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1. Clonazione e Design Construct
Clonare le sequenze di interesse nella PMM-peptide vettore (che può essere fornita su richiesta) usando i siti di restrizione HindIII e BamHI (vedi Figura 1). Il doppio filamento di DNA dovrebbe includere, nel seguente ordine: un sito HindIII, un singolo codone metionina per clivaggio CNBr, la E. coli codone ottimizzato peptide sequenza codificante, un codone di stop, un sito BamHI. Tutti gli altri metionine nel peptide dovrebbe essere eliminato e la sequenza dipeptide asp-pro dovrebbe essere evitata in quanto anche essere scisso in condizioni acide.
Un residuo di cisteina unico deve essere introdotto in ciascuna sequenza peptidica secondo il posizionamento desiderato del reticolazione disolfuro nel complesso finale, e tutte le altre cisteine dovrebbero essere mutato a serina. Il plasmide porta una cassetta di resistenza alla kanamicina per la selezione.
2. L'espressione di trpLE-Peptide Fusion
- Make up e filtro sterile mezzo di crescita M9/Kan minimo (0,1 mM CaCl 2, 2 mM MgSO 4, 3 g / L KH 2 PO 4, 7,5 g / L di Na 2 HPO 4 · 2H 2 O, 0,5 g / L di NaCl, 1 g / L NH 4 Cl, 4 g / L di glucosio, 50 mg / L di kanamicina solfato). Supplemento con Centrum completa dalla A alla zinco per fornire vitamine del gruppo B e di metalli in tracce: sciogliere 1 compressa in 40 ml di H 2 O con miscelazione per 30 minuti, centrifuga per rimuovere il materiale insolubile e filtro sterile il surnatante arancione. Conservare la soluzione di archivio a 4 ° C al buio per un massimo di 2 settimane, e utilizzare 4 ml / L in M9.
NOTA: 15 N arricchita di NH 4 Cl, 13 C-arricchito glucosio o altri precursori stabili-isotopo marcato può essere incluso nel mezzo M9 a questo punto, se desiderato. - Inoculare da 100 ml di coltura starter appena trasformato BL21 (DE3) ceppo E. coli in mezzo M9/Kan. Crescere durante la notte a 37 ° C con agitazione a 200 rpm.
- La mattina dopo, controllare il OD 600 della cultura di avviamento - questo dovrebbe essere nel range di 2 o superiore. Diluire i 100 ml di coltura starter in 1 litri di volume totale di Centrum-integrato medio M9. Suddiviso in due 2 palloni L sconcertati (500 ml cultura in ogni flacone) e crescere a 37 ° C in agitazione a 140 rpm fino a quando il OD 600 raggiunge 0.6.
- Impostare la temperatura shaker a 18 ° C e continuare ad agitare per 1 ora, permettendo culture raffreddare completamente prima dell'induzione.
- Prendere un pre-induzione campione per analisi SDS-PAGE (equivalente di 50 microlitri da una coltura a OD 600 = 1), quindi aggiungere IPTG a concentrazione 0,1 mM finale di indurre l'espressione del trpLE-peptide di fusione. Continuare a crescere a 18 ° C/140 rpm per una notte (16-20 ore) in induzione IPTG.
3. Inclusione di preparazione del corpo e Matrix Legatura Nickel
- La finale OD 600 di culture di espressione durante la notte in terreno minimo è variabile e should essere compreso tra 2.5 e 5.0. Prelevare un campione per l'analisi SDS-PAGE (equivalente di 50 microlitri da una coltura a OD 600 = 1) e raccogliere le cellule per centrifugazione per 20 min a 5000 x g.
- Risospendere il pellet cellulare da 1 L cultura in 50 ml di tampone di lisi (50 mM Tris-HCl pH 7,5, 20 mM β-ME, 0,2 M NaCl). Sospensioni cellulari possono essere congelati per la successiva elaborazione.
- Lisare cellule mediante sonicazione in ghiaccio alla massima potenza per 1 min e riposo su ghiaccio per 5 min. Usiamo un Sonicator Misonix 3000 (max di uscita 600 watt) con un ½ pollice punta ad alta intensità sostituibile. Ripetere sonicazione / raffreddamento per tre cicli.
- Raccogliere insolubile corpi inclusi (IB) materiale per centrifugazione per 15 minuti a 20.000 xg ed eliminare il surnatante. Un sciolto, sottile strato di colore più chiaro detriti cellulari possono essere visibili in cima alla densa IB pellet, questo può essere lavato via con acqua o tampone con agitazione. Passi 3.3 e 3.4 possono essere ripetuti per migliorare la purezza della frazione IB se desirosso. I campioni di pellet e materiale surnatante deve essere dato per analisi SDS-PAGE per confermare trpLE-TM localizzazione fusione corpi di inclusione.
