Name: 品質イノシトールピロリン酸塩の調製 (動画) | JoVE Journal
Uploaded: 2011-09-03T14:00:00.000+00:00
Duration: 10 min 34 s
Description: 学ぶ イノシトールピロリン酸塩（IP7）の調製法。IP6を基質に酵素反応で生成し、ポリアクリルアミドゲル電気泳動で精製します。脱水・水和サイクルで回収し、純度と濃度を確認できます。この方法は細胞シグナル伝達研究に応用可能です。

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

私たちは、有益なコメントをA. Riccioのを感謝し、原稿を読み取るために。この作品は、細胞生物学ユニットの医学研究評議会（MRC）の資金によって、ヒューマンフロンティアサイエンスプログラムのグラント（RGP0048/2009-C）によってサポートされていました。

1。酵素反応 - 1日目（午後の1時間） <ol><li>最初のステップは、IP 6 K1またはVIP1がpyrophosphorylatedアイソフォームにIP 6に変換する10月20日独立した酵素反応を準備することです。 </li><li>我々はE.から精製された彼の- IP 6 K1とGST - VIP1酵素を使用以前に17,18を記載されたプロトコールに従って大腸菌 。 </li><li> 1X反応バッファー（30mMのHepes緩衝液pH6.8、50mMのNaCl、6 mMのMgSO 4を 、1mMのDTT）、6 mMのクレアチンリン酸（PCR）、25 U / mLのCreatinePhosphoKinase（CPK）、5mMのATP（Mgを含む50μL反応を準備する塩）、0.3mMのIP6、0.05から0.1μgの彼- IP 6 K1またはGST - VIP1。 MiliQのddH 2 Oで音量を調節</li><li>簡単に言うと37℃の反応とインキュベート℃で一晩回転でも回転させています。 </li></ol> 2。ポリアクリルアミドゲルキャスティングと荷重 - 2日目（午後の4時間） <ol><li>ポリアクリルアミドゲルは、24センチ、18センチ幅のガラス板と1.5 mm幅のスペーサを用いて調製される。通常16車線または取シングルレーンコームが使用されます。 </li><li> 35.5パーセント（w / v）のアクリルアミド：ビスアクリルアミド午前19時01分、1Xトリス/ホウ酸/ EDTA（TBE）、0.05％（w / v）の過硫酸アンモニウム（APS以下を含む混合（50mLの/ゲル）を準備する）、0.05％（w / v）をTEMED。 、事前に鋳造ガラスプレートの間にミックスを注ぎコームを挿入し、室温で30-60分間重合させる。 </li><li>ゲルが重合した後、寒い部屋に装置に転送し、200から300ボルトで約30〜60分間、1 × TBEで事前に実行してください。 </li><li>各反応にOrangeG染料（10mMトリス- HCl pH7.0、1mMのEDTA、30％グリセロール、0.1％OrangeG）の1Xを追加。標準コントロールとしてロードするためにIP 6の2 nmolのを含むサンプルを準備します。 </li><li>沈殿物を除去するためにシリンジと21G針を使用してバッファを実行しているとよく徹底的にそれぞれを洗い、その後、ゲルをロードします。側のウェルにローディングすることは避けてください。 </li><li> OrangeG染料のバンドがゲルの底から最後の10cm以内になるまで、450から550ボルト（7 MAMP /ゲル）で一晩ゲルを実行します。 </li></ol> 3。 IP 7の分離- 3日目（4時間）と4日目（6-7時間のSpeedVac乾燥工程） <ol><li>ゲル装置を分解し、慎重に他のいずれかにゲルを残して1枚のガラスプレートを取り外します。 図1に示すように、ちょうどOrangeG色素のバンドを上からIP 6の標準を含む底部と一つのサンプルのレーンにゲルのわずかな部分をカット。 </li><li>トルイジンブルー（0.1％（w / v）のトルイジンブルー、20％（w / v）のメタノール、2％（w / v）のグリセロール）数分間（1〜3分）とゲルの切断部を染色またはイノシトールピロリン酸のバンドが表示されるまで。以前に乾燥から未染色ゲルを防ぐためにゲルの上に戻って取り外したガラス板を置く。 </li></ol>それはIP 6標準よりも少し遅くなるので、IP 7バンドが見えるはずです。 IP 6よりも速く実行されるATPは、、また、（ 図1）可視でなければなりません。数分間脱染色液（20％（w / v）のメタノール）でゲルの染色された部分を転送する、トルイジンブルーの余った部分を洗い流すと染色ゲルでゲルを再配置。 高いpyrophosphorylatedイノシトールアイソフォーム（IP 8 IP 9）の可視化が必要な場合は、室温で20分間、トルイジンブルー染色液でゲルを染色。その後、約15分間脱染色液でトルイジンブルーを洗い流す。 <ol start="3"><li>かみそりの刃でリファレンスとして染色ゲル（ 図1）で決定したIP 7移行の位置を用いて、ゲルの染色部分にIP 7バンドをカット。 </li><li> 15 mLの試験管にゲルから切り出されたIP 7バンドを入れて、ミリQのddH 2 O 10mLを追加する室温で10分間回転でチューブを入れる。 TBEおよび顕微鏡アクリルアミド粒子の過剰を削除するには、液体を捨てる。 </li><li>その後、二つの脱水和のサイクルを実行します。 