파지 디스플레이는 그 고정 된 분자와 상호 작용하는 단백질이나 단백질 부분을 캡처 할 수있는 강력한 기술이다. 생성하는 파아지 cDNA 라이브러리의 형식과 스크린의 결정이 제작되면, 여기에 설명 된 프로토콜 인터랙의 식별에 이르는 효율 선호도 선택을 허용한다.
Method Article
파지 디스플레이는 그 고정 된 분자와 상호 작용하는 단백질이나 단백질 부분을 캡처 할 수있는 강력한 기술이다. 생성하는 파아지 cDNA 라이브러리의 형식과 스크린의 결정이 제작되면, 여기에 설명 된 프로토콜 인터랙의 식별에 이르는 효율 선호도 선택을 허용한다.
고정 미끼 분자 방향성 복제 cDNA 라이브러리로 인코딩 된 다양한 단백질 부분을 제시 할 수있는 발판 재조합 파지를 사용하여 상호 작용을 발견 할 수있는 효율적인 수단입니다. 기술은 주로 단백질 - 단백질 상호 작용을 발견하기 위해 사용되었지만 도전을 미끼 분자는 단백질에 한정 될 필요는 없다. 여기에 제시된 프로토콜은 미끼의 소극적인 수가 동일한 단백질을 제시하는 독립 클론의 식별을 최대화하기 위해 반복 실험으로 스크리닝 할 수 있도록 최적화되었다. 이 확인 된 상호 작용하는 단백질이 미끼 분자의 합법적 인 인터랙 것을 더 큰 자신감을 허용합니다. 각각의 선호도 선택 후 파지 역가를 모니터링 라운드 선호도 선택이 음성 대조군의 효과뿐 아니라 어떻게 진행되고 있는지에 대한 정보를 제공합니다. 하나는 파지를 titering, 방법을 통해 어떤이 과정이 효율적으로 진행 할 수 있도록 사전에 준비수는 표시됩니다. 독립적 인 플라크의 격리 다음 검색 증폭 산물의 특성이 선호도 선택은 진행 상황을 잘 확인하는 데 사용할 수있는 강조 표시됩니다. 문제가 잘못된 반응을 최소화하기 위해 또는 지속적으로 파지를 복구 우회하는 기술 촬영이 설명되어 있습니다. 바이러스 오염 플레어 업을 줄이는 수단이 논의된다.
왜 대신에 다른 분자와 단백질의 상호 작용을 발견하고 조사에 사용할 수있는 수많은 다른 기술의 파지 디스플레이와 궁합 선택을 사용할 수 있습니까? 파지 디스플레이는 다음과 같은 단백질 - 리간드 상호 작용 1-3을 검출하는 다른 방법을 통해 몇 가지 독특한 장점을 청구 할 수 있습니다 :
미끼 분자의 매우 넓은 레퍼토리
가장 중요한 이유는 친화력 선택 4 미끼 역할을 할 수있는 분자의 다양성에있다. 파지 디스플레이는 고분자 / 분자가 복구 지원에 부착 할 수있는 경우 기본적으로, 그것은 파지 표시 단백질과 선호도에 대한 검사를 할 수있는 다른 단백질, 핵산, 탄수화물 등 5과 상호 작용하는 단백질 조각을 분리하는 매우 강력한 수단이다. 조건은 연구에 사용하는 경우 또한, 미끼 분자는 6 고정 때 생물학적 활성을 유지하는지 확인하기 위해 액세스 할 수 있습니다활동을 제거 / 끌어 내다 전에 친 화성 선택에 미끼로 번역 후 변형을 소개하고, 6 효과 또는이다.
외부 요인에 파지 저항
파지 디스플레이를 사용하는 두 번째 이유는, 그것이 어떤 미끼가 상호 작용하는 단백질을 캡처하는 환경 스트레스 (열, 높은 osmolyte 농도, 특정 보조 인자, 등.)을 요구할 수 있다는 가능하다는 것을, 또는 파지 디스플레이 단백질 든 변경해야 할 수도 친화력 선택하기 전에. 연구되고있는 요인은 먹이와 단백질 아니라 그것이 시험 유기체에 치명적인 경우 상호 작용이 발생할 수있게하거나 상태 사이의 상호 작용이다. 그것은 (T7 생존을위한 출판 열 최대 ~ 60 ° C 7입니다 예) 그대로 실행 가능한 두 가혹한 실험 조건을 견딜 수 있기 때문에 T7 파지는 이러한 연구에 특히 적합합니다. 바꾸는 파지의 예는 프로 표시로수리 효소의 단백질 기질의 애기 장대 종자 프로테옴을 검사 할 때 teins는 단백질 Isoaspartyl 메틸 Transferease (PIMT)는이 연구에 사용 된 바이러스는 도입을 장려하기 위해, 이전에 각 친화력 선택에 라운드, 일주일 동안 "세"있었다 isoaspartate의 (isoAsp는) 인식 및 수리 / 등의 이상을 대사 할 수 유기체에서 할 수없는 민감한 단백질 6 잔류 물.
