G4 Resolvase1는 G4 결합 단백질에 대한 소감보고 된 친화 G-quadruplex (G4) 구조에 결합 HeLa 세포에서 G4-DNA 풀기 활동의 대부분을 나타냅니다. 우리는 특히 촉매 활성 재조합 G4R1를 정화 친 화성 및 G4-Resolvase1의 ATP 의존 풀기 활동을 마구를 채우는 새로운 프로토콜을 설명합니다.
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G4 Resolvase1는 G4 결합 단백질에 대한 소감보고 된 친화 G-quadruplex (G4) 구조에 결합 HeLa 세포에서 G4-DNA 풀기 활동의 대부분을 나타냅니다. 우리는 특히 촉매 활성 재조합 G4R1를 정화 친 화성 및 G4-Resolvase1의 ATP 의존 풀기 활동을 마구를 채우는 새로운 프로토콜을 설명합니다.
고차 핵산 구조는 모두 DNA와 RNA의 구아닌이 풍부한 지역에서 형성 할 수있는 G-quadruplexes (G4를, G4 구조)라는 높은 열적으로 안정하다. 이 인간 게놈에> 375,000 추정 G4 형성 서열이 있고, 그들은 프로모터 영역, 번역되지 않은 지역 (UTRs)에 충실하고, 텔로미어 반복 내에서. 때문에 이러한 구조는 복제 및 전사와 같은 세포 과정에 영향을 미칠 가능성이있는 경우에, 셀들을 관리하는 효소를 진화했다. 하나의 효소는 생화학 실험실 및 나가미네 등에 의해 공동으로 특징이었다 G4 Resolvase 1 (G4R1)입니다. 매우 긴밀하게 (낮은 오후 범위에서 K d 개) 모두 G4-DNA와 G4-RNA에 결합하는 것으로. G4R1는 헬라 세포 용 해물에서 G4-해결 활동의 대부분의 원인과 이후 텔로미어 대사, 림프 개발, 유전자 전사, 조혈 및 면역 감시의 역할을 내포하고있다. EF 할 수있는 능력분히 표현하고 촉매 활성 G4R1는 G4의 구조와 G4-해결 효소의 운동의 상호 작용에 더 통찰력을 얻기에 관심이 실험실을 위해 중요하다 정화. 여기, 우리는 재조합 G4R1 (rG4R1)의 정제에 대한 자세한 방법을 설명합니다. 설명 된 절차는 C- 말단 히스티딘 표지 된 효소의 전통적인 선호도 기반 정제 바인딩 및 ATP- 고도로 활성 효소를 정제 G4-DNA를 긴장을 rG4R1 능력의 이용 인간 코돈 최적화 된 세균의 발현 포함 종속 용출 단계. 프로토콜은 또한 rG4R1의 효소 활성 G4-DNA를 푸는 정제 효소의 능력을 조사하여 측정하는 품질 관리 단계를 포함한다. 방법도 정제 rG4R1의 정량화를 허용 것이 기재되어있다. 이 프로토콜의 대체 적응이 논의된다.
G4 구조는 DNA와 RNA의 구아닌이 풍부한 지역 내에 형성 안정성이 높은 핵산 차 구조이다. G4 구조 훅 스틴 - 결합 상호 작용을 통해 안정화 크게 G4 구조 (1, 2)의 주목할만한 열적 안정성에 기여하는 가의 양이온 (예. K +와 + 나)와 중앙 공동 내에 결합을 조정한다. 초기 생물 정보학 연구는 인간 게놈> 375,000 "잠재적 인 G4 형성 모티브"3, 4 포함하는 것이 좋습니다. 최근의 연구 평가는 다른 연구는 인간 게놈 6 716310 별개의 잠재적 인 G4 형성 순서를 예측하면서 G4 주제의 수는 2-5 5 배 정도 높은 것이 좋습니다. G4는-형성하는 서열은 진화 적으로 보존 무작위로 분산되지 않습니다게놈. G4 주제는 유전자의 코딩 지역에서 농축되고, 모든 유전자 프로모터의 40 %의 위쪽으로는 G4 모티브 (7)를 포함한다. 흥미롭게도, 유전자의 G4 모티프의 농축 정도는 유전자의 기능을 제시하는 것으로 입증되었다. 예를 들면, 현상에 관여하는 프로토 - 암 유전자 및 유전자는 종양 억제 유전자 8,9보다 G4 구조 훨씬 더 농축있다.
