ゴルジ体細胞表面からタンパク質の逆行輸送は膜の恒常性を維持するために不可欠です。ここでは、HeLa 細胞における機能性 nanobodies を用いた組換えタンパク質の細胞表面にゴルジ体輸送を生化学的解析法について述べる。
このコンテンツを表示するには、JoVEへの購読が必要です。 または、無料トライアルをお申し込みください。
ゴルジ体細胞表面からタンパク質の逆行輸送は膜の恒常性を維持するために不可欠です。ここでは、HeLa 細胞における機能性 nanobodies を用いた組換えタンパク質の細胞表面にゴルジ体輸送を生化学的解析法について述べる。
タンパク質とゴルジ体内外細胞表面膜の輸送は、恒常性、細胞小器官アイデンティティおよび生理学に不可欠です。逆行性プロテイン トラフィックを研究、細胞表面から固定しライブの細胞イメージング、電子顕微鏡検査、または生化学的、ゴルジ複合体への輸送を分析するための多彩な生物学: ナノボディでベースのツールキットを最近開発しました。我々 設計機能抗緑の蛍光蛋白質 (GFP) nanobodies-小さな、単量体、高親和性タンパク質バインダー-細胞外の GFP 部分と利子の膜蛋白質を表現する細胞へ適用することができます。GFP レポーターにバインドし誘導体化 nanobodies 具体的に内在化されているし、記者の並べ替えルートに沿ってピギーバック輸送。Nanobodies 蛍光顕微鏡による逆行性輸送に従うとライブ イメージング、アスコルビン酸ペルオキシダーゼ 2 電子記者生物学: ナノボディで複合体の電顕的局在を調べる (APEX2) fluorophores が付いている修飾されました。顕微鏡とトランスゴルジ ネットワーク (TGN) 到着の動態を評価するためにチロシン硫酸化 (TS) をモチーフにしました。この方法論の記事で細菌によって表現し、機能性 nanobodies を浄化する一般的な手順の概要を説明します。取り込みや TGN 到着貨物蛋白質を分析する mCherry と TS 変更 nanobodies を使用して私たちのツールの強力な使用をについて説明します。
タンパク質や細胞表面からさまざまな細胞内コンパートメントに脂質の逆行のトラフィックは分泌を相殺して前向性輸送機械1のコンポーネントを再利用する膜の恒常性の維持のために重要,2内面化クラスリン依存または独立したエンドサイトーシスを介して、以下貨物蛋白質と脂質を設定初期エンドソームからさらには細胞膜にリサイクル、遠藤ライソゾーム システムに沿っていずれかをリダイレクト。または、トランスゴルジ ネットワーク (TGN) にターゲットを絞った。前向性膜貫通貨物受容体、カチオン依存性および陽イオンに依存しないマンノース-6-リン酸受容体 (CDMPR ・ CIMPR) などの多数の機能サイクルの一部である、TGN にエンドソームや細胞表面からリサイクルを提供します。後期エンドソーム、リソソーム3,4、5ソーティリンと SorLA6、7トランスゴルジ (WLS) 細胞表面に Wnt リガンドを輸送、TGN からライソゾーム加水分解酵素を合成しました。8,9,10,11.、TGN に戻るを取得する他の蛋白質は TGN46 とその関連アイソ フォーム12,13,14スネア (可溶性Nエチルマレイミド感受性融合因子添付ファイル受容体)15,16,17、アミロイド前駆体タンパク質 (APP)18,19、進歩的な強直 (アンク) 蛋白質20、金属トランスポーター ATP7A/B または DMT121,22, などと膜貫通酵素カルボキシペプチダーゼ D、風鈴 BACE123,24,25などを処理します。これらの内因性のタンパク質から離れて細菌植物毒素 (例えば、滋賀とコレラ毒素、リシン、アブリン) ハイジャックに細胞質26,27、retrotranslocation の小胞体に到達する逆行輸送機械 28,29。