IPの7を含むゲルをチューブに50％（w / v）のメタノール5 mLを加え、2時間室温で回転する。ミリQのddH 2 O 5 mLを含む新しい15mLのチューブにゲルスライスを移し、2時間室温で回転する。チューブからメタノールとミリQ H 2 Oを破棄しないでください。以前に使用されて15 mLの試験管にポリアクリルアミドゲルを再転送することにより、再び脱水和のサイクルを繰り返します。洗浄の一つを一晩行うことができます。 </li><li>溶出されたIP 7を集中して、60℃に加熱SpeedVac℃を用いて（5 mLをMilliQddH 2 O及び5mLの50％（w / v）のメタノール）を一緒10mLを乾燥させる</li><li>サンプルはほぼ乾燥していると、± 1.5 mLの遠心分離管と5000 rpmで2分間スピンして、残りの液体（300〜600μl）を移す。 </li><li>新しい1.5 mLの遠心チューブに上清と転送を収集する。残すそれは、アクリルアミドの粒子を含んでいる可能性があるため、底部20〜30μL。 </li><li>必要な非加熱Speed​​Vacを使用して、乾燥プロセスを続行する場合。サンプルは100〜300μLの容積に達したときにサンプルが完全に乾く場合は、IP 7の回復が劇的に減少され、したがって、乾燥工程を終了する。 </li></ol> 4。 IP 7濃度及び純度の決定。 <ol><li>セクション2.2から2.5までと同様に、PAGEゲル上で実行するように回復したIP 7サンプル2〜5μLを使用してください。濃度の標準とポリ- Pマーカーの4 nmolのようにIP 6のいくつかの希釈（すなわち0.5、1、2、4ナノモル）を読み込みます。ゲルを実行した後、3.2節（ 図2A）で説明されている手順に従って、染色とトルイジンブルー液で脱染色ゲル全体によるイノシトールピロリン酸のアイソフォームを可視化する。 </li><li>トルイジン染色した後、濃度は、 図2Bに示すように、イメージ- J、などのイメージングソフトウェアを使用して、ゲルをスキャンし、IP 6とIP 7の間の強度の違いを比較することによって決定することができます。 </li></ol> 5。代表的な結果： IP 6 K1とVIP1酵素を使用してIP〜7 IP 6の調製用酵素的変換は、簡単にページの解析（ 図1）を使用して解決することができます。彼らはイノシトール環上に存在するリン酸基の数に応じて実行速度が遅くなるので、トルイジンブルーのゲルの染色と一緒にサイズのコントロールとしてIP 6のローディングは、pyrophosphorylated誘導体の同定が可能になります。上記の手順では、IP 7の容易に精製することができます。 PAGEで精製したイノシトールピロリン酸の分析は、当社のIP 7（ 図2A）の純度を明らかにした。興味深いことに、VIP1の1/3PP-IP 5 IPの異性体7の製品は、IP 6 K1によって生成されるIP 7 5PP - IP 5異性体より僅かに遅い移行されます。精製したIP 7（ 図2B）の濃度を容易に定量化を可能にするIP 6の基準を使用してください。さらなる実験のためにIP 7を使用する前に、その生物活性を評価することができます。 （ 図3）。 5PP - IP 5は VIP1でとIP 7ホスファターゼDDP1（diphosphoinositolポリリン酸のリン酸ヒドロラーゼ）でインキュベートする。日常的に、精製されたIP 7 DDP1（ 図3）によってVIP1でIPを8にし、IP 6に変換されます。 <img alt="図1" src="/files/ftp_upload/3027/3027fig1.jpg" data-altupdatedat="1787634011000" data-alt="図1"> 図1：IP 7バンドのページと分離のトルイジン染色は、標準（IP 6）を含むゲルの部分を切断し、トルイジンブルー液を用いて染色した。 3つのバンド（上から下へ）IP 7、IP 6とATPを表しています。ゲルの染色された部分は、ゲルの残りに整列した。これは、（点線で囲まれた部分）切断して精製することができるIPの7を含むゲルの部分のローカライズが可能になります。 <img alt="図2" src="/files/ftp_upload/3027/3027fig2.jpg" data-altupdatedat="1787634011000" data-alt="図2"> 図2：IP 6 K1とVIP1反応生成物のPAGE分析。 A）トルイジンブルー染色によるIP 6の解析（4、2、1、0.5 nmolのは）IP 6 K1（5PP - IP 5）とVIP1（1/3PP-IP両方から精製したIP 7濃度を決定するために使用されていました5）精製されたIP 7の濃度を決定するために反応が。B）散布図の分析。濃度は、IP 6の所定の量と比較するとImageJのソフトウェアを用いて計算したバンド強度、、にしたがって決定した。 X -軸は強度を表し、Y軸は、ナノモルで表した濃度を表します。 <img alt="図3" src="/files/ftp_upload/3027/3027fig3.jpg" data-altupdatedat="1787634011000" data-alt="図3"> 図3：IP 7生物学的活性の解析精製されたIP 7の品質を判断するには、我々は、DDP1 VIP1、またはIP 7ホスファターゼと5PP - IP 5（IP 6 K1生成されたIP 7）インキュベートし、ページ上で反応して解決。 DAPIとトルイジン染色はVIP1でIP 8の予想される生産とDDP1でIP 6〜IP 7の変換を明らかにした。

