이 프로토콜은 human INO80 염색질 리모델링 복합체의 야생형 및 돌연변이 버전을 생성하고 정제하는 절차를 설명합니다. INO80 subunit의 에피토프 태그 버전은 HEK293 세포에서 안정적으로 발현되며, 특정 subunit 세트가 없는 완전 복합체 및 복합체는 면역친화성 크로마토그래피로 정제됩니다.
방법 논문
이 프로토콜은 human INO80 염색질 리모델링 복합체의 야생형 및 돌연변이 버전을 생성하고 정제하는 절차를 설명합니다. INO80 subunit의 에피토프 태그 버전은 HEK293 세포에서 안정적으로 발현되며, 특정 subunit 세트가 없는 완전 복합체 및 복합체는 면역친화성 크로마토그래피로 정제됩니다.
INO80 크로 마틴 리모델링 복합체가 ATP에 의존하는 뉴 클레오 리모델링을 촉매에 의해 뉴 클레오 역학과 DNA의 접근성을 조절한다. 인간의 INO80 단지는 Ino80, 촉매 서브 유닛과 단지의 조립을위한 발판으로 두 역할을하는 SNF2 같은 ATPase를 포함하여 14 단백질 서브 유닛으로 구성되어 있습니다. 다른 서브 유닛의 기능과 그들이 INO80 단지의 크로 마틴 리모델링 활동에 기여하는 메커니즘은 가난으로 인해 인간의 세포 또는 이종 발현 시스템에 INO80 서브 어셈블리를 생성하는 도전에 부분적으로 이해 상태로 유지됩니다. 이 조브 프로토콜은 서브 유닛 또는 서브 유닛의 일부를 부족한 사람 INO80 염색질 리모델링 서브 콤플렉스의 정화를 할 수있는 절차를 설명합니다. N-말단에 FLAG 에피토프는 Ino80 cDNA를 안정적으로 인간 배아 신장 (HEK) FLP - 중재 재조합을 사용하여 293 세포주에 도입 태그. INO80 단지의 서브 유닛의 일부는 b에있는 경우에즉 하나는 해당 서브 유닛의 조립에 필요한 플랫폼이없는 대신 Ino80 돌연변이 단백질을 발현, 삭제. 경우 개별 서브 유닛이 고갈 될 안정적 FLAG을 표현 HEK 293 세포주에이 서브 유닛을 대상으로 한 transfects siRNA를가 Ino80 ATPase의 태그가. 핵 추출물을 준비하고, FLAG의 면역은 Ino80 유도체를 포함하는 단백질 분획을 풍부하게하기 위해 수행된다. 정제 INO80의 서브 콤플렉스의 조성물은 이러한 면역 블로, 실버 염색 및 질량 분석 등의 방법을 사용하여 분석 할 수있다. 이 프로토콜에 따라 생성 및 INO80 INO80 서브 콤플렉스 더욱 정돈 첨부 된 프로토콜에서 설명되는 다양한 생화학 적 분석을 이용하여 분석 될 수있다. 여기에 설명 된 방법은 모든 포유 동물의 멀티 서브 유닛 염색질 리모델링의 구조 및 기능적 특성에 대한 연구 및 수정 단지에 적용 할 수 있습니다.
진화 적으로 보존 SNF2 가족 염색질 리모델링 복합체는 염색질 조직 및 DNA 접근성 하나의 주요 레귤레이터이다. 이러한 개조 착체는 항상 어떤 경우에는 다양한 액세서리 단백질과 조립 및 다중 서브 유니트 매크로 분자 어셈블리를 형성하고, 중앙 SNF2 같은 ATPase의 서브 유닛을 포함한다. ATP 의존적 크로 마틴 리모델링 과정의 상세 분자를 연구하기 위해,이 착물의 활동 서브 유닛 및 / 또는 도메인 구조의 주어진 서브 세트의 기여를 이해하는 것이 중요하다. 이러한 분석은 특히 단백질 소단위 또는 도메인 구조 부족 고순도 착체 돌연변이를 생성하는 능력을 요구한다.
