우리는 정제된 박테리아 히스티딘 키나아제의 자가인산화를 정량화하는 데 사용할 수 있는 최적화된 니트로셀룰로오스 결합 분석을 보고하고 시연합니다. 우리의 방법은 전통적인 SDS-PAGE 기반 기술에 비해 몇 가지 장점이 있어 이러한 중요한 단백질을 특성화하기 위한 귀중한 대안을 제공합니다.
방법 논문
우리는 정제된 박테리아 히스티딘 키나아제의 자가인산화를 정량화하는 데 사용할 수 있는 최적화된 니트로셀룰로오스 결합 분석을 보고하고 시연합니다. 우리의 방법은 전통적인 SDS-PAGE 기반 기술에 비해 몇 가지 장점이 있어 이러한 중요한 단백질을 특성화하기 위한 귀중한 대안을 제공합니다.
우리는 정제된 박테리아 히스티딘 키나아제의 자가인산화를 정량화하는 유용한 방법을 보여줍니다. 히스티딘 키나아제는 박테리아가 환경 자극을 감지하고 반응하는 유비쿼터스 시스템인 2성분 신호 전달에 관여하는 것으로 알려져 있습니다. 2성분 신호전달은 히스티딘 키나아제의 자가인산화(autophosphorylation)에 이어 반응 조절 단백질의 수용 도메인(receiver domain)으로 인산화(phosphotransfer)를 통해 궁극적으로 출력 반응을 유도합니다. 히스티딘 키나아제의 자가인산화는 동족 환경 자극의 존재에 반응하여 박테리아가 환경 변화를 감지하고 반응할 수 있는 수단을 제공합니다. 박테리아 생물학에서의 중요성에도 불구하고, 히스티딘 키나아제는 포스포히스티딘의 선천적인 불안정성으로 인해 잘 이해되지 않고 있습니다. SDS-PAGE 자가방사선 촬영과 같은 이러한 단백질을 연구하는 기존 방법에는 상당한 단점이 있습니다. 당사는 히스티딘 키나아제를 특성화하는 데 사용할 수 있는 니트로셀룰로오스 결합 분석을 개발했습니다. 이 분석을 위한 프로토콜은 간단하고 실행하기 쉽습니다. 당사의 방법은 SDS-PAGE 자동 방사선 촬영보다 처리량이 높고 시간이 많이 소요되며 동적 범위가 더 큽니다.
적응 반응은 박테리아의 생존을 위해 매우 중요하다. 검출 및 환경 변화에 대응하기 위해, 박테리아는 이성 신호라고도 자극 - 반응 시스템을 사용한다. 전형적인 2 성분계 1,2-는 히스티딘 키나아제는 동족 자극 검출의 보존 히스티딘 잔기 autophosphorylates 후 반응 조절 단백질의 수신기 영역에 보존 된 아스파 테이트 잔기에 인산을 전송한다. (3)이 이벤트는 하류 효과를 자극 반응 조절제의 활성의 변화를 트리거한다. 4,5- 따라서, 박테리아 감지 지역 환경의 변화에 적응할 수있다. 어떤 두 개의 구성 요소 경보 시스템이 원형에서 이탈. 어떤 경우에는, 히스티딘 키나아제의 감각 영역 직접 감각 입력을 검출하고 단백질 - 단백질 상호 작용을 통해 키나아제 활성을 수정 독립형 단백질이다. 6 - 그러나 8, 펀드amental 처리 시스템의 전체적인 역할은 동일하다. 이성 시그널링은 박테리아의 생존에 필수적이다 유비쿼터스 - 응답 시스템 및 히스티딘 키나제는 신호 전달에 중요한 역할을한다. 9
세균 생물학 히스티딘 키나제의 중요성에도 불구하고, 그들은 가난 특성화 남아있다. 이것은 phosphohistidine의 고유 한 불안정성과 인산화를 측정하는 실제적인 방법의 결여에 기인한다. Phosphohistidine는 포스 포세린, phosphothreonine 및 포스보다 더 불안정하다. 10 따라서, 일반적으로 빼앗아 /의 Thr / 티르 키나제를 분석하는 데 사용되는 기술은 히스티딘 키나제에 대한 적용되지 않습니다. 히스티딘 키나제을 연구하는 11 체외 분석은 크게 SDS-PAGE의 오토 라디오 그래피로 제한되어있다. 