<ol><li>Bennett, M., Onnebo, S. M., Azevedo, C., Saiardi, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Inositol+pyrophosphates%3A+metabolism+and+signaling%5BTitle%5D)+AND+%22Cell+Mol+Life+Sci%22%5BJournal%5D)">Inositol pyrophosphates: metabolism and signaling.</a> Cell Mol Life Sci. 63, 552-564 (2006).</li>
<li>Burton, A., Hu, X., Saiardi, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Are+inositol+pyrophosphates+signalling+molecules%3F%5BTitle%5D)+AND+%22J+Cell+Physiol%22%5BJournal%5D)">Are inositol pyrophosphates signalling molecules?</a> J Cell Physiol. 220, 8-15 (2009).</li>
<li>Barker, C. J., Illies, C., Gaboardi, G. C., Berggren, P. O. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Inositol+pyrophosphates%3A+structure%2C+enzymology+and+function%5BTitle%5D)+AND+%22Cell+Mol+Life+Sci%22%5BJournal%5D)">Inositol pyrophosphates: structure, enzymology and function.</a> Cell Mol Life Sci. 66, 3851-3871 (2009).</li>
<li>Shears, S. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Diphosphoinositol+polyphosphates%3A+metabolic+messengers%5BTitle%5D)+AND+%22Mol+Pharmacol%22%5BJournal%5D)">Diphosphoinositol polyphosphates: metabolic messengers.</a> Mol Pharmacol. 76, 236-252 (2009).</li>
<li>Saiardi, A., Erdjument-Bromage, H., Snowman, A. M., Tempst, P., Snyder, S. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Synthesis+of+diphosphoinositol+pentakisphosphate+by+a+newly+identified+family+of+higher+inositol+polyphosphate+kinases%5BTitle%5D)+AND+%22Curr+Biol%22%5BJournal%5D)">Synthesis of diphosphoinositol pentakisphosphate by a newly identified family of higher inositol polyphosphate kinases.</a> Curr Biol. 9, 1323-1326 (1999).</li>
<li>Draskovic, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Inositol+hexakisphosphate+kinase+products+contain+diphosphate+and+triphosphate+groups%5BTitle%5D)+AND+%22Chem+Biol%22%5BJournal%5D)">Inositol hexakisphosphate kinase products contain diphosphate and triphosphate groups.</a> Chem Biol. 15, 274-286 (2008).</li>
<li>Mulugu, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+conserved+family+of+enzymes+that+phosphorylate+inositol+hexakisphosphate%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">A conserved family of enzymes that phosphorylate inositol hexakisphosphate.</a> Science. 316, 106-109 (2007).</li>
<li>Fridy, P. C., Otto, J. C., Dollins, D. E., York, J. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cloning+and+characterization+of+two+human+VIP1-like+inositol+hexakisphosphate+and+diphosphoinositol+pentakisphosphate+kinases%5BTitle%5D)+AND+%22J+Biol+Chem%22%5BJournal%5D)">Cloning and characterization of two human VIP1-like inositol hexakisphosphate and diphosphoinositol pentakisphosphate kinases.</a> J Biol Chem. 282, 30754-30762 (2007).</li>
<li>Illies, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Requirement+of+inositol+pyrophosphates+for+full+exocytotic+capacity+in+pancreatic+beta+cells%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">Requirement of inositol pyrophosphates for full exocytotic capacity in pancreatic beta cells.</a> Science. 318, 1299-1302 (2007).</li>
<li>Saiardi, A., Resnick, A. C., Snowman, A. M., Wendland, B., Snyder, S. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Inositol+pyrophosphates+regulate+cell+death+and+telomere+length+through+phosphoinositide+3-kinase-related+protein+kinases%5BTitle%5D)+AND+%22Proc+Natl+Acad+Sci+U+S+A%22%5BJournal%5D)">Inositol pyrophosphates regulate cell death and telomere length through phosphoinositide 3-kinase-related protein kinases.</a> Proc Natl Acad Sci U S A. 102, 1911-1914 (2005).</li>
