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Articolo metodologico

Migliorare il tasso di successo di cristallizzazione della proteina da Random Microseed Matrix Screening

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DOI:

10.3791/50548

31 agosto 2013

In questo articolo

Sommario

Qui si descrive un metodo generale per lo screening matrice microseed casuale. Questa tecnica è indicata per aumentare in modo significativo il tasso di successo di cristallizzazione della proteina esperimenti di screening, ridurre la necessità di ottimizzazione, e di fornire un approvvigionamento affidabile di cristalli per la raccolta di dati ed esperimenti ligando-ammollo.

Abstract

Lo screening matrice microseed casuale (RMM) è una tecnica di cristallizzazione della proteina in cui cristalli di semi vengono aggiunti agli schermi casuali. Aumentando la probabilità che i cristalli crescono nella zona metastabile del diagramma di fase di una proteina, contatti supplementari cristallizzazione si ottengono spesso, la qualità dei cristalli prodotti può essere aumentata, e una buona scorta di cristalli per esperimenti di raccolta dati e da bagno sono forniti. Qui si descrive un metodo generale per RMM che possono essere applicati a entrambi seduti goccia o appesi esperimenti di diffusione di vapori goccia, stabiliti a mano o utilizzando la robotica di manipolazione dei liquidi, in formato vassoio 24-ben 96 pozzetti o.

Introduzione

Dalla sua domanda iniziale da Perutz, Kendrew e collaboratori nel determinare le strutture di emoglobina e mioglobina, ai moderni ad alto rendimento condotte automatizzati di genomica strutturale consorzi, macromolecolare cristallografia a raggi X ci ha offerto uno scorcio strutturale senza precedenti nel mondo della proteina . Questa tecnica rimane il metodo sperimentale più ampiamente applicabile che permette la visualizzazione diretta della struttura delle proteine ​​a atomico, o vicino risoluzione atomica (cioè nell'intervallo 1-3 Å). Un prerequisito per diffrazione di raggi X da applicare a una proteina è che deve prima essere cristallizzato, ed è q....

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Protocollo

1. Considerazioni strategiche

  1. La scelta di semi-cristalli utilizzato per esperimenti microseeding varierà a seconda dell'obiettivo dell'esperimento. All'inizio di un progetto è utile per trovare diversi colpi di cristallizzazione che possono fornire punti di partenza alternativi per l'ottimizzazione di cristallo. RMM riduce notevolmente la necessità di ottimizzazione cristallo perché i cristalli di buona qualità hanno maggiori probabilità di crescere nella zona metastabile del diagramma di fase, cioè nella regione in cui segue perturbazione o nucleazione il sistema ritorna all'equilibrio. È pertanto consigliabile utilizzare RMM....

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Risultati

(A) Esempio di un esperimento RMM

Per dimostrare l'efficacia dello screening RMM abbiamo applicato questo metodo per la cristallizzazione di gallina albume lisozima (HEWL) e del fegato bovino catalasi (BLC). Entrambi questi enzimi sono eminentemente cristallizzabile e sono strutturalmente obiettivi 15, 16 ben caratterizzati. Come tale entrambi forniscono ottimi soggetti di prova con cui illustrare il tasso di successo di cristallizzazione maggiore ottenibile con RMM. Esperimenti .......

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Discussione

In questo articolo abbiamo descritto un metodo generale per lo screening RMM la cristallizzazione della proteina. Abbiamo dimostrato con due proteine ​​di prova di un aumento significativo nel tasso di successo di cristallizzazione con questo metodo. Analisi di diffrazione con radiazione di sincrotrone di un sottoinsieme di cristalli generati utilizzando RMM e metodi non RMM rivelato piccola variazione nella qualità di diffrazione tra i cristalli coltivati ​​utilizzando entrambi i metodi, anche se gli autori precedenti .......

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Dichiarazioni

Non abbiamo nulla da rivelare.

Ringraziamenti

Questo lavoro è stato finanziato in parte dalla BBSRC (BB/1006478/1). PRR è il destinatario di un Royal Society University Research Fellowship.

....

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Materiali

Elenco dei materiali utilizzati in questo articolo
NomeAziendaNumero di catalogoCommenti
Vassoi di cristallizzazione a 96 pozzetti MRCDimensioni molecolari LtdMD11-00-100Non compatibile con i raggi UV, per schermi stabiliti da
robot Fogli sigillanti ClearViewDimensioni molecolari LtdMD6-01S
Liozima albume d'uovo di gallinaSigma-AldrichL6876~95% di purezza
Catilasi di fegato bovinoSigma-AldrichC9322 Purezza 95%
XylanaseHampton ResearchHR7-104
Taumatina da Thaumatococcus danielliiSigma-AldrichT7630
Termolisina da Bacillus thermoproteolyticus rokkoSigma-AldrichP1512
JCSG-plus HT-96 schermoMolecular Dimensions LtdMD1-40Per schermi stabiliti dal robot
PACT premier HT-96 schermoMolecular Dimensions LtdMD1-36Per schermi stabiliti dal robot
Morpheus HT-96 schermoMolecular Dimensions LtdMD1-47Per schermi stabiliti dal robot
Crystal Ph– sistema di manipolazione dei liquidi nixArt Robbins Instruments602-0001-10
Kit di perlineHampton ResearchHR2-320
Stereomicroscopio binoculareLeicaM165C
Lame per bisturiSigma-AldrichS2646-100EA
ErgoOne 0,1-2,5 μ l pipettaStarlabS7100-0125
ErgoOne 2-20 μ l pipettaStarlabS7100-0221
ErgoOne 100-1000 μ l pipettaStarlabS7100-1000
Schermo JCSG-plusMolecular Dimensions LtdMD1-37Per schermi stabiliti a mano
Schermo PACT premier MolecularDimensions LtdMD1-29Per schermi stabiliti a mano
Schermo Morpheus MolecularDimensions LtdMD1-46Per schermi stabiliti a mano
PinzetteSigma-AldrichT5415-1EA
CrystalClene vetrini coprioggetti 18 mmDimensioni molecolari LtdMD4-17
Pipette Pasteur in vetro da 2 ml MiscelatoreSigma-AldrichZ722669
Fisher Scientific02-215-360
Vassoio di cristallizzazione XRL a 24 pozzettiDimensioni molecolari limitateMD3-11Per schermi stabiliti a mano
30% (p/v) PEG 8000, 0,2 M solfato di ammonio, 0,1 M cacodilato di sodio pH 6,5
20% (p/v) PEG 8000, 0,2 M acetato di magnesio, 0,1 M cacodilato di sodio pH 6,5
20% (p/v) PEG 6000, 100 mM acido citrico pH 5,0
a vortice

Riferimenti

  1. Bergfors, T. Protein Crystallization. IUL Biotechnology Series. , 2nd, (2009).
  2. Rupp, B. Biomolecular Crystallography: Priciples, Practice and Application to Structural Biology. , Garland Science. (2010).
  3. Babnigg, G., Joachimiak, A.

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Ristampe e permessi

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