כאן אנו מציגים שיטה לבטא חלבוני histone אצטילאט באמצעות הרחבת קוד גנטי להרכיב נוקלאוזומים מחדש במבחנה.
הרשמה ל-JoVE נדרשת לצפייה בתוכן זה. התחברו או התחילו בגרסת ניסיון בחינם.
מאמר שיטה
כאן אנו מציגים שיטה לבטא חלבוני histone אצטילאט באמצעות הרחבת קוד גנטי להרכיב נוקלאוזומים מחדש במבחנה.
חלבוני histone אצטילאט יכול לבוא לידי ביטוי בקלות ב Escherichia coli קידוד מוטציה, Nε-אצטיל-ליצין (AcK) ספציפי מתנוסרצ'ינה מזי פירוסין tRNA-סינתטאז (MmAcKRS1) ו tRNA קוגנטיבי שלה (tRNAPyl)להרכיב מונונוקלאוזומים משוחזרים עם היסטון אצטילאט ספציפי לאתר. MmAcKRS1 ו- tRNAPyl מספקים AcK באתר מוטציה ענבר ב mRNA של בחירה במהלך התרגום ב Escherichia coli. טכניקה זו שימשה בהרחבה כדי לשלב AcK באתרי ליזין H3. סינתזת Pyrrolysyl-tRNA (PylRS) ניתן גם להתפתח בקלות לשלב חומצות אמינו לא קאנוניות אחרות (ncAAs) עבור שינוי חלבון ספציפי לאתר או פונקציונליזציה. כאן אנו מפרטים שיטה לשלב AcK באמצעות מערכת MmAcKRS1 לתוך H3 histone ולשלב חלבוני H3 אצטילאט לתוך mononucleosomes מחדש. מונונוקלאוזומים משוחזרים אצטילאטים יכולים לשמש מבחנים ביוכימיים ומחייבים, קביעת מבנה ועוד. השגת מונונוקלאוזומים מותאמים היא חיונית לתכנון ניסויים הקשורים לגילוי אינטראקציות חדשות והבנת אפיגנטיקה.
השתמשנו ב-PylRS וב-tRNAPyl כדי לסנתז ולהרכיב מונונוקלאוזומים משוחזרים עם היסטוני אצטילציה ספציפיים לאתר. PylRS הוכיחה את עצמה ככלי להרחבת קוד גנטי לייצור חלבונים עם שינויים לאחר תרגום (PTMs) והתפתחה גנטית כדי לשלב כ -200 ncAAs שונים. PylRS משלבת בקודון עצירת ענבר, הסרת תחרות מחומצות אמינו אחרות במהלך התרגום. PylRS התגלה לראשונה בארכיאולוגיה מתנוגנית, ומאז נוצל בביולוגיה כימית כדי לשלב קבוצות כימיות תגובתיות חדשניות לחלבונים1,2.
MmAcKRS1 התפתח מ מתנוזרצ'ינה mazei PylRS ומשמש לעתים קרובות במעבדה שלנו לסינתזה של חלבונים acetylated3,4,5,6. MmAcKRS1 מספק AcK באתר מוטציה ענבר mRNA של בחירה במהלך התרגום ב Escherichia קולי. טכניקה זו שימשה בעבר לשלב AcK ב K4, K9, K14, K18, K23, K27, K36, K56, K64, ו K79 היסטון H3 לידין אתרים ללמוד את הפעילות של Sirtuin 1, 2, 6, ו 7 על מונונוקלאוזומים acetylated4,5,6. כאן אנו מפרטים שיטה זו כדי להביע היסטונים אצטילאטים ו לבנות מחדש נוקלאוזומים acetylated.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
1. בניית פלסמיד
2. ביטוי חלבון histone אצטילאט
3. ביטוי חלבון היסטון מסוג פראי
4. הכנת 601 DNA
הערה: רצף דנ"א ממוטב שתוכנן בעבר למיקום נוקלאוזום ישיר מורכב עם תמנוני היסטון כדי לייצר מונונוקלאוזום ביעילות גבוהה. רצף זה נקרא 601 DNA או רצף Widom. רצף זה הפך לרצף הדנ"א הסטנדרטי למחקרי חוץ גופיות של נוקלאוזומים ממסיעות שיפוץ כרומטין למדידות מולקולה אחת10.