대사 적 불활성
또한, 파지는 일반적으로 신진 대사 독과, 적어도, 대사 활성 시험 생물에다면 발현 성 효과가 발생할 것 작은 분자 간섭에 저항. 엄격 세척 후, 독은 독성이 세균 또는 후속 파아지 복제 무해한 범위로 희석되도록 박테리아의 대량 감염이 도입되기 전에 제거된다. PIMT 수리 단백질 표적을 조사하는 동안효소, S-아데노 메티오닌 (AdoMet)는 효소를 불 활성화하고 유용한 음성 대조군이있는 보안 제공하기 위해 S-아데노 호모시스테인 (AdoHcy)에 의존하면서 표적 단백질 캡처를 허용하도록 마이크로 타이 터 플레이트 잘 고정화 효소를 활성화하는 데 사용되었다 바이러스에 악영향 AdoMet 또는 AdoHcy 6도에 의해 영향을받을 수없는 것이 지식. 또한이 실험실에서 조사 특정 늦은 배아 풍부한 (LEA) 단백질 가족의 일원은, 시점에 콩 씨앗에서 200 밀리미터의 높은 농도를 달성 할 수 자당 8 등의 첨가제의 존재에 자신의 형상을 변경하는 것으로 알려져있다 생리적 성숙 9. 바이러스는 자율적으로 실행 가능한 시험 생물 (10)의 경우에는 해당되지 않습니다 특정 LEA-클라이언트 단백질 상호 작용에 대한 가능성에 필요한 각각의 친화력 선택 라운드, 200 MM의 자당의 첨가에 의해 영향을받을 것으로 예상되지 않습니다.
이 연구소는 discoverin에 초점을 맞추고있다G 단백질 - 단백질 탈수 (11) 또는 씨가 6 흡수 된 후에 isoAsp 형성에 취약 저장 프로테옴의 구성 요소를 복구하는 동안 저장 프로테옴 보호의 메커니즘을 기초 성숙, 탈수 또는 발아 씨앗의 상호 작용. 따라서, 생산 및 정제 활성 상태에 미끼로 필요한 재조합 단백질, 그들이 고정화 전후에 자주 어려운, 우리의 작업에 기초하지만 그들은, 그래서 남아 보장한다. 각각의 재조합 단백질 생산 시나리오가 다르기 그러나, 재조합 단백질 생산을위한 최적화 조건은 여기서 언급되지 않을 것이다. 사용자는 (이 효소 경우 마이크로 플레이트의 우물에서 효소 분석을, 예를 들면) 고정 된 단백질이 여전히 작동하는지 확인하기 위해, 가능한 한, 시도 촉구된다. 이것은 어떤 발견 상호 작용이 있는지, 미끼 따라서 생물학적 활성과 자신감을 제공합니다생물학적 관련성이 다소 가능성.
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
B) 정제 된 재조합 미끼, A) 파지 디스플레이의 cDNA 미끼에 대한 선호도와 단백질을 인코딩 할 가능성이 도서관은 (그림 1) 아래에 설명 된 절차에의 그래픽 묘사는 파지 디스플레이 라이브러리를 사용하여 친 화성 선택을위한 두 가지 기본 구성 요소를 강조 단백질. 미끼 (재조합 단백질)의 생산은 광범위하게 검토 한 문학은 E.에서 용해 활성 재조합 단백질을 보호하기위한 최선의 방법을 요약 대장균 12-13, 진핵 세포, 효모 14, 15 ~ 16 곤충, 식물 17 ~ 18, 또는 19 ~ 20 포유류 세포가 풍부하다.
다음과 같은 프로토콜에서 hexahistidyl 재조합 단백질 미끼로 사용 된 태그. 이 미끼 단백질 하룻밤 배양 및 세척 단계 후 우물에 남아 확인하실 수 있습니다.
1. 미세 적정 판 우물에서 재조합 단백질의 유지를위한 ELISA
참고 : 또한 재조합 단백질 웰 자체를 부착하지 않는 경우,이 회를 변경하는 것이 가능하다전자의 구성 / 버퍼의 pH가 상당히 (탄산 버퍼의 pH 10.0) 또는 마이크로 플레이트의 웰에 단백질의 첨부 파일을 지원하기 위해 시도하는 chaotropes (요소)를 추가합니다. 2) 높은 pH / chaotrope의 제거 다음의 생물학적 활성을 유지 권장하며 1) 선호도 선택을위한 조건에서 마이크로 플레이트의 웰에 바인딩 남아 그러나, 재조합 단백질이 있음을 다시 수립.