<li>York, S. J., Armbruster, B. N., Greenwell, P., Petes, T. D., York, J. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Inositol+diphosphate+signaling+regulates+telomere+length%5BTitle%5D)+AND+%22J+Biol+Chem%22%5BJournal%5D)">Inositol diphosphate signaling regulates telomere length.</a> J Biol Chem. 280, 4264-4269 (2005).</li>
<li>Luo, H. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Inositol+pyrophosphates+mediate+chemotaxis+in+Dictyostelium+via+pleckstrin+homology+domain-PtdIns%283%2C4%2C5%29P3+interactions%5BTitle%5D)+AND+%22Cell%22%5BJournal%5D)">Inositol pyrophosphates mediate chemotaxis in Dictyostelium via pleckstrin homology domain-PtdIns(3,4,5)P3 interactions.</a> Cell. 114, 559-572 (2003).</li>
<li>Saiardi, A., Sciambi, C., McCaffery, J. M., Wendland, B., Snyder, S. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Inositol+pyrophosphates+regulate+endocytic+trafficking%5BTitle%5D)+AND+%22Proc+Natl+Acad+Sci+U+S+A%22%5BJournal%5D)">Inositol pyrophosphates regulate endocytic trafficking.</a> Proc Natl Acad Sci U S A. 99, 14206-14211 (2002).</li>
<li>Auesukaree, C., Tochio, H., Shirakawa, M., Kaneko, Y., Harashima, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Plc1p%2C+Arg82p%2C+and+Kcs1p%2C+enzymes+involved+in+inositol+pyrophosphate+synthesis%2C+are+essential+for+phosphate+regulation+and+polyphosphate+accumulation+in+Saccharomyces+cerevisiae%5BTitle%5D)+AND+%22J+Biol+Chem%22%5BJournal%5D)">Plc1p, Arg82p, and Kcs1p, enzymes involved in inositol pyrophosphate synthesis, are essential for phosphate regulation and polyphosphate accumulation in Saccharomyces cerevisiae.</a> J Biol Chem. 280, 25127-25133 (2005).</li>
<li>Azevedo, C., Burton, A., Ruiz-Mateos, E., Marsh, M., Saiardi, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Inositol+pyrophosphate+mediated+pyrophosphorylation+of+AP3B1+regulates+HIV-1+Gag+release%5BTitle%5D)+AND+%22Proc+Natl+Acad+Sci+U+S+A%22%5BJournal%5D)">Inositol pyrophosphate mediated pyrophosphorylation of AP3B1 regulates HIV-1 Gag release.</a> Proc Natl Acad Sci U S A. 106, 21161-21166 (2009).</li>
<li>Bhandari, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Protein+pyrophosphorylation+by+inositol+pyrophosphates+is+a+posttranslational+event%5BTitle%5D)+AND+%22Proc+Natl+Acad+Sci+U+S+A%22%5BJournal%5D)">Protein pyrophosphorylation by inositol pyrophosphates is a posttranslational event.</a> Proc Natl Acad Sci U S A. 104, 15305-15310 (2007).</li>
<li>Azevedo, C., Burton, A., Bennett, M., Onnebo, S. M., Saiardi, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Synthesis+of+InsP7+by+the+Inositol+Hexakisphosphate+Kinase+1+%28IP6K1%29%5BTitle%5D)+AND+%22Methods+Mol+Biol%22%5BJournal%5D)">Synthesis of InsP7 by the Inositol Hexakisphosphate Kinase 1 (IP6K1).</a> Methods Mol Biol. 645, 73-85 (2010).</li>
<li>Otto, J. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Biochemical+analysis+of+inositol+phosphate+kinases%5BTitle%5D)+AND+%22Methods+Enzymol%22%5BJournal%5D)">Biochemical analysis of inositol phosphate kinases.</a> Methods Enzymol. 434, 171-185 (2007).</li>
<li>Losito, O., Szijgyarto, Z., Resnick, A. C., Saiardi, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Inositol+pyrophosphates+and+their+unique+metabolic+complexity%3A+analysis+by+gel+electrophoresis%5BTitle%5D)+AND+%22PLoS+One%22%5BJournal%5D)">Inositol pyrophosphates and their unique metabolic complexity: analysis by gel electrophoresis.</a> PLoS One. 4, e5580-e5580 (2009).</li>
</ol>