5. הרכבה של אוקטמר היסטון
6. הרכבה נוקלאוזום
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
ניתן להעריך דימרים, טטרמרים ושמיניות על ידי הפעלת ג'ל SDS PAGE של 12%(איור 1 ואיור 2). כאן ניתן לראות שלחלק מהטטרמרים בעלי האצטילאט יש תשואה נמוכה יותר מאחרים (איור 1). למעשה, ככל שאזור הליבה קרוב יותר לאזור הליבה, כך התשואה נצפתה נמוך יותר. זה ככל הנראה בשל אצטילציה להפריע להרכבה של tetramer קרוב יותר אתה מקבל לאזורי הליבה. השפעה דומה נצפית לאחר הרכבת תמנונים (איור 2). ...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
זה חיוני כדי לעקוב אחר פרוטוקול זה בכל פרט במהלך ניסוי. Nucleosomes אינם יציבים מאוד הרבה ניסוי וטעייה נכנסה לתוך קביעת פרוטוקול זה. זה המפתח להסרת משקעים בכל שלב (או בכל פעם שנצפה) כי חלקיקים יכולים בקלות להפריע לתהליכי ההרכבה. תמיד לשמור דגימות היסטון על קרח. אם נוקלאוזומים מאוחסנים ב 4 מעלות צלזיוס במשך זמן רב מדי, הם יכולים לפרק באופן ספונטני. הקפד לבדוק את כל הדגימות על ידי דף מקורי אם מאוחסן ב 4 °C (70 °F) במשך יותר מ 2 שבועות לפני השימוש בכל ניסוי. הימנע תמציות מערבולת ונוקלאוזומים כמו זה יכול גם לגרום להם לפרק. א...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
אין אינטרסים כלכליים מתחרים להצהיר על ידי אף אחד מהכותבים.
ברצוננו להודות לד"ר ווסלי וונג על הנחת היסודות לפרוטוקול הזה ולחונכותו החשובה. עבודה זו נתמכה בחלקה על ידי המכונים הלאומיים לבריאות (מענקים R01GM127575 ו R01GM121584) וקרן וולש (גרנט A-1715).
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
| שם | חברה | מספר קטלוג | הערות |
|---|---|---|---|
| 0.5 מ' מאגר TE | NA | NA 0.5 מ' NaCl, 20 מ"מ טריס, 1 מ"מ EDTA, pH 7.8 | |
| 1 מ' מאגר TE | NA | NA 1 מ' NaCl, 20 מ"מ טריס, 1 מ"מ EDTA, pH 7.8 | |
| 100x מאגר TE | NA | ||
| 2 מ' מאגר TE | NA | 2 מ' NaCl, 20 מ"מ טריס, 1 מ"מ EDTA, pH 7.8 | |
| 20 מ"מ מאגר TE NA | NA | 20 מ"מ NaCl, 20 מ"מ Tris, 1 מ"מ EDTA, pH 7.8 | |
| 6 מ"מ GuHCl | 6M גואנידיניום כלוריד, 20 מ"מ Tris, 500 מ"מ NaCl, pH 8.0 | ||
| מאגר שטיפת עמודים | NA NA 6 מ' אוריאה, 500 מ"מ NaCl, 20 מ"מ טריס, 20 מ"מ אימידזול pH 7.8 | ||
| מאגר אלוטיון | NA | NA | |
| משאבת העברה כימית בזרימה משתנה | Fischer Scientific | 15-077-67 | |
| His-TEV פרוטאז | |||
| מאגר ליזה היסטון | NA | NA 60 מ"מ Tris, 100 מ"מ NaCl, 0.5% טריטון-X100 (v/v), 1 מ"מ PMSF pH 8.0 | |
| שרף | 6 מ' אוריאה, 500 מ"מ NaCl, 20 מ"מ טריס, 250 מ"מ אימידזול, ערכת ניקוי pH 7.8 | ||
| PCR | Epoch Life Sicences | 2360050 | |
| מאגר שטיפת גלולה | NA | NA | 60 מ"מ Tris, 100 מ"מ NaCl, pH 8.0 |
| petDUET-His-SUMO-TEV-H4 | |||
| petDUET-His-TEV-H2A | |||
| petDUET-His-TEV-H2B | |||
| petDUET-His-TEV-H3 | |||
| pEVOL-AckRS | Addgene | 137976 | |
| pGEM-3z/601 | Addgene | 26656 | |
| מאגר אחסון | NA | NA | 20 מ"מ NaCl, 20 מ"מ Tris, 20 מ"מ NaCl, 1 מ"מ EDTA, 20% גליצרול, pH 7.8 |
| תרמציקלר |
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.