2. Titering에 세균 호스트 (BLT5403)을 성장
주 : 호스트 박테리아 세포를BLT5403는 T7 중간, 낮은 벡터를 복사하여 성공적으로 복제 할 수없이 T7 기본 캡시드 단백질의 플라스미드 매개로 소스를 표현 바이러스에 매우 민감하다. 그것은 오염을 방지하기 위해 필수적입니다. 바이러스 / 감염 세균과 접촉하는 모든 표면은 70 % (V / V) 에탄올로 닦아 또는 세제 (그림 2I)를 사용하여 세정해야하는 시점에서 오염은 결국 발생합니다. 이 비효율적 인 경우, Envirocide (그림 2,1)을 견딜 수있는 모든 표면의 철저한 오염 제거가 필요합니다. 4 ° C에서 재고의 오염을 줄이기 위해 냉장고의 재고 BLT5403 세포 친 화성 선택의 새 라운드를 시작하고 활발한 세포가 프로토콜에서 사용되는 확인하십시오. 필터 장벽 피펫 팁은 필수적이다.
3. 선호도 선택
DAY ONE
예를 들어, BSA 복제 한도 1, 2, 3 (복제 하나 파지 역가의 세 세중 수치)로부터 파지 세 10 -2 희석에 1.5 ㎖의 에펜 도르프 튜브 라벨, 다음 붕규산 시험관 1 표시 시작 감염된 박테리아가 LB 100 AMP 한천 플레이트 (그림 3C)에 따르기 전에 감염되지 않은 박테리아와 최고 아가로 오스와 혼합 할 수있는 2, 3.
참고 : 원형, 셋, 넷은 P의 많은 -10 10 볼륨의 대략적인 희석이 필요할 수 있습니다LB AMP100에의 볼륨 hage.
둘째 날
참고 : 시간에 따라 선호도 선택의 완성에서 파지 감염 - BLT5403 추가 할 준비가되어 있음을 곧 문화를 시작, 500 ML에있는 세포는 0.6과 1.0 OD 600 사이입니다. 그들은 많은 1.0를 초과 할 경우 세포가 정지 단계에 접근, 용해는 자원의 제약을 위해서 (때문에) 발생하지 않을 수 있습니다. 셀 (600)은 0.6의 적어도 종래 파지의 도입 OD를 달성하지 않는 경우에, 감염의 다중성은 급속 파쇄물의 표현에 영향을 미칠 수있는 세포를 죽이는 너무 높을 수있다. 세포가 아직 궁합 선택, INOC의 완료로 0.6 OD 600에 접근하지 않는 경우ulate 두 번째 (또는 심지어에서 두 번째와 세 번째 모두) 37 ° C (그림 2 층)에서 진탕 시험관에서 더 많은 BLT5403와 플라스크. OD 1.0 600 너무 빨리 접근하는 경우, 히터와 셰이커를 끄고 문화를 냉각하고 산소 박테리아를 굶어 뚜껑을 엽니 다. 파지 한 번 흔들어 / 난방을 재개가 추가되었습니다.
여기에서 파지 교차 오염을 방지하기 위해 필터 장벽 팁을 사용합니다.
4. 셋째 날
5. Titering
6. 역가를 결정하고 계산
7. 플라크 분리, PCR 및 시퀀싱
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
(대사 미끼 중독) 파지 표시 단백질과 상호 작용하는 미끼의 능력을 손상 할 수 있다는 것은이 기술에 대한 강력한 음의 컨트롤을 제공합니다. 그것은 미끼가 잘 마이크로 플레이트에 결합 할 때, 그 기능을 유지하고 있는지 확인하는 것이 좋습니다. 이러한 검사는 모두 nonpoisoned 미끼로 회수 상호 작용, 파지 표시 단백질은 안전한 것으로 신뢰를 증가 할 것이다.
각 우물에서 세 삼중를 샘플링 선호도 선택에 필요한 시간과 작업에 상당히 추가 한 번만 샘플링보다 각 웰 내 역가의보다 정확한 견적을 제공합니다. 삼중의 역가의 대부분이 잘 일치하지만, 라운드 네에서 BSA의 복제 2의 삼중는 (표 1) 다양 있습니다. 여러 번 샘플링하여, 최종 잡은 탈리는 피펫 팅의 오차 및 t의 더 정확한 추정치뿐만 취약하지그는 실제 역가이 예상 주위의 변화는 잘 - 투 - 글쎄, (표 1, 그림 5C)를 얻을 수있다.