利害の衝突は宣言されません。

生化学におけるイノシトールピロリン酸の使用は厳しく、このような化合物の商業利用できないと、既存の検出方法の乏しい感度によって制限されます。異なるリン酸基の数、およびトルイジンブルー（ 図1）、リン酸基に結合する異染染料を、有する分子の分離を可能にするページ、の組み合わせは、研究20の新たな道を開くイノシトールpyrophoshateのアイソフォームの容易な検出を行うことができます。 酵素反応のイノシトールピロリン酸の製品を精製するためにこのページの技術を説明する使用はoutbyどちらIP 6 K1またはVIP1を行い、高品質のIP 7の大量の生産を可能にするシンプルで、経済的かつ信頼性の高い方法です。上記の方法は、7 IPの簡易精製法に限定されるものではなく、記述されたプロトコルのマイナーな修正は、イノシトールピロリン酸の異なる範囲の精製を可能にすることができる。個以上のリン酸基を含む高リン酸化イノシトールピロリン酸のアイソフォームは、基板20,6として、IP 7またはIP 6の異なる量を用いて検出することができる。これらのイノシトールピロリン酸は、染色手順の長さを増加させ、続いて（セクション3.2）、精製によって検出することができます。また、酵素反応の基質としてIP 5の使用は、PP - IP 5の精製とイノシトール環に ​​ヒドロキシル基を含む他のイノシトールピロリン酸塩をできるようになります。 結論として、この多くを求めない方法は、このように、このエキサイティングな研究分野のための新しい道を開いて、広く利用可能な楽器とイノシトールピロリン酸のミリグラム単位の信頼性の高い精製が可能になります。

<table border="1"><tbody><tr><th>試薬の名前</th><th>会社</th><th>カタログ番号</th></tr><tr><td>フィチン酸（IP 6） </td><td>シグマアルドリッチ</td><td> P8810 </td></tr><tr><td>ポリ- P（ヘキサメタリン酸ナトリウム） </td><td>シグマアルドリッチ</td><td> P8510 </td></tr><tr><td> ATPとMg 2 +塩</td><td>シグマアルドリッチ</td><td> A9187 </td></tr><tr><td> OrangeG </td><td>シグマアルドリッチ</td><td> O3756 </td></tr><tr><td>クレアチンリン酸（PCR） </td><td>シグマアルドリッチ</td><td> P7936 </td></tr><tr><td> CreatinePhosphoキナーゼ（CPK） </td><td>シグマアルドリッチ</td><td> C3755 </td></tr><tr><td> GST - VIP1 </td><td> 17 </td><td> 17 </td></tr><tr><td>彼の- IP6K1 </td><td> 18 </td><td> 18 </td></tr><tr><td>彼の- Ddp1 </td><td>研究室で利用可能</td><td>研究室で利用可能</td></tr><tr><td>アクリルアミド：ビスアクリルアミド19時01分（40％） </td><td> Flowgen </td><td> H16972 </td></tr><tr><td>過硫酸アンモニウム（APS） </td><td>シグマアルドリッチ</td><td> A9164 </td></tr><tr><td>トリス/ホウ酸/ EDTA（TBE） </td><td>シグマアルドリッチ</td><td> T 9060 </td></tr><tr><td> TEMED </td><td> BDH </td><td> 43083G </td></tr><tr><td>トルイジンブルー</td><td>シグマアルドリッチ</td><td> 198161 </td></tr><tr><td> Speed​​Vac </td><td>キリスト</td><td> 100218 </td></tr><tr><td>ゲル装置</td><td> Hoefer </td><td> SE600 </td></tr><tr><td>真空マニホールド</td><td>キリスト</td><td>アルファ2月4日</td></tr><tr><td>真空ポンプ</td><td> ABM Greiffenberger </td><td> 4EKF63CX </td></tr></tbody></table>

