이 프로토콜은 다양한 다운스트림 단백질 분석 기술과 호환되는 이종 샘플의 비공유 생체 분자 어셈블리 및 단백질에 대한 네이티브 분리 기술인 투명 네이티브 겔 용리된 액체 분획 포착 전기영동(CN-GELFrEE)을 준비하고 수행하는 방법을 설명합니다.
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방법 논문
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이 프로토콜은 다양한 다운스트림 단백질 분석 기술과 호환되는 이종 샘플의 비공유 생체 분자 어셈블리 및 단백질에 대한 네이티브 분리 기술인 투명 네이티브 겔 용리된 액체 분획 포착 전기영동(CN-GELFrEE)을 준비하고 수행하는 방법을 설명합니다.
단백질 복합체는 중요한 세포 기능의 배열을 수행한다. 자신의 비공유 상호 작용과 역 동성을 해명하는 것은 생물학적 시스템에서 단지의 역할을 이해하는 데 중요합니다. 생체 분자 어셈블리 직접 특성화 최근 점점 더 중요 해지고 있지만, 질량 분석법을 포함한 다운 스트림 분석 기술과 호환되는 기본 분류 기술은 더욱 이러한 연구를 확장 할 필요가있다. 그럼에도 불구하고, 필드는 천연 단백질 어셈블리에 대한 높은 처리량, 넓은 범위의 높은 회수 분리 방법이 부족하다. 여기서는 비공유 단백질 어셈블리 신규 분리 양상을 분명히 네이티브 겔 용출 액체 분획 포착 전기 (CN-GELFrEE)를 제시한다. CN-GELFrEE 분리 성능은 마우스 마음에서 추출 분획 복합체에 의해 입증되었다. 분수는 2 시간에 걸쳐 수집 ~ 30에서 500 kDa의에 이르기까지 개별 밴드를 표시했다. 콘분자량의 대역폭을 증가시키는 일관된 패턴은 각각 ~ 100 kDa의 범위를 관찰 하였다. 또한, SDS-PAGE를 통해 네이티브 분획 후의 재분석 분자량 단백질 복합체의 변성과 일치 이동 하였다. 따라서, CN-GELFrEE 하류 단백질 분석과 호환되는 분획을 제공하는 넓은 분자량 범위에서 단백질 복합체의 고해상도 및 높은 회복 네이티브 분리를 수행 할 수있는 능력을 제공하는 것으로 판명되었다.
셀 내에서 일어나고있는 생물학적 과정의 대부분은 단백질 어셈블리보다는 단일 단백질 (1)에 의해 수행 될 것으로 생각된다. 결과적으로, 셀의 서브 유닛 단백질의 특정 생물학적 역할을 규명하기 위하여는 단지이 다른 단백질 또는 리간드와의 상호 작용의 구조를 이해하는 것이 필요하다. 그러나, 그들의 비공유 상호 작용과 활동을 유지, 기본적으로 단백질을 공부하고, 도전 남아있다. 천연 단백질 연구의 단점 중 하나는 다양한 하류 단백질 분석 기술과 호환되는 적절한 원시 분리 기술이다. 따라서, 생체의 비공유 어셈블리를 특성화 할 수있는 분리 기술에 대한 관심은 최근에 급격히 증가하고있다 (3).
단백질 분리 기술은 생화학, 생물 물리학 등 다양한 연구하는 것이 필수적이다. 현재 기본 분리 기술을 intrinsi낮은 해상도, 낮은 처리량, 강수량 감소, 초기 샘플 많은 양의 요구 사항으로 다운 스트림 분석, 호환성을 줄일 C 결핍. 탠덤 친 화성 정제는 일반적으로 단백질 상호 작용 연구를 위해 사용되지만, 그것은 높은 처리량 분석 4와 호환되도록한다 각 단백질 타겟에 대해 개별적으로 수행되어야한다. 크기 배제 크로마토 그래피 (5) 모두 기본 분리를 제공하지만, 본질적으로 저해상도 기술이며 높은 초기 샘플 량을 필요로 한 이온 친 화성 크로마토 그래피 (5) 밀도 구배 분리 6 선택적 침전.