ATP 의존적 크로 마틴 리모델링 단지의 이전 구조 기능 연구가 널리 (참고 문헌 1-4, 예를 들어, 참조)으로 인해 효모 게놈의 우수한 조작성에 효모 모델 시스템에 초점을 맞추고있다. 보존을 감안할 때orthologous 리모델링 단지 중 서브 유닛의 구성과 기능, 구조와 효모 리모델링 단지의 기능에 대한 연구는 더 높은 진핵 생물에서 그들의 대응에 중요한 통찰력을 제공하고 있습니다. 그럼에도 불구하고, 상당한 종 특이 리모델링 단지 사이에 차이가 이득이나 보존 서브 유닛의 보존 영역 내에서 종 특이 서브 유닛, 이득 또는 보존 서브 유닛의 종 - 특정 도메인의 손실 및 시퀀스 다양성의 손실 결과로 존재한다. 이러한 차이는 원칙적으로 높은 진핵 세포가 새로운 분자 세포 환경에 적응하기위한 필요에 의해 구동 될 수있다. 이뿐만 아니라 메커니즘에 대한 통찰력을 제공 할 수 있습니다 또한 ATP 의존적 크로 마틴 리모델링 과정의 기본 메커니즘을 조명하고 있지만, 때문에 따라서, 높은 진핵 리모델링 단지의 서브 유닛은 뉴 클레오 리모델링 과정에 기여하는 방법을 이해하는 것은 가치가있는 크로 마틴 구조에 의해 HIG의 유전자 발현그녀의 진핵 세포가 조절된다.
지금까지 단 생화학 적 정의 염색질 리모델링 건물 및 서브 콤플렉스를 얻기에 어려움으로 인해 일부 멀티 서브 유닛 포유 동물의 크로 마틴 리모델링 복합체의 구조 및 기능 연구를,이 제한되고있다. 우리는 부분적으로 면역 정제 안정적으로 N-말단에 FLAG 에피토프가 야생형 또는 Ino80 5-7의 돌연변이 버전 태그 발현 인간 세포에서 손상 INO80 또는 INO80 서브 콤플렉스를 제조하는데 사용되는 후술하는 절차에 이러한 어려움을 회피했다 (도 1) . 인간 세포에서 그대로 INO80 착물을 얻기 위해 중재하는 FLP 재조합 안정적 INO80 착체 8-10의 서브 유닛을 코딩 FLAG 에피토프 태그 된 cDNA를 발현하는 형질 전환 된 HEK293 세포주를 생성하는 데 사용된다. INO80 소단위의 과발현 다소 독성이있을 수 있기 때문에 분리 및 선택적 CO하에 클론 세포주를 유지하는 데 필요nditions 대규모 세포 배양의 확장에 필요한 많은 통로 중에 안정한 유전자의 발현을 확인한다. 서브 유닛의 서브 세트 만 포함 작은 INO80의 서브 콤플렉스를 얻으려면, 우리는 성공적으로이 방법을 사용했다 (그림 2A, B). 첫째, 우리는 안정적으로 특정 서브 유닛 (5)의 상호 작용에 필요한 도메인이 결여 Ino80 버전의 돌연변이를 발현하는 HEK293 FLP 인 세포주를 생성. 또한, siRNA를 매개 최저는 적절한 FLAG-태그 INO80 서브 유닛 (게시되지 않은 데이터)를 발현하는 세포에서 원하는 서브 유닛을 소모하는 데 사용됩니다. 마지막으로, 인간 INO80 착체를 정화, FLAG 아가 로스 기반 크로마토 11함으로써 효과적으로 정제 INO80 또는 INO80 서브 콤플렉스를 함유하는 최종 분획에 세포질 단백질 오염의 존재를 감소시키는, 핵 추출물에서 INO80 - 함유 분획을 풍부하게하기 위해 사용된다.
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1 세대와 전체 길이 또는 FLAG의 돌연변이 버전 표현 HEK293 안정 세포주의 문화 에피토프를 - 태그 Ino80 또는 기타 INO80 복잡한 서브 유닛
롤러 병에 2 성장 HEK293 세포주
INO80 단지의 대규모 준비를 위해, 배양 세포를 10 - 20 롤러 병; 각 롤러 병에서 전형적인 수율은 포장 세포의 ~ 1 ML입니다.
또 다른 FLAG-태그 INO80 서브 유닛을 발현하는 세포에서 INO80 서브 유닛의 3은 siRNA를 매개 넉다운
하나의 서브 유닛이 부족 INO80 서브 콤플렉스를 얻으려면 사용 FLAG-immunopurification 안정적으로 shRNA를 발현 siRNA를 처리 한 세포 또는 세포로부터 INO80 단지를 정화합니다. (작은 간섭 RNA) 형질 전환 프로토콜이 여기에 설명 된 "역"의 siRNA는 15cm 접시에서 성장 HEK293 세포에 최적화되어 있습니다. 프로토콜은 세포와의 소 단일 15cm 접시입니다ULD 필요한 세포의 수에 따라 적절하게 확장 할. siRNA를 처리 한 세포에서 INO80 단지의 생화학 적으로 유용한 금액을 준비하기 위해, 하나는 40 15cm 접시에서 자란 문화까지 확장한다 패킹 된 세포 펠렛을 4 ml의 -이 약 2를 수득한다.