- Sciogliere IB pellets in soluzione di guanidina (6 M guanidina HCl, 50 mM Tris-HCl pH 8,0, 200 mM NaCl, 1% Triton X-100, 5 mM β-ME), con 25-50 ml per litro di coltura trasformati. Questo passaggio richiede diverse ore con agitazione e occasionali sonicazione mite.
- Azzerare il lisato IB mediante centrifugazione per 1 ora a 75.000-100.000 xg e 20 ° C. Decantare il surnatante e filtrare attraverso una membrana 0,2 micron.
- Combinare il lisato eliminato IB, in una provetta da 50 ml o una nave più grande che può essere chiuso in modo sicuro, con resina nickel affinità che è stato lavato con acqua e soluzione equilibrata per guanidina. Utilizzare resina 3-4 ml costante per litro di coltura trattati per fusioni che esprimono in misura simile a trpLE-DAP12TM mostrato qui (Figura 3, corsia 2). Bind Batch incubando durante la notte a camera t emperatura con miscelazione delicata.
4. In colonna ossidativo reticolazione
- Caricare il lisato / nichel sospensione resina IB in una colonna vuota a gravità con il supporto letto poroso, aggiungendo continuamente fino a quando l'intero volume attraversa. Raccogliere e mettere da parte l'eluato, che può ancora contenere proteina di fusione non legato.
- Lavare la resina nichel flusso di gravità con 5 volumi di letto di soluzione di urea (8 M urea, 50 mM Tris-HCl pH 8,0, 200 mM NaCl) contenente 5 mM β-ME.
- Lavare la resina nichel di nuovo con 5 volumi del letto di soluzione di urea senza β-ME.
- Lavare la resina di nichel per la terza volta con 5 il volume del letto di soluzione di urea che è stato integrato con 20 mM CuSO 4 e 2 mM glutatione ossidato. Dopo tale lavaggio, chiudere l'uscita della colonna e incubare 30 minuti a temperatura ambiente per permettere la massima formazione di legame disolfuro.
5. TFA eluizione e quantificazione
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ATTENZIONE: l'acido trifluoroacetico (TFA) provoca gravi ustioni a contatto con la pelle ed i vapori sono altamente irritanti concentrato TFA deve essere utilizzato solo in una cappa chimica approvato fumi con protezione per gli occhi e non guanti di lattice Verificare la compatibilità chimica di tutti.. materiali utilizzati, polipropilene è compatibile con tutte le fasi di questo protocollo.
- Lavare la soluzione di urea ossidante con 10 volumi del letto d'acqua e asciugare il letto colonna applicando una linea di vuoto per l'uscita della colonna.
- Chiudere l'uscita della colonna e aggiungere 1,5 il volume del letto pulito (99-100%) TFA. Mescolare la resina di nichel con una spatola per assicurare un'esposizione ad acido e incubare per 5 min. Aprire l'uscita della colonna e raccogliere l'eluato acido, pressurizzazione delicatamente con una siringa o linea dell'aria compressa se necessario spingere fuori tutto il liquido.
- Ripetere la fase di eluizione acida con un altro 1,5 il volume del letto di TFA ordinata. Lavorare velocemente in questa fase per evitare la completa dissoluzione del Beaded agarosio matrice. Resa di proteine può essere determinato a questo punto, in base al Beer-Lambert equazione e il coefficiente teorico di estinzione molare del trpLE-peptide sequenza. Diluire un campione di eluato TFA (1:20 a 1:50) in trifluoroetanolo (TFE) e misurare l'assorbanza a 280 nm, usando TFA / TFE alla stessa diluizione come bianco.
6. CNBr Digestione
ATTENZIONE: il bromuro di cianogeno (CNBr) è estremamente tossico e deve essere maneggiato solo in una cappa chimica approvato fumi. DPI compresi occhiali di sicurezza, camice da laboratorio e non in lattice guanti sono assolutamente necessari. CNBr è reattivo all'umidità e deve essere portato a temperatura ambiente prima dell'apertura. Contatta l'ufficio istituzionale di sicurezza per le istruzioni sulla neutralizzazione / cessione di CNBr contaminate da soluzioni e materiali.
- Diluire l'eluato acido al 80% di concentrazione finale TFA per aggiunta goccia a goccia di acqua mescolando delicatamente. Se si forma un precipitato, undd indietro un piccolo volume (0,5 a 1 ml) di TFA ordinata finché la soluzione chiarisce, poi ri-corretta al 80% con acqua. Prendete un 5 microlitri di pre-digerire campione per analisi SDS-PAGE, il congelamento in azoto liquido e liofilizzazione il campione immediatamente.