대안 적으로, 청색 기본 (BN) 및 클리어 네이티브 (CN)과 같은 PAGE 겔 기반 기술 (중 1-D 또는 2-D)는, 고해상도의 분리를 표시. 또한, 다른 기술이 언급 대조, 네이티브 PAGE 분리는 광범위한 연구의 용해도 및 기본 형태를 유지소수성 단백질을 포함하는 고분자 종의 플랜지. 이 기능은 또한 이러한 방법 7,8에 의해 도달 프로테옴 범위를 넓혀 및 CN 및 BN-PAGE 사이에 다른 화학을 통해 달성된다. CN-PAGE는 일반적으로 BN-PAGE에서 쿠마 파란색 염료를 대체 캐리어 분자 소프트 충전 세제를 사용합니다. 높은 해상도와 관련된 있지만 BN-PAGE는 이러한 분리 된 단백질 8 쿠마 분자 부가 형성의 감소 효소 활성,이 후자의 다운 스트림 MS에 크게 편파적 인 9를 분석 같은주의 사항이 있습니다. 이 두 가지 방법은, 그러나, 전통적으로 인해 염색 및 젤 추출 제한 7을 둘러 복구 및 좁은 프로테옴 범위와 관련이있다.
변성 된 단백질의 연구를 위해이 높은 단백질 회복 고해상도 분별을 행하면서 고분자의 용해도를 유지 몇몇 기술은 다음과 그 D와 호환분리 후 단백질 분석 기술을 iverse. 젤 - 용출 액체 분수 내포 전기 영동 (GELFrEE)는 모든 이러한 특성에 맞게 분류 기법 중 하나입니다. 이 방법은 대부분이 신속하고 다목적 인 것을 나타내는, 높은 처리량 하향식 프로테오믹스 연구에 적용된다. GELFrEE에서 단백질이 변성되고 관형 겔 매트릭스를 통해 분자량에 기초한 분리의 기공율은 샘플 요건 및 원하는 분류 결과에 기초하여 변화 될 수있다. 분획 따라서 고해상도를 유지하면서, SDS-PAGE와 연관된 회수 제한을 감소 액상으로 용출된다. 분획 분액 후 분자량 대역폭 선택 (11) 1-D의 PAGE에 의해 분석 될 수있다. 기본 분리 기술에 GELFrEE과 관련된 이점에 대한 수요가있다. 본원에 기재된 방법은, 클리어 네이티브 GELFrEE (CN-GELFrEE)는 GELFrEE의 네이티브 적응된다. 위해 폭 넓은들과 호환 가능합니다그 나라의 상태에서 거대 분자의 pectrum,이 방법은 소프트 CN-PAGE 화학에뿐만 아니라 불연속 겔 시스템 (9)에 존재하는 다공성의 거친 전환을 제거하여 단백질 침전을 감소 다공성 기울기 분리에뿐만 아니라 의존한다. 마우스의 심장으로부터 추출 된 단백질 복합체를 분별에 적용될 때, 용출 된 분획을 회수하고 높은 얻었다 광범위한 분자량 고해상도 분리 표시. 또한, 얻어진 분획 하류 생화학 및 생물 물리학 적 단백질 분석 대부분 호환된다.
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참고 :이 비디오 프로토콜은 관련 출판물 (9)을 기반으로합니다. 특정 시약, 재료와이 프로토콜에 설명 된 모든 단계를 수행하는 데 필요한 장비는 재료 섹션에 나열되어 있습니다. 필요한 모든 솔루션의 준비를위한 조리법 및 정보는 표 1에 항목별로된다.
