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Articolo metodologico

Isolamento dei tilacoidi fisiologicamente attivo e il loro uso nelle analisi di trasporto energia-dipendente della proteina

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DOI:

10.3791/58393

28 settembre 2018

In questo articolo

Sommario

Vi presentiamo protocolli qui per isolamento ad alto rendimento di tilacoidi fisiologicamente attivo e analisi di trasporto di proteina per la traslocazione di cloroplasto doppia arginina (cpTat), secretiva (cpSec1) e vie di segnale riconoscimento delle particelle (cpSRP).

Abstract

Cloroplasti sono gli organelli in piante verdi responsabile per lo svolgimento di numerose vie metaboliche essenziali, in particolare la fotosintesi. Entro i cloroplasti, il sistema a membrana tilacoide ospita tutti i pigmenti fotosintetici, complessi del centro di reazione e la maggior parte degli elementi portanti dell'elettrone ed è responsabile della sintesi di ATP di luce-dipendente. Oltre il 90% delle proteine del cloroplasto sono codificate nel nucleo, tradotta nel citosol e successivamente importati nel cloroplasto. Ulteriore trasporto di proteine in o attraverso la membrana tilacoide utilizza uno dei quattro percorsi di spostamento. Qui, descriviamo un metodo ad alto rendimento per l'isolamento di trasporto-competente tilacoidi dai piselli (Pisum sativum), insieme a saggi di trasporto attraverso le tre energia-dipendente cpTat, cpSec1 e cpSRP-ha mediato le vie. Questi metodi consentono sperimentazioni relative alla localizzazione della proteina tilacoide, trasporto energetica e i meccanismi di traslocazione di proteine attraverso le membrane biologiche.

Introduzione

Quasi tutti i macchinari PROTEINICO responsabili cloroplasto corretta funzione deve essere spostati dal cytosol1. Presso le buste del cloroplasto, substrati della proteina sono importati attraverso il Traslocone della membrana esterna (TOC) e il Traslocone della membrana interna (TIC)2. Ulteriormente il targeting per il thylakoid membrana e lume si verifica attraverso la doppia arginina traslocazione (cpTat)3, il secretiva (cpSec1)4, il segnale riconoscimento delle particelle (cpSRP)5e i percorsi di inserimento spontaneo6 . Un....

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Protocollo

1. materiali iniziale

  1. Ammollo circa 55 g di piselli per 3 ore in 400 mL di acqua distillata e quindi seminare in un vassoio di plastica (35 x 20 cm x 6 cm) in terreno coperto con sottile strato di vermiculite.
  2. Crescere il vassoio di piselli a 20 ° C sotto ciclo luce/buio (50 µE/m2s) 12/12 h per 9-15 giorni.
  3. Preparare il substrato proteico secondo un metodo preferito.
    Nota: Abbiamo preparato substrati della proteina usando una varietà di metodi, tra cui 1) trascrizione in vitro da plasmidi purificati seguita da traduzione utilizzando estratti di germe di grano o di lisati di reticolociti di coniglio in presenza [

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Risultati

Per misurare la quantità di substrato correttamente trasportato, è utile includere una o più corsie di "ingresso per cento". Per i dati presentati di seguito, è stato utilizzato il 10% della reazione trasporto finale senza tilacoidi. Questo ingresso"percentuale" aiuta anche a visualizzare le dimensioni del substrato precursore. La percentuale rappresenta una quantità del substrato con cui al substrato confronta trasportato contro nota, definita e possa essere regolata su o giù come necess.......

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Discussione

Cloroplasto e tilacoidale isolamento

La rottura eccessiva può causare nel cloroplasto povero isolamento e così povero thylakoid resa dopo la separazione della sfumatura. È meglio omogeneizzare il tessuto raccolto delicatamente facendo in modo che tutto il materiale è sommerso prima di miscelazione e pulsare in 15 cicli di s fino a quando completamente omogeneizzato. Se necessario, utilizzare più cicli più brevi di miscelazione con meno tessuto in ogni round.

Tutti i ma.......

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Dichiarazioni

Gli autori non hanno nulla a rivelare.

Ringraziamenti

Questo manoscritto è stato preparato con finanziamento da parte della divisione di scienze chimiche, Geoscienze e Biosciences, 408 ufficio energia delle scienze di base del dipartimento di energia attraverso Grant DE-SC0017035

....

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Materiali

Elenco dei materiali utilizzati in questo articolo
NomeAziendaNumero di catalogoCommenti
Pisum sativum seedsSeedway LLC, Hall, NY8686 - Little Marvel
MiraclothCalbiochem, Gibbstown, NJ475855-1
80% AcetoneSigma, Saint Louis, MO67-64-1
Frullatore con lame affilateWaring CommercialBB155S
Polytron 10-35Fischer Sci13-874-617
PercollSigma, Saint Louis, MOGE17-0891-01
Beckman J2-MC con rotore JA 20Beckman-Coulter8043-30-1180
Sorvall RC-5B con rotore HB-4Sorvall8327-30-1016
100 mM ditiotreitolo (DTT) in 1xIBSigma, Saint Louis, MO12/3/83Può essere congelato in aliquote per uso futuro
200 mM MgATP in 1xIBSigma, Saint Louis, MO74804-12-9Può essere congelato in aliquote per un uso futuro
Termolisina in 1xIB (2mg/mL)Sigma, Saint Louis, MO9073-78-3Può essere congelato in aliquote per un uso futuro
HEPESSigma, Saint Louis, MOH3375
K-TricineSigma, Saint Louis, MOT0377
SorbitoloSigma, Saint Louis, MO50-70-4
Cloruro di magnesioSigma, Saint Louis, MO7791-18-6
Cloruro di manganeseSigma, Saint Louis, MO13446-34-9
EDTASigma, Saint Louis, MO60-00-4
BSASigma, Saint Louis, MO9048-46-8
TrisSigma, Saint Louis, MO77-86-1
SDSSigma, Saint Louis, MO151-21-3
GliceroloSigma, Saint Louis, MO56-81-5
Blu di bromofenoloSigma, Saint Louis, MO115-39-9
B-MercaptoetanoloSigma, Saint Louis, MO60-24-2

Riferimenti

  1. Ellis, R. Chloroplast protein synthesis: principles and problems. Sub-cellular biochemistry. 9, 237(1983).
  2. Li, H. -m, Chiu, C. -C. Protein transport into chloroplasts. Annual review of plant biology. 61, (2010).
  3. Cline, K., Ettinger, W., Theg, S. M.

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Ristampe e permessi

Tag

Isolamento dei tilacoidiIsolamento dei cloroplastiVia cpTatVia cpSec1Via cpSRPPreparazione dell'estratto stromaleTampone di lisi ipotonicoCentrifugazione su gradiente di PercollSaggio della clorofilla tramite spettrofotometro