品質イノシトールピロリン酸塩の調製

Preparation of Quality Inositol Pyrophosphates

ミオイノシトールは、修正されていないか、より複雑なリン酸化誘導体のいずれかに自然に存在しています。最新の、真核細胞の中で最も豊富な二人はイノシトールpentakisphosphate（IP 3）とイノシトール六リン酸（フィチン酸またはIP 6）です。 IP 5とIP 6は、1つまたは複数のピロリン酸結合1を含むイノシトールピロリン酸の分子の前駆体である。 IP 6のリン酸化がdiphoshoinositolpentakisphosphate（IP 7またはPP - IP 5）及びbisdiphoshoinositoltetrakisphosphate（IP 8または（PP）2 - IP 4）を生成します。イノシトールピロリン酸塩は、これまでに学んだすべての真核生物から単離されている。さらに、イノシトールピロリン酸の合成を担う酵素の2つの別個のクラスは、高度に進化2月4日にわたって保存されている。 IP 6キナーゼ（IP 6 KS）保有基質として、これらの製品を使用することにより、それぞれ、その後IP 5、PP - IP 4、IP〜7 IP 6を変換する巨大な触媒柔軟性は、より複雑な分子5,6の生成を促進する。最近、酵素を生成するピロリン酸第二のクラスは、IP 7やIP 8 7,8にIP 6を変換することができる酵母タンパク質VIP 1（また、PP - IP 5 Kと呼ぶ）、の形で同定された。 イノシトールピロリン酸は、インスリンの分泌9、テロメアの長さ10,11、走化性12、小胞輸送13、リン酸の恒常性14およびHIV - 1のgagリリース15として、多くの異なる細胞プロセスを調節する。アクションの2つのメカニズムが分子のこのクラスのために提案されている。彼らは、アロステリックAKT 16のような特定の蛋白質と相互作用することにより細胞機能に影響を与える可能性があります。また、ピロリン酸基は、事前にリン酸化タンパク質17にリン酸を寄付することができます。この研究分野の大きな潜在力は、これらの分子の研究から多くの科学者を妨げているイノシトールピロリン酸の商業的供給源、およびこの新しい翻訳後修飾の欠如によって妨げられている。イノシトールピロリン酸塩を分離するために現在利用可能なメソッドは、洗練されたクロマトグラフ装置18,19が必要です。これらの手順は、イノシトールピロリン酸の分解20とこうして貧しい回復につながる可能性のある酸性条件を使用してください。さらに、面倒なポストカラムの脱塩の手続きは専門の研究所にその使用を制限する。 本研究では、IP 6 -キナーゼとPP - IP 5 -キナーゼ反応の生成物の生成、単離および精製の ​​ための多くを求めない方法を説明します。このメソッドは、高度にリン酸化されたイノシトールポリリン酸20を解決するためにポリアクリルアミドゲル電気泳動（PAGE）の能力によって可能であった。 IP 6 K1と基質としてのIP 6を使用してPP - IP 5 Kの酵素反応に続いて、PAGE、続いて水で溶出し、生成されたイノシトールピロリン酸塩を分離するために使用されていました。

イノシトールピロリン酸は人間の病態、例えば癌、糖尿病や肥満の重要な役割を果たしているが、作用の正確なメカニズムは、紛争の問題です。市販のイノシトールピロリン酸の不足は、詳細な研究が問題とレンダリング。ここでは、イノシトールピロリン酸のミリグラムを生成し、分離するために単純なプロトコルを記述する。

ミオイノシトールは、自然界において未修飾のまま、あるいはより複雑なリン酸化誘導体の形態で存在している。後者のうち、真核細胞において最も豊富に存在する2つの形態は……