逆行性のトラフィックを直接分析するために以前にラベルを貨物蛋白質を細胞表層から細胞内コンパートメント30に従ってください生物学: ナノボディでベースのツールキットを開発しました。Nanobodies は、タンパク質バインダー量重鎖だけ抗体 (hcAbs) ラクダ科動物、軟骨魚類の31,32で発生する自然由来の新しいファミリを表します。HcAbs の変数の重鎖のドメイン (VHH) を構成し、従来の抗体 (Igg など) に比べて多くの利点がある: 彼らは単量体、小さな (~ 15 kDa)、非常に溶ける、二硫化物結束を欠いている細菌によって表される、選択することができます高親和性結合33,34,35,36。私たちの生物学: ナノボディでツールをするためには、汎用性と広く適用/内腔細胞外ドメインに GFP が付いた表面ラベルとトラックのタンパク質機能抗 GFP nanobodies を採用しました。(APEX2) アスコルビン酸ペルオキシダーゼ 2 mCherry と nanobodies の機能化によって真正な貨物の膜貫通タンパク質の37、またはチロシン硫酸化 (TS) シーケンスの逆行輸送どちらか固定で分析することができますなど、ライブセル イメージングで電子顕微鏡検査、または生化学的。チロシン硫酸化チロシン硫酸化硫酸転移酵素 (TPST1 および TPST2) で媒介はトランス Golgi に制限修飾 TGN、直接勉強できるトランスポートおよびこれに細胞表層の興味の蛋白質の動態/細胞ゴルジ区画38,39,40。
この方法の記事で哺乳類セル30における逆行性輸送を分析するアプリケーションの数に適した機能性 nanobodies (VHH 2xTS、- APEX2、- mCherry 誘導体) の生産の容易さについて述べる。我々 は主に硫酸化のコンパートメントに細胞表層から細胞内トラフィックの分析のための TS サイト変更生物学: ナノボディでの使用に焦点を当てます。
アクセスが制限されています。このコンテンツを表示するにはログインするか、トライアルを開始してください。
1. 細菌変換機能 Nanobodies
注:このプロトコルは、前述の30式、浄化、機能性抗 GFP nanobodies の解析に最適化されています。他の蛋白質の鎖誘導体化は、この標準的なプロトコルの変更を必要があります。
2. 細菌の液体培養と機能生物学: ナノボディで式の誘導
3. 機能性 Nanobodies の精製
4. 機能性生物学: ナノボディで式 (クマシー染色) の検証
5. 培養細胞の蛍光染色による機能性 Nanobodies の取り込み
6 (硫酸化分析用) 培養細胞による機能性 Nanobodies の取り込み
アクセスが制限されています。このコンテンツを表示するにはログインするか、トライアルを開始してください。
様々 な細胞内の目的地への逆行性蛋白輸送を調べるためには、ラベルを付けると、セル表面30から組換え融合蛋白質に従ってください抗 GFP 生物学: ナノボディでベースのツールを開設します。ここでは、このような細菌の生産 nanobodies 誘導体し、硫酸化解析による TGN 到着を調査する彼らの使用と同様、蛍光顕微鏡と免疫ブロット、取り込みを研究への応用を実証を示します。後者のアプリケーションは、このプロトコルの方法論の対象です。
我々 は標準的な分子クローニング30によって共通の機能と異なる機能性抗 GFP nanobodies のツールボックスを生成しています。私たち最も単純な (標準) 生物学: ナノボディで、VHH std、特異抗体、c 末端 hexahistidine (His6) による VHH ドメイン、T7 およびそれ以降の検出のための HA...