1. 그라데이션 튜브 젤 쏟아져
2. 샘플 준비
3. CN-GELFrEE 장치

그림 1 :. CN-GELFrEE 장치 (A) GELFrEE 장치 부품 도면과 제조 부품 (B) 사진; (C) CN-GELFrEE 장치 조립체 방식 : (1) 버퍼 실 (2) 스페이서 (3)에 O 링 (4) 겔 관 (5)에 수집 챔버, 및 (6) 투석막.

표 1 : 솔루션의 표.

표 2 : GELFrEE 장치 부의 표.
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극저온 접지 마우스 하트 추출 단백질 200 μg의은 1-12% T 겔 관 CN-GELFrEE 방법을 이용하여, 150 ㎕의 각각의 14 분획으로 기본적 분획 하였다. 각 부분의 10 μL의 분취 스테인드 CN-PAGE 슬래브 젤은 실행되었다. CN-GELFrEE 분획 얻어진 분획 해상도의 명확한 묘사는도 2a에 도시된다. 분획을 두 시간에 걸쳐 수집하고, 겔 분석은 30 ~ 500 kDa의 범위의 분자량을 증가시키는 일관된 패턴을 나타낸다. 각 분획 ~ 100 kDa의를 통해 대중에 이르기까지 종을 포함한다. 분수는 더 컬렉션 분수 사이에 발생으로 점점 감소 분자량-범위의 낮은 중복을 표시합니다. 여기에 표시된 CN-PAGE 슬래브 겔은 각각 150 ㎕를 분획으로부터 회수 된 단백질의 6 %를 나타냅니다.
fract의 각이온...
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CN-GELFrEE은 겔 매트릭스를 통해 분자량 계 단백질 분획에 대한 담체 분자 9 음이온 성 및 중성 세제의 혼합물을 사용하여 클리어 네이티브 (CN) 페이지 버퍼 시스템으로부터 유도된다. 네이티브 마우스 심장 단백질 추출물 CN-GELFrEE의 애플리케이션 생체 분자 어셈블리의 비공유 상호 작용을 유지하면서, 이산 대역폭과 낮은 복잡도 분획 생성. CN-PAGE 및 SDS-PAGE 환원 슬랩 겔 분획 사이의 비교 분획 고분자 단백질 사슬 간 이황화 결합의 파괴와 비공유 상호 작용의 감소를 보여 질량 변화를 보였다. 결과는 CN-GELFrEE 분리 기본 문자를 확인한다.
이 프로토콜의 일부 단계는 중요하며, 따라서 더 많은 관심을 보증합니다. 우선, 주조 후 젤 튜브를 서서히 조심스럽게 잘라 장치 외부 아크릴 아미드로부터 분리되어야한다. 하지 않으면그렇게 메시 내에 기포를 발생하거나 유리관에서 겔을 분리, 겔을 손상 할 수있다. 이러한 손실은 분리 분해...
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저자는 공개할 것이 없습니다.
WM 켁 재단은 관대하게이 일을 위해 자금을 제공했다. 정부에서, 고등 교육 인력의 개선을 위해 조정에서 테두리 장학금 88888.075416 / 2013-00없이 RDM 브라질, 과학 - 본 자료는 리오 데 자네이로 국가의 정부로부터 FAPERJ 연구 보조금 100.039 / 2014 지원 작업을 기반으로 브라질의, HSS를 들면, 국립 과학 재단 (National Science Foundation) 대학원 연구 OSS에 대한 교제 번호 2014171659에서 친목 및 CNPq 연구 보조금 LHFDVPCH에 대한 브라질 정부의 202,011 / 2012-7에 의해 생명의 노스 웨스턴 대학의 화학받는 사람은 연구소 박사후을 처리하다 원정대 수상.