이 방법은 12, 13, [γ- 32 P] -ATP은 키나제와 함께 배양하고, 키나제 인산화 POL로 분석yacrylamide 겔 전기 영동 (PAGE)은 겔의 오토 라디오 그래피 하였다. 이 방법은 반응 조절기 키나아제의 인산화 키나아제뿐만 아니라 phosphotransfer을 모니터링하는데 사용될 수있다. 그러나,이 방법에 띄는 결점이있다. 페이지 기반 분석은 낮은 처리량 및 시간 소모적이다. 이러한 제한은 단백질의 특성과 운동 매개 변수를 확인하는에 도움이되지 않습니다. 최근 발표 된 히스티딘 키나아제를 연구하기위한 다른 방법은 인산화를 검출 phosphohistidine 항체를 이용한다. 이 방법은 1, 3 phosphohistidine phosphohistidine 구별하는 이점을 갖지만 (14)는 검출에 이용되는 장비에 따라서,이 방법은 넓은 동적 범위 또는 검출의 높은 상한을 제공하지 않을 수있다. 따라서, 이러한 중요한 단백질을 연구하는데 사용될 수있는 빠르고 덜 힘든, 더욱 민감한 분석이 필요하다.
여기, 우리가 설명하고 D시험관 내에서 정제 된 박테리아 히스티딘 키나아제의 인산화를 정량화하는데 사용될 수있는 니트로 셀룰로오스 신중 개발 결합 분석을 emonstrate. 이 분석은 높은 처리량과 PAGE 기반 분석법보다 시간이 덜 걸린다. 이 방법은 또한 검출 및 큰 동적 범위의 높은 상한을 구비 phosphohistidine 정량 용 체렌 코프 효과를 이용한다. 상기 분석은 히스티딘 키나아제에 대한 운동 매개 변수를 결정하기 위해 사용될 수있다.
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주의 :이 프로토콜은 방사성 물질의 적절한 사용 교육 및 처리가 필요합니다. 베타 방사선 차폐를 포함하여,이 분석을 수행 할 때 필요한 개인 보호 장비를 사용하십시오. 폐기물 대량 실험의 세척 단계에서 생성 된 방사성 폐기물은 조심스럽게 취급되어야한다. 폐기물은 쉽게 이상 기절 또는 유출되지 않습니다 큰 통이나 병으로 수직 용기에 저장되어 있는지 확인합니다. 실험이 체결되면, 신중하게 모든 액체 폐기물을 적절하게 방사성 폐기물 컨테이너를 표시하는 전송합니다. 주의 모든 자료를 처리, 오염에 대한 작업 공간을 모니터링하기 위해 인근 가이거 카운터를 유지합니다.
참고 :이 프로토콜은 우리 그룹에서 이전에보고 된 분석의 수정 된 버전입니다. H 3 PO 4 15 Phosphohistidine 안정성이 방법을 사용하기 전에 모든지지 않은 히스티딘 키나제에 대한 테스트해야합니다. phosphohistidine 일기능 시험은 전술되었다. 키나제를 함유하지 않는 음성 대조군 (15)가 포함되어야한다. 이것은 각 샘플의 배경 신호를 감산하고, [γ- 32 P] -ATP 충분히 막으로부터 세정되는 것을 보장하기 위해 필요하다.
시약 및 재료 1. 준비
2. 반응 개시 및 담금질
3.이 보인다 오니트로 셀룰로오스에 F 담금질 반응
4. 니트로 셀룰로오스 처리
저장 형광체 화면 5. 노출
참고 :이 섹션은 선택 사항입니다. 형광면에 막을 노출시키는 단계는 상기 멤브레인의 각 지점에서의 방사성 표지 된 키나제의 강도의 시각화를 허용하는 것이 유리하다. 이러한 스폿의 상대 강도가 각각의 스폿에서의 인산화 히스티딘 키나아제의 양에 정비례한다. 또한 부 (7)에서 생성되는 행의 강도를 화상 처리 소프트웨어를 정량화 할 수 있고, 이러한 결과를 비교할 수 있으며,이 단계는 품질 관리를 허용한다. 이 검사에서 볼 수 이상이 섬광 계수에서 얻은 불규칙한 결과를 설명 할 수 있습니다.