- Aggiungi cristalli CNBr a circa 0,2 g / ml, avendo cura di pesare il prodotto chimico tossico in sicurezza in ambienti chiusi, pre-pesati tubi o utilizzando un equilibrio all'interno della cappa. Mescolare delicatamente fino a completa dissoluzione. Lavare e sigillare il recipiente di reazione sotto gas inerte (azoto o argon flusso) e incubare 3-4 ore a temperatura ambiente, protetto dalla luce.
- Prendete un 5 microlitri post-digest campione per analisi SDS-PAGE e congelare e liofilizzare immediatamente. Trasferire la reazione digest di una cassetta di cellulosa rigenerata dialisi o tubo (acetato di cellulosa si scioglie in acido concentrato) con un taglio di peso molecolare di 3,5 kDa o meno, a seconda delle dimensioni del complesso peptide atteso. Dializza overnight a 4 L di acqua nellacappa per ridurre la concentrazione di TFA e decomporre ogni CNBr che non ha reagito. Lasciare spazio nel cassetto dialisi o tubi per un significativo aumento del volume (fino a due-tre volte) durante la dialisi notturna.
- Rimuovere la soluzione dializzata reazione con precipitato sospeso dalla cassetta dialisi o tubo (la maggior parte della proteina precipitare quando la concentrazione è ridotta TFA) e trasferire la sospensione per 50 ml provette coniche. Congelare e liofilizzare per rimuovere l'acqua e tracce di CNBr / TFA. Questo passaggio può richiedere alcuni giorni.
ATTENZIONE: Sia la reazione dializzato digest e l'acqua di dialisi dovrebbe continuare ad essere trattati come tossici e trattati / smaltiti con le dovute precauzioni. - I campioni di colture di pre-induzione e raccolta fasi, l'inclusione del corpo surnatante e pellet, eluato TFA e CNBr-digerito materiale può essere analizzati mediante SDS-PAGE. Preparare i campioni da riscaldamento a 95 ° C in Invitrogen NuPAGE LDS sample buffer. Eluato TFA e digerire campioni devono essere preparati sia in condizioni riducenti e non riducenti per facilitare l'identificazione del prodotto e la valutazione di reticolazione ossidativa.
- Separare i campioni su un 12% NuPAGE bis-tris pre-cast gel di acrilammide con MES-SDS tampone di corsa per la risoluzione ottimale dei più piccoli prodotti digest.
7. A fase inversa Purificazione HPLC di disolfuro-reticolati peptide
- Sciogliere fino a 100 mg di prodotti liofilizzati digest in 2-3 ml di acido formico pulito e carico su una scala preparativa (21.2 x 150 mm) Agilent ZORBAX SB-300 C3 colonna PrepHT nel solvente A (in genere 10-20% acetonitrile o 5 -10% di isopropanolo in acqua con 0,1% di TFA).
- Eluire i prodotti digest in un gradiente di solvente B (acetonitrile o isopropanolo con 0,1% TFA) per almeno 5 volumi di colonna. Si veda la discussione per suggerimenti sulla selezione di condizioni di gradiente ottimali per sequenze peptidiche diverse.
- Prendere50-100 campioni microlitri da ogni frazione HPLC per analisi SDS-PAGE e congelare e liofilizzare immediatamente. La rimozione di solventi HPLC è rapido e deve essere completa in 1-2 ore.
- Preparare campioni liofilizzati HPLC per SDS-PAGE per riscaldamento a 95 ° C in tampone campione Invitrogen NuPAGE LDS senza agente riducente. Raffreddare e dividere ogni campione equamente in 2 provette da microcentrifuga, l'aggiunta di 100 mM DTT a uno di loro e ri-riscaldamento brevemente.
- Separare i campioni ridotti e non ridotta HPLC su un 12% NuPAGE bis-tris pre-cast gel di acrilammide con MES-SDS buffer di corsa come sopra. Piccoli, peptidi idrofobici spesso non occupano Coomassie macchia bene e non può funzionare a loro peso molecolare atteso. Tuttavia, il confronto di campioni ridotti e non ridotta deve facilitare l'identificazione dei prodotti peptidici reticolati e la valutazione della purezza.
- Analizzare i peptidi contenenti frazioni candidati da matrix-assisted laser ionizzazione desorbimento tempo di volo (MALDI-TOF) spettrometria di massa (vedi la discussione) per identificare le specie di interesse e confermare la sua massa prevista.
- Combina, congelare e liofilizzare frazioni HPLC contenenti il puro, reticolato TM complesso peptidico e prendere un peso a secco del prodotto finale per determinare i consumi. Le frazioni ad alto contenuto di isopropanolo non può rimanere congelato. Se frazioni peptidiche asciugare fino ad un film piuttosto che un prodotto liofilizzato birichino, nuovamente sciogliere completamente la pellicola in un piccolo volume di pura esafluoroisopropanolo (HFIP), congelare e liofilizzare nuovamente. Il HFIP trattato prodotto deve essere un piccolo cono bianco che può essere facilmente ribaltato e pesato.