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| 이름 | 회사 | 카탈로그 번호 | 댓글 |
|---|---|---|---|
| Reagents | |||
| 30% 아크릴아미드/비스 용액, 37.5:1 | Bio-Rad | 161-0158 | 이 용액은 신경독성이 있습니다. |
| 6-아미노헥산(ε-aminocaproic acid) | Sigma-Aldrich | A2504 | 이 화학 물질은 자극제입니다. |
| 과황산암모늄(APS) | Fisher Scientific | 7727-54-0 | 이 화학 물질은 가연성, 독성 및 부식성입니다. |
| Coomassie blue G250 | Bio-Rad | 161-0406 | |
| Dodecylmaltoside | Sigma-Aldrich | D4641 | 이 화학 물질은 자극성입니다. |
| 에틸렌 글리콜 테트라 아세트산 (EGTA) | FLUKA | 3777 | 이 화학 물질은 독성이 있습니다. |
| 에틸렌디아민 테트라아세트산(EDTA) | Fisher Scientific | BP120 | 이 화학 물질은 독성이 있습니다. |
| 글리세롤 | 피셔 사이언티픽 | 56-81-5 | |
| 이미다졸 | 시그마-알드리치 | I2399 | |
| 액체 질소 | 모든 공급 | 업체 없음 | 용기에 액체 질소 저장 저온 액체용으로 설계 |
| 마우스 심장 | Bioreclamation LLC | MSE-HEART | |
| n-부탄올 | 피셔 사이언티픽 | 71-36-3 | 이 화학 물질은 가연성이며 독성이 있습니다. |
| Ponceau S | Sigma-Aldrich | BP103 | |
| 프로테아제 억제제 칵테일 | Thermo Fisher Scientific | 78430 | 이 화학 물질은 독성이 있습니다. |
| 나트륨 데 옥시 콜레이트 | 시그마 - 알드리치 | 30970 | 이 화학 물질은 자극성입니다. |
| Sucrose | JTBaker | 4097 | |
| Tetramethylethylenediamine (TEMED) | Bio-Rad | 161-0800 | 이 화학 물질은 가연성 및 자극성입니다. |
| Tris-HCl | Amresco | M151 | |
| Trycine | Bio-Rad | 161-071 | |
| Equipment | |||
| Gradient mixer | Hoefer | SG15 | |
| Magnetic stir | 모든 공급 업체 | 없음 | |
| 마그네틱 바 | 모든 공급 업체 | n / a | gradiet 믹서 챔버 내부에 들어갈 수있을만큼 작습니다. |
| 전원 공급 장치 | Bio-Rad | 164-5056 | 전압 최대 1,500 V |
| 냉장 원심분리기 | Eppendorf | 022622552 | 최대 15,000 x g |
| Materials | |||
| 15 ml conical tube | 모든 공급업체 | n/a | |
| 30 kDa-MWCO 초원심 필터 | Millipore | UFC503096 | |
| 유연한 튜브 | Saint-Gobain | B000FOV1J0 | 길이 약 1m 얼음 |
| 양동이 | 모든 공급 업체 | 없음 | |
| 액체 / 공기, 금속 또는 플라스틱 밸브. (예: 수족관 공기/물 흐름 제어 레버 밸브) | 모든 공급업체 | N/A | 수족관 밸브는 호환됩니다. |
| 모르타르와 유봉 | 어떤 공급 업체 | 없음 | |
| 네이티브 페이지 3-12% T 슬랩 젤 | Invitrogen | BN1003 | |
| Parafilm | Bemis | PM-996 | |
| 페트리 디쉬 | Fisher Scientific | 08-757-13 | |
| 단백질 저 바인드 튜브 1.5 ml | Eppendorf | 022431081 | |
| 면도날 | IDL 도구 | TE05-091C | |
| 재생 셀룰로오스 투석 튜빙 3,500 MWCO | Fisher Scientific | 21-152-9 | |
| SDS-PAGE 슬랩 젤 for any kDa | Bio-Rad | 456-9036 | |
| Serological pipets (25 ml) | VWR | 89130-900 | |
| 주사기 (10 ml) | 모든 공급 업체 | 없음 |
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