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
세 복제 웰 실험을 실행하여, 미끼에 결합하는 동일한 단백질의 독립적 취득한 파지들은 동일한 클론 획득 된 CDS 영역의 뉴클레오티드 서열 (즉, 명 차이지만 이러한되었을 경우에도 구별 될 수있다 ) 독립 우물에서 검색. 그렇지 않으면, 미끼에 결합하는 단백질을 코딩 동일한 파지를 구별하기위한 유일한 방법은 그들이 독립적 뉴클레오티드 서열의 일부가 다를 전사 영역을 반대로하는 경우.
친화력 선별 된 파지를 증폭에 사용하기 위해 박테리아를 모두 성장하는 일 FERNBACH 플라스크의 사용은 9 삼각 플라스크를 모니터링하는 것보다 궁합 선택 뒤에 감염에 이르는 세균 성장의 덜 바쁜 모니터링을 허용한다. 데워진 삼각 플라스크에, 직전에 감염이 세균을 이동시키고 또한 인해 알테에 서브 라이브러리 역가 불일치를 제거때문에 특정 플라스크별로 세균의 성장에 감염의 다중성에 식량. 따라서, 라운드로 라운드에서 파지 역가의 변화는 우물에 유지 파지의 수와 복제 된 우물 사...
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
저자가 공개하는 게 없다.
해치, McIntire - 스테니스 (AD421 CRIS), USDA 씨 그랜트 (2011-04375), 및 ABD에 선생님 프레드릭 맥 매스터 연구 활동,이 프로젝트는 부분적으로 NSF IOS (0849230)에 의해 투자되었다.
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
|---|---|---|---|
| 트립톤 | Becton Dickinson Co. | ||
| 효모 추출물 | Becton Dickinson | 212750 | |
| 한천 | Becton Dickinson | 214010 | |
| 염화나트륨 | Fisher Scientific | BP358-10 | |
| Agarose | Research Products International | A20090 | |
| 차단 시약 | EMD Chemicals Inc. | 69064 | |
| 트윈 20 | Fisher Scientific | BP337-100 | |
| 수산화나트륨 | Fisher Scientific | BP359-212 | |
| 도데실황산나트륨 | Fisher Scientific | BP166-500 | |
| 트리스 베이스 | Fisher Scientific | BP152-5 | |
| 클로로포름 | Fisher Scientific | BP1145-1 | |
| 대장균 BLT5403 | EMD Chemicals Inc. | BLT5403 | 유전자형: F- ompT hsdSB (rB - mB -) gal dcm pAR5403 (AmpR) |
| 암피실린, 나트륨 염 | 연구 제품 국제 | A40040 | |
| 에티듐 브로마이드 | Fisher Scientific | BP102-1 | |
| 소 혈청 알부민 (BSA) | Sigma-Aldrich Corp. | A-9647 | |
| Penta-HIS 1차 항체 | Qiagen Inc. | 34660 | |
| 염소 안티 마우스 알칼리 인산염 접합체 | Sigma-Aldrich Corp. | A-5153 | |
| para-니트로페닐포스페이 | 시그마-알드리치 공사 | N-7653 | |
| T7-UP 프라이머 | EMD 화학 Inc. | 5 ' - GGAGCTGTCGTATTCCAGTC - 3 ' | |
| T7 다운 프라이머 | EMD 화학 주식 | 5'-AACCCCTCAAGACCCGTTTA-3'Qiaquick | |
| PCR 정화 키트 | Qiagen Inc. | 28104 | |
| Qiaquick 젤 추출 키트 | Qiagen Inc. | 28706 | |
| Big Dye Terminator v3.1 사이클 염기서열분석 키트 | , Invitrogen Life Technologies | 4336917 | |
| Heating Block | Pierce Chemical Co.(Thermo Fisher Scientific Co.) | 18780 | |
| 96웰 세포 배양 플레이트 | Corning | Costar 3590 | |
| Isotemp 인큐베이터 오븐 | Fisher Scientific | 516D | |
| 파스퇴르 피펫, 5 ¾ in | Fisher Scientific | 13-678-20A | |
| ChromaView Transilluminator | UVP Inc. | TS-15 | |
| UV 실드 | Oberon | 071AF | |
| 장갑, 니트릴 | Fisher Scientific | 19-170-010C | |
| 멸균 1.5ml 튜브 | USA Scientific Inc | 1615-5500 | |
| 10ml 붕규산 피펫 | Fisher Scientific | 13-678-25E | |
| 붕규산 배양 튜브 | Fisher Scientific | 14-961-27 | |
| Uniskan I, ELISA 플레이트 리더 | Labsystem 및 Flow Laboratories, 핀란드 헬싱키 | Type 362 |
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article
Request Permission