
| Methionine | Sigma | M5308 | כיתה ביולוגיה מולקולרית, הכינו מלאי של 250 מ"מ, אחסן ב-20 |
| ציוד יציקה/ריצה מיניג'ל | שונים | N/A | |
| NaCl | Sigma | S7653 | ביולוגיה מולקולרית בדרגה |
| N-ethylmaleimide | Sigma | E3876 | ביולוגיה מולקולרית, הכינו מלאי 1M ב-100% אתנול, אחסן ב-20 |
| PBS | Sigma | P5368 | ביולוגיה מולקולרית כיתה |
| חלבון-A חרוזי זרימה מהירה | ספרוז GE בריאות-טיפול | 17-5280-04 | |
| נתרן דודציל סולפט (SDS) | Sigma | L3771 | ביולוגיה מולקולרית כיתה |
| טריטון X-100 | סיגמא | T8787 | ביולוגיה מולקולרית כיתה |
| בסיס טריזמה (Tris) | Sigma | T6066 | ביולוגיה מולקולרית כיתה |
| טייפון IP הדמיה ביו-מולקולרית | Amersham | 29187194 | |
| Unwire מתלה מבחנה 20 מ"מ לאמבטיית מים | Nalgene | 5970-0320PK |
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.