本手順の目的は、高品質なピロリン酸（pyrophosphate）を生成し、精製することである。まず、IP sixをIP sixキナーゼ（IP six kinase）の基質として用い、酵素反応によりIP sevenを生成する。次に、この酵素反応液をポリアミドゲルに電気泳動させ、IP sevenに対応するバンドを切り出す。その後、連続的な脱水・再水和サイクルによってIP sevenを単離します。手順の最終ステップは、生成物の純度を確認し、濃度を決定することです。最終的に、IP sevenをインキュベートすることで、IP sevenの生物学的活性を示す結果を得ることができます。VIP1キナーゼおよびIP7ホスファターゼDDP1を用いることで、これらの反応によりそれぞれIP8およびIP6が生成されます。この手法は、IP7シグナリングに関する知見を提供することが可能です。また、IP8のような多リン酸体や、PPIP4由来のIP5を含む他の系にも適用できます。このプロトコルでは、IP six kinase oneまたはVIP oneがIP sixをピロリン酸関連アイソフォームに変換する酵素反応の調製から開始します。今回のデモンストレーションでは、既報の手順に従い、ヒスチジンタグ付きIP six kinase oneおよびGSTタグ付きVIP one酵素をE. coliから精製しました。まず、書面でのプロトコルに従い、IP sixとhis IP six kinase oneまたはGST VIP oneを含む10〜20個の独立した酵素反応系を調製します。Milli Q超純水を用いて、液量を50 µLに調整します。チューブを軽くスピンした後、回転混和しながら37 °Cで一晩インキュベートします。長さ24 cm、幅18 cmのガラスプレート、1.5 mm幅の間隔、および16ウェルのコームを使用して、ポリアクリルアミドゲル作製装置を準備します。次に、あらかじめ調製したゲル溶液を、1ゲルあたり 50 milliliters の量で、プリキャストされたガラスプレートの間に注ぎます。コームを挿入し、室温で 30 to 60 minutes 放置してゲルを重合させます。ゲルの重合が完了したら、装置を低温室に移動させてください。1× TBEを用いて、200～300 Vで約30～60分間ゲルのプリランを行い、その際1× オレンジG染料を加えます。各反応につき、2 molのIP6を含む標準コントロールサンプルを準備します。プリラン後、各ウェルをランニングバッファーで十分に洗浄します。21ゲージの針を装着したシリンジを使用して、沈殿物を除去します。次に、ゲルの最初と最後の2レーンを避けて、サンプルをゲルにロードします。最後に、オレンジG染料のバンドがゲルの底から10 cm以内に到達するまで、1枚あたり7 mAで一晩電気泳動を行います。IP sevenの単離を開始するため、ゲル装置を分解し、片方のガラスプレートにゲルを残したまま、もう一方のガラスプレートを慎重に取り除きます。オレンジ色のGDバンドの直上から底部まで、IP six標準および1つのサンプルレーンを含むゲルの小さな部分を切り出します。切り出したゲルの部分をトルイジンブルーで数分間染色し、Anatol Pyrophosphateバンドが現れるまで待ちます。その間、染色されていないゲルの乾燥を防ぐため、先ほど取り除いたガラスプレートをゲルの上に再び置きます。ゲルの染色済み部分をDES染色液に移し、数分間置いてトルイジンブルーの余剰分を洗い流した後、再び染色されていないゲルと一緒に配置します。IP sevenバンドはIP six標準よりもわずかに遅く流れるため、視認できるはずです。また、IP sixよりも速く流れるA TPも視認できるはずです。次に、カミソリを使用して、ゲルの未染色の領域からIP sevenのバンドを切り出します。この際、染色したゲルで確認したIP sevenの移動度を指標にします。IP sevenのバンドの位置を推定するため、ゲルから切り出したIP sevenのバンドを15 milliliterチューブに入れ、10 millilitersのmilli Q 2回蒸留水を加えます。インキュベーション後、チューブを室温で10分間回転させ、デカンテーションによって液体を廃棄し、余分なTBEおよびアクリルアミドの微粒子を除去します。続いて、まずIP sevenゲルを含むチューブに5 mLの50% methanolを加え、脱水・再水和サイクルを2回行います。サンプルを室温で2時間回転させます。次に、ゲルスライスを5 mLのmilli Q 2回蒸留水を含む新しい15 mLチューブに移し、室温で2時間回転混和させます。インキュベーション後、メタノールを含むチューブは後で使用するため保管しておきます。溶出したIP7を濃縮させるため、脱水・再水和のサイクルをもう一度繰り返します。あらかじめ加えた5 mLの水と5 mLの50%Methanolを混合します。60 °Cに加熱したスピードバキュームを用いて、混合溶液を乾燥させます。サンプルがほぼ乾燥したら、残った液体を1.5 mL centrifuge tubeに移します。チューブを5,000 rpmで2分間遠心分離します。アクリルアミド粒子が含まれている可能性があるため、底部の20～30 µLを残して上清を回収します。サンプルを新しい1.5 mL遠心チューブに移します。必要に応じて、非加熱のスピードバキューム（speed vac）を用いて乾燥工程を継続します。サンプルが完全に乾燥すると、IP sevenの回収率が著しく低下します。したがって、サンプルの液量が100〜300 µLに達した時点で乾燥工程を終了させることが不可欠です。単離したIP sevenを回収した後、サンプルの2～5 µLをページゲルにロードし、その濃度と純度を決定します。濃度標準としてIP sixの数段階の希釈液と、4 molのポリプマーカーをロードします。ゲル電気泳動後、ゲル全体をトルイジンブルー溶液で染色および脱染色し、初期のピロリン酸アイソフォームを可視化します。トルイジン染色後、上述の手順に従い、ゲルのスキャンを行い、IP sixとIP sevenの強度の差を比較することで濃度を決定できます。Image Jなどのイメージングソフトウェアを使用することで、IP six kinase 1およびVIP 1酵素によるIP sixからIP sevenへの調製酵素変換を、PAGE分析を用いて容易に解析することが可能です。サイズコントロールとしてIP sixを同時にロードし、トルイジンブルーによるゲル染色を行うことで、ピロリン酸基を有する誘導体を同定することができます。これらは、初期状態のリン酸基の数に応じて移動速度が遅くなるため、上述の手順によりIP sevenを容易に精製することができました。さらに、精製したanatol pyrophosphateをPAGEで解析した結果、IP sevenの純度が確認されました。興味深いことに、VIP1によって生成されたIP7産物の1,3-ピロリン酸IP5異性体は、IP6キナーゼ1によって生成されたVIP7の5-ピロリン酸IP5異性体よりもわずかに泳動速度が遅い。IP6標準物質を使用することで、精製したIP7をさらなる実験に使用する前に、その濃度を容易に定量することができる。また、その生物学的活性を評価することも可能である。通常、ピロリン酸 IP5 を FIP1 および IP7 ホスファターゼ DDP1 と共にインキュベートします。精製された IP7 は、VIP1 によって IP8 に、DDP1 によって IP6 に変換されます。この手順に続き、IP8 やその他のリン酸化イノシトール同型体の単離といった追加の課題を解決するために、長時間にわたるトリン・ブルー染色などの他の手法を実施することができます。