アクセスが制限されています。このコンテンツを表示するにはログインするか、トライアルを開始してください。
Nanobodies は、従来の抗体に比べて多くの利点を持つタンパク質バインダー足場の新たなクラスを表す: 彼らは小さく、安定した、単量体、高親和性と不足のジスルフィド結合33,35,のために選択できます。44,45細胞培養システムと生物発生生物学46,47,48,49, 結晶化として引率するよう、多くのアプリケーションで使用。阻害剤や酵素54,55、活動変調器として構造生物学
アクセスが制限されています。このコンテンツを表示するにはログインするか、トライアルを開始してください。
著者が明らかに何もありません。
この作品は、スイスの全米科学財団による助成金 31003A 162643 によって支えられました。ニコール Beuret とサポート Biozentrum イメージング コア施設 (IMCF) に感謝します
アクセスが制限されています。このコンテンツを表示するにはログインするか、トライアルを開始してください。
| 名前 | 会社 | カタログ番号 | コメント |
|---|---|---|---|
| 抗GFP抗体 | Sigma-Aldrich | 118144600001 | 製品はSigma-Aldrich社が販売していますが、Roche |
| 抗His6抗体 | Bethyl Laboratories | 製 A190-114A | |
| 抗アクチン抗体 | EMD Millipore | MAB1501 | |
| ヤギ抗ウサギHRP | Sigma-Aldrich | A-0545 | |
| ヤギ抗マウスHRP | Sigma-Aldrich | A-0168 | |
| 4',6-ジアミジノ-2-フェニルインドール (DAPI) | Sigma-Aldrich | D9542 | 1x PBS/1%BSA |
| ジメチルスルホキシド (DMSO) | Applichem | A3672 | |
| D-ビオチン | Sigma-Aldrich | B4501 | 滅菌 500 mM NaH2PO4 or DMSO |
| 5-アミノレブイニル酸 (dALA) に溶解無 | 菌水に溶解した | シグマ・アルドリッチ | A3785 |
| DNase I | Applichem | A3778 | 滅菌水に溶解 |
| リゾチーム | シグマ・アルドリッチ | 18037059001 製品はシグマ・アルドリッチ社が販売していますが、ロシュ | |
| ブレフェルディンA社(BFA) | グマ・アルドリッチ | B5936 | |
| ピューロマイシン | ・インビボゲン | ・アリ-PR-1 | |
| ペニシリン/ストレプトマイシン | バイオコンセプト | 4-01F00-H | |
| L-グルタミン | Applichem | A3704 | |
| Dulbecco '修正されたイーグル」 | Sigma-Aldrich | D5796 | |
| 子牛胎児血清 (FCS) | Biowest | S181B-500 | |
| Sulfur-35 as sodium sulfate | Hartmann Analytics | ARS0105 | Product contains 5 mCi |
| Earle's balanced salt | Sigma-Aldrich | E6267 | |
| MEM amino acids (50x) solution | Sigma-Aldrich | M5550 | |
| MEMビタミン溶液 (100x) | Sigma-Aldrich | M6895 | |
| cOmplete, Mini Protease inhibitor cocktail | Sigma-Aldrich | 11836153001 | 製品は Sigma-Aldrich によって配布されていますが、Roche |
| Isopropyl-β-D-thiogalactopyranosid (IPTG) | Applichem | A1008 | 水に溶解し、ストックは 1 M |
| カルベニシリン二ナトリウム塩 | Applichem | A1491 です | 滅菌水に溶解し、ストックは100 mg / mL |
| カナマイシン硫酸 | Applichem | A1493 | 滅菌水に溶解し、ストックは100 mg / mL |
| Coomassie-R(ブリリアントブルー) | Sigma-Aldrich | B-0149 | |
| パラホルムアルデヒド(PFA) | Applichem | A3813 | |
| シ血清アルブミン(BSA) | Sigma-Aldrich | A2153 | |
| Fluoromount-G | サザンバイオテック | 0100-01 | |
| Niセファロース高性能 | GEヘルスケア | 17-5268-01 | |
| 彼のGraviTrapカラム | GEヘルスケア | GE11-0033-99 | |
| 彼の緩衝キット | GE | ヘルスケア GE11-0034-00 | |
| 使い捨てPD10脱塩カラム | GE | ヘルスケアGE17-0851-01 | |
| ミニプロティアンTGXゲル、4-20%、15ウェル | Bio-Rad | 456-1096 | |
| Dulbecco'S リン酸緩衝生理食塩水 (DPBS) w/o Ca2+/Mg2+ | Sigma-Aldrich | D8537 | |
| 35 mm ディッシュ | ファルコン | 353001 | |
| 6 ウェル プレート | TPP | 92406 | |
| ガラス カバースリップ (No. 1.5H) | VWR | 631-0153 | |
| フェニルメチルスルホニル フッ化物 (PMSF) | Applichem | A0999.0025 | 40% DMSO 60% イソプロパノールに溶解、500 mM |
| トリプトン | Applichem | A1553 | |
| 酵母抽出物 | Applichem | A1552 | |
| 塩化マグネシウム六水和物 | Merck Millipore | 105833 | 滅菌水に溶解、ストックは 1 M |
| 塩化カルシウム二水和物 | Merck Millipore | 102382 | 滅菌水に溶解、ストックは 1 M |
| 塩化ナトリウム | メルクミリポア | 106404 | 滅菌水に溶解、ストックは5 M |
アクセスが制限されています。このコンテンツを表示するにはログインするか、トライアルを開始してください。