핵 추출물 (4) 준비
이 절차 (13)의 Dignam 프로토콜에서 수정 된 세포 펠렛을 시작 크기에 따라 상하 또는 축소 될 수있다. 일반적으로, 압축 된 세포 펠렛 수율 최종 핵 추출물 1 ㎖를 1 ㎖. 모든 버퍼는 차가운 얼음해야하고, 적당한 차가운 방을 사용할 수없는 경우 모든 단계는 추운 방에서 또는 얼음에서 수행해야합니다.

인간 INO80 또는 INO80 서브 콤플렉스의 5 면역 정화
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그림 1은 human INO80 ATP dependent chromatin remodeling complex를 생성, 정제 및 특성화하는 데 사용되는 절차를 요약한 순서도를 보여줍니다.
그림 2와 3에서 볼 수 있듯이, 이러한 절차를 통해 다양한 소단위체가 없는 야생형 INO80 및 INO80 소복합체를 모두 생성할 수 있으며, 이를 통해 INO80의 효소 활성에 대한 이러한 누락된 소단위체의 기여도에 대한 후속 생화학적 분석을 수행할 수 있습니다. 그림 2는 INO80 단지의 아키텍처를 정의하고 INO80 하위 단지를 생성하는 데 사용한 두 가지 전략을 설명합니다. 그림 2A에 표시된 첫 번째 경우, 온전한 INO80 복합체는 야생형 소단위체(Ies2 또는 INO80E)의 FLAG 태그 버전을 통해 정제됩니다. 소복합체는 서로 ...
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고등 진핵생물의 다중 소단위 포유류 염색질 리모델링 복합체의 구조적 및 기능적 연구는 돌연변이 서브유닛을 포함하거나 특정 서브유닛이 전혀 결여된 생화학적으로 유용한 양의 복합체를 준비하는 데 어려움을 겪었습니다. 여러 가지 기술적 장애물이 있습니다. 첫째, 포유류 세포의 유전자 조작은 기술적으로 어렵고 시간이 많이 걸렸습니다. 재조합 기술을 사용하여 게놈을 쉽게 편집하고 표적으로 삼을 수 있는 효모 세포와 달리 포유류 게놈은 구조적으로 더 복잡하고 재조합 개입에 덜 민감합니다. 따라서 배양된 세포 또는 동물에서 포유류 유전자의 결실 또는 변형은 더 많은 시간이 소요되고 더 전문적인 전문 지식이 필요합니다. 결과적으로, 구조적 돌연변이를 운반하거나 서브유닛(들)의 하위 집합이 부족한 돌연변이 포유류 복합체의 생성은 속도를 제한했습니다. 둘째, 이종 단백질 발현 시스템을 사용하는 생화학적 재구성 접근법은 정의된 다중 단백질 어셈블리를 생성하는 데 자주 사용됩니다. 그러나 이러한 접근법은 서브유닛이 적절한 화학량론으로 동시에 발현되거...
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저자는 경쟁하는 금전적 이해관계가 없음을 선언합니다.
저자의 연구실에서의 연구는 National Institute of General Medical Sciences(GM41628)의 보조금과 Greater Kansas City Community Foundation의 Helen Nelson Medical Research Fund에서 Stowers Institute for Medical Research의 보조금으로 지원됩니다.
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| Glutamax-I (stablized glutamine) | Life Technologies | 35050-079 | |
| Fetal Bovine Serum | SAFC | 12176C | |
| FuGENE6 transfection reagent | Promega | E2312 | |
| Hygromycin B, PBS | AG Scientific | H-1012-PBS | |
| pcDNA5/FRT 벡터 | Life Technologies | V6010-20 | |
| Flp-In HEK293 세포 | Life Technologies | R780-07 | |
| pOG44 Flp-Recombinase Expression Vector | Life Technologies | V600520 | |
| EZview Red ANTI-FLAG M2 Affinity Gel | Sigma | F2426 | |
| calf serum | SAFC | 12138C | |
| TARGETplus SMARTsiRNA 풀 | Dharmacon / Thermo Scientific | 다양한 | |
| 5x siRNA 재현탁 완충액 | Dharmacon / Thermo Scientific | #B-002000-UB-100 | |
| Lipofectamine RNAiMAX | Life Technologies | 13778 | |
| Opti-MEM Reduced Serum Medium | Life Technologies | 51985-091 | |
| PBS | Cellgro | 45000 | VWR |
| TrypLE (트립신) | Life Technologies | 12604 | |
| 1x FLAG 펩타이드 | Sigma | F3290 | |
| 마이크로 바이오 스핀 크로마토그래피 컬럼 | Bio-Rad | 737-5021 | |
| Amicon 울트라 원심 필터 장치(50k MWCO) | Amicon | UFC805024 | Fisher Scientific |
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