preparation-of-quality-inositol-pyrophosphates

Research

JoVE Journal

Biology

生物学

ここに記載されているプロトコルは、修飾されたヌクレオシド三リン酸に至る複雑なルートのように数々の障害を説明し、要約するすることを目指しています。結果的に、このプロトコルは、これらの活性化ビルディングブロックの合成と実用化のための彼らの可用性の両方を容易にします。...

ヌクレオシド三リン酸 - 合成からの生化学的特徴付けへ

シスのジアステレオ選択的ワンポット調製するためのプロトコル- N-TS-iodoaziridinesが記載されている。 diiodomethyllithium、N-TSアルジミンに加えて、アミノ宝石二ヨウiodoaziridines中間の環の生成が実証されている。また、迅速かつ定量的クロマトグラフィーによる精製のための最も適切な固定相を評価するためのプロトコルが含まれる。...

クロマトグラフィーのための最適な固定相の定量的な選択を伴う合成とIodoaziridinesの精製

ホスホイノシチドは、その相対的存在量急速に様々な刺激に応答して変化するシグナル伝達脂質ています。この記事では、代謝的に抽出し、脱アシル化に続いて3 H- ミオ -イノシトールの 、で細胞を標識することによりホスホイノシチドの豊かさを測定する方法について説明します。抽出グリセロinositidesは次に高速液体クロマトグラフィーにより分離し、フローシンチレーションによって定量化されます。...

高速液体クロマトグラフィー結合フローシンチレーションにより放射性標識およびホスホイノシチドの細胞レベルの定量化

初期エンドソーム機能 F アクチンの重合によって決まります。ここで、この複雑な一連の反応の生化学的・遺伝的影響を受けやすいレンダリング核生成と、試験管の初期エンドソーム膜に...

体外初期エンドソームの F-アクチンの重合

ここでは、pH調節に基づく無標識法を用いてタンパク質 - ホスホイノシチド相互作用を研究するためのマイクロ流体プラットフォームの文脈で、支持された脂質二重層を提示する。...

PIP-on-a-chip：タンパク質 - ホスホイノシチド相互作用のラベルフリー研究

高純度非対称 dialkylphosphinic 酸抽出剤の合成のためのプロトコルが表示され、撮影 (2, 3-dimethylbutyl) (2, 4, 4'-trimethylpentyl)...

高純度非対称 Dialkylphosphinic 酸抽出剤の合成

多様な細菌、グラム陰性菌、グラム陽性菌、抗酸菌種を含むポリリン酸の迅速定量のための簡単な方法について述べる。...

無機ポリリン酸の細菌のための試金

37P20における合成のためのプロトコル...

37P20(o2 CR)51クラスターの合成と InP 量子ドットへの変換

このプロトコルは、イノシトールリン酸塩またはホスホイノシチドに結合するタンパク質の同定に焦点を当てています。これは、アガロースまたは磁気ビーズにストレプトアビジンを介して固定化されたバイオチン化イノシトールリン酸塩またはリンオイノシチドとの親和性クロマトグラフィーを使用しています。イノシトールリン酸塩またはホスオイノシチド結合タンパク質は、ウェスタンブロッティングまたは質量分析によって同定される。...

アフィニティクロマトグラフィーによるインノシトールリン酸塩またはホスホイノシチド相互作用タンパク質の同定

ここでは、植物中のイノシトールポリリン酸塩を検出し定量する高感度の方法である[3H]-ミオ-イノシトール標識苗の強力なアニオン交換高速液体クロマトグラフィーについて述べた。...

SAX-HPLCを用いた異種植物由来の可溶性、放射性標識イノシトールポリリン酸塩の抽出と定量化

哺乳類細胞抽出物からのイノシトールピロリン酸の絶対定量のためのキャピラリー電気泳動エレクトロスプレーイオン化質量分析の手順が記載されている。...

キャピラリー電気泳動エレクトロスプレーイオン化質量分析によるイノシトールピロリン酸の絶対定量(英語)

学ぶ イノシトールピロリン酸塩（IP7）の調製法。IP6を基質に酵素反応で生成し、ポリアクリルアミドゲル電気泳動で精製します。脱水・水和サイクルで回収し、純度と濃度を確認できます。この方法は細胞シグナル伝達研究に応用可能です。

品質イノシトールピロリン酸塩の調製

さらに動画を探す