2018年11月1日
我々 はここで葉緑体の浄化のためのテスト/実証済みのプロトコル タンパク質インポート複合体 (TIC TOC 複合体) をタップ-タグを使用してを提示.ワンステップの親和性隔離のプロトコルは蛋白質を適用できる可能性があると質量分析法による新しい相互作用のパートナーを識別するために使用します。
この方法は、葉葉芽細胞の分野で重要な質問に答えるのに役立ちます, 例えば, 葉葉芽細胞のインポート機械の組成.これは、緑化と光合成のために不可欠であり、したがって、地球上の食糧生産のために不可欠です。分子機械は、TOCとTICと呼ばれる葉ロプラスの外側と内側のメンバーの2つの別々の複合体で構成されていますが、組成は完全には知られていません。
この技術の主な利点は、シロイヌナズナシスTOC/TIC複合体の精製は、単一ステップ精製法、TAP-TOC精製法で達成することができるということです。これは、特定の効率的な方法です。一般的に、この方法に新しい研究者は、葉緑体膜分の分離、洗剤、可溶化、または親和性精製に精通していないため、苦労する可能性があります。
シロイヌナズナズの植物を準備した後、冷たいモルタルと砂の害虫を使用して、液体窒素で3週間齢の苗の10グラムを粉砕します。地盤組織に20ミリリットルの冷たい粉砕バッファーを加えます。よく混ぜて、氷の上で解凍します。
次に、粉砕バッファーで 2 層の素早い濾過材料を浸します。ろ過材料の2つの層を通してホモゲネートを50ミリリットル円錐形遠心分離管にろ過します。濾液を摂氏4度で1,500倍に10分間遠心し、上清を新鮮な冷蔵50ミリリットル円錐形遠心管に移します。
同じ条件でもう一度遠心分離を繰り返します。上清を冷たい38.50ミリリットルの超遠心チューブに移し、冷たい粉砕バッファーで最大35ミリリットルを上に置きます。超遠心分離機を使用して、サンプルを100,000倍g、摂氏4度で1時間遠心分離します。
ガラスのテフロンホモジナイザーを使用して、粉砕バッファー内のグリーンペレットを再懸濁します。100,000倍gと摂氏4度で1時間遠心分離機を使用し、上清を捨てます。ガラスのテフロンホモジナイザーを使用して、1 x粉砕バッファーの 18.75 ミリリットルのグリーンペレットを再懸濁します。
その後、1つのx粉砕バッファーの別の9.375ミリリットルを追加します。9.375ミリリットルの4つのx可溶化溶液を加えて、最終体積を37.5ミリリットルにし、回転シェーカーを摂氏4度で30分間インキュベートします。この後、超遠心分離機を使用してサンプルを100,000グラム、摂氏4度で1時間遠心分離します。
可溶化した膜を含む上清を新鮮な50ミリリットル円錐形遠心分離管に移す。IGGアガロース樹脂を調製した後、可溶化膜の37.5ミリリットルを含む50ミリリットルの円錐管に、先に洗浄したIGGアガロース樹脂を移す。摂氏4度で回転するシェーカーで一晩インキュベートします。
翌日、IGGアガロース樹脂を100g、摂氏4度で5分間沈下する。上清を取り除くためにピペットを使用してください。IGGアガロース樹脂を37.5ミリリットルの緩衝Aで、室温で回転シェーカーに10分間インキュベートした。
テキストプロトコルで概説されているように、沈み込みと樹脂の洗浄を続けます。この後、IGGアガロース樹脂を35ミクロンフィルター付きの500マイクロリットルスピンカラムに移します。平衡のために300マイクロリットルのTEV溶出バッファーでビーズを2回洗います。
次に、TEV溶出バッファーの300マイクロリットルを加え、10マイクロリットルのTEVプロテアーゼを含有する。16°C、350 rpmで2時間、サーモミキサーにビーズを使用してスピンカラムをインキュベートします。次に、スピンカラムを開き、新しいクリーンな1.5ミリリットルチューブに入れます。
このチューブを100回gと摂氏4度で5分間回転させ、溶出物を採取します。本研究では、トランスジェニックA.thaliana植物由来のTAPタグ付き葉膜エンベロープタンパク質複合体が精製される。イムノブロット分析は、TAP-TOC159を単離してTOC複合体のTOC75およびTOC33と相互作用することを確認する。
この葉膜外膜キナーゼ(KOC1)は、TOC159をリン酸化することが知られており、同時単離も行われる。TIC110の存在は、単離されたTAP-TOC159複合体がTIC複合体の成分も含まれていることを明らかにする。FBN1A抗体は、TAP-TOC159複合体を認識せず、汚染がないことを示した。
陰性対照において、免疫沈降NTAPタンパク質は、いずれのTOC、TICタンパク質とも共単離しておらず、TAP-TOC159精製の特異性を確認する。この方法は葉芽細胞タンパク質のインポートに関する洞察を提供することができますが、シロイヌナズナ・サリアナ・ボトルシステムの他の複合体に適用される可能性があります。この手順に従って、ウェスタンブロッティングや質量分析などの他の方法を適用して、既知の成分の存在を実証するか、TOCおよびTIC複合体の新しい成分を同定することができます。
この技術は、塩素細胞タンパク質のインポート分野での研究の道を開き、TOCおよびTIC複合体の新しい成分の機能を探求する道を開いた。
この記事では、TAPタグを使用して葉緑体タンパク質輸入複合体(TOC-TIC複合体)を精製するための1ステップ親和性分離プロトコルを紹介します。この方法は、質量分析によって新しい相互作用パートナーを特定でき、葉緑体の機能を理解する上で重要です。
Understanding the composition of chloroplast protein import complexes is critical for advancing plant biotechnology and improving crop yield. The TAP-TOC159 purification method enables efficient isolation of membrane protein complexes, supporting target validation and mechanistic de-risking in chloroplast-related research. This approach enhances predictive confidence in identifying novel components of the TOC and TIC complexes, with implications for synthetic biology and metabolic engineering in biopharma-relevant plant systems.
The method fits within the discovery biology phase, enabling isolation of native complexes to inform target identification and pathway elucidation before progressing to functional assays or engineering efforts.