섬광 계수에 대한 니트로 셀룰로오스 막 준비 (6)
7. 섬광 계수
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대표 데이터 집합 형광체 이미 저 (도 1) 니트로 셀룰로오스 막, 폰소 s 염색 (도 2), 및 섬광 계수 데이터 (도 3)로 촬영 한 화상을 갖춘 생성 하였다. 그림 3a는 위버 - 버크 플롯에서 효소 반응 속도 상수를 보여줍니다. 이러한 결과는 그램 음성 종 비브리오 파라 헤 몰리 티 커스 (유전자 ID 1189383)로부터 정제 된 히스티딘 키나아제를 사용하여 수득 하였다. 키나제를 정화하는 데 사용되는 프로토콜은 섹션 1.1에 기재되어있다. 반응의 최종 키나아제 농도 7.5 μM이었다. 최종 ATP 농도는 0 μM부터 1.28 밀리미터였다. 에서 [γ- 32 P] -ATP 솔루션은 171.97 CPM / pmol의의 ATP했다. 이러한 데이터는 모든 우리 기재 한 절차에 따라 하루에 생성 될 수있다.
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우리가 설명했다 니트로 셀룰로오스 결합 분석은 히스티딘 키나제의 특성을하기 이전에 사용 된 방법에 비해 많은 장점을 가지고있다. 전통적인 SDS / PAGE 계 오토 라디오와 비교하여, 우리의 방법은 높은 처리량과 더 짧은 시간이 소요된다. 니트로 셀룰로오스 막을 SDS 겔에 비해 취급이 용이하며, 고정 될 필요는 없다. 단백질 명소가 가시화 될 때까지 니트로 셀룰로오스를 염색 개양귀비 빛이 있습니다. 이 섬광 계수에 대한 각 자리를 잘라, 단백질 로딩이 모든 점에서 일관성이 있는지 결정하는 쉬운 방법을 제공합니다. 각각의 스폿의 섬광 계수에 용이도 3b에 도시 된 표준 곡선의 기울기를 이용하여 반응 속도로 변환 될 수있는 정확한 결과를 제공한다.
저장 형광면에 니트로 셀룰로오스 막을 노광하는 실험의 전체 지속 시간을 추가하지만,이 단계 블롯의 성공에 대한 통찰력을 제공한다. 어떤섬광 계수 데이터에서 발견되는 잠재적 불일치 상보 형광 이미지에 의...
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저자는 공개 아무것도 없어.
이 작품은 국립 필요 프로그램 (P200A100044) 분야의 대학원 지원을 통해 교육부에 의해 지원되었다.
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| 이름 | 회사 | 카탈로그 번호 | 댓글 |
|---|---|---|---|
| 인산 | VWR | AAAA18067-AP | 담금질 반응 및 세척 용 니트로 셀룰로오스 |
| 트리스 염기 | RPI | T60040-5000.0 | Tris-HCl pH 8.0, 키나아제 반응 완충액 용 |
| 염화칼 | RPI | P41000-2500.0 | 키나아제 반응 완충액 용 |
| 마그네슘 | RPI | M24000-500.0 | 키나아제 반응 완충액 |
| 글리세롤 | RPI | G22020-4000.0 | 키나아제 반응 버퍼 |
| 5'-ATP | Promega | E6011 | 키나아제 기질 |
| [&감마;-32P]-5'-ATP | Perkin Elmer | NEG002Z250UC | 6,000 Ci/mmol |
| 96-well 도트 블롯 장치 | Bio-rad | 1706545 | 스포팅 반응용 |
| 니트로셀룰로오스 | Whatman | 32-10401396-PK | 스포팅 반응용 |
| Ponceau S | Sigma aldrich | P3504-50G | 니트로셀룰로오스 염색용 |
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