높은 열 안정성으로 게놈 전체에서 거의 어디에나 존재 상당히 중요한 세포 과정에 영향을 미칠 가능성이, 상기 셀은 이러한 구조를 관리하기 위해 효소를 진화 것을 발견 놀랍지이다. 우리는 인간 (헬라) 세포 10 tetramolecular G4-DNA 해결 활동의 대부분의 소스로 특징으로 하나의 효소는 G4 Resolvase1 (또한 RHAU 및 DHX36라고 G4R1)입니다. 그 이후로,이 표시되어 그쪽으로t G4R1 단단히 바인딩 및 촉매 G4 결합 단백질 11, 12, 13에 대한 엄격한보고 된 KDS와 tetramolecular 및 단 분자 G4-DNA와 G4-RNA가 풀릴. 또한 G4R1의 G4 분해하는 활성 텔로미어 / 텔로 머라 생물학 11, 14, 15, 16, 전사 및 접합 17, 18, 19, 20, 개발 21 조혈 포함 생화학 및 세포 과정의 다양한 연루되었는지 (21), 및 면역 조절 22, 23. G4 시퀀스의 우세는 특히 게놈 및 다양한 휴대 페이지에 걸쳐 위치하고로G4R1 최근 표현 효율적이 단백질의 생화학 적 메커니즘과 동작을 밝히기 위해 rG4R1가 매우 중요 할 것이다 활성이 높은 정화 능력에 관여하는 연루되었는지 rocesses.
여기서 우리는 새로운 표현하고 효율적으로 활성 효소를 분리 rG4R1의 ATP 의존, G4-해결 활동을 활용 정화 방식 (그림 1)를 보여줍니다. G4R1 대한 경우와 같이,이 방식은, 효소 반응의 생성물은 더 이상 바인딩 기재되는 다른 ATP 의존성 핵산 효소를 정제하도록 채택 될 수있다.
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G4-DNA 구조 1. 준비 rG4R1 (바이오틴 G4-DNA G-Quadruplex의 형성)의 정제에 사용되는
G4-DNA 구조 2. rG4R1 제제의 효소 활성 분석에서 사용되는 (G4의 형성 TAMRA-DNA 라벨링)
3. (DE3)를 변환 pLysS를 PTR와 관할 세포iEx4-DHX36 (플라스미드 인코딩 인간 G4R1) 및 / 대형 세균 배양을 유도 성장
인간 rG4R1 4. 정제
정제 된 rG4R1 5. 품질 관리 효소 활동 분석
고 활성 rG4R1 최상의 상태로 준비, 분취, 및 저장 6. 풀링
참고 :이 단계는 이명이 필요합니다. 수 및 정제 rG4R1은 분취 전에 필요한 몇 제제 결정할에서 사용될 하류 분석법 효소 요구. 전형적인 큰 준비는 8 고 활성 준비 (따라서 16 유도 500 ㎖의 세균 배양의 총을 사용)의 풀링으로 구성되어 있지만, 이것은 임의의 수이며, 실험실 다릅니다.
7. 정량 정화 rG4R1 농도의
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이 프로토콜 (그림 1)는 일상적으로 거의 순수, 촉매 활성 rG4R1을 산출한다. rG4R1 0.013 μL 범위 (도 위에서 설명한 G4 활성 분석으로 분석으로서, - TAMRA 표지 tetramolecular G4-DNA 0.2 pmol의 50 %가 0.2 이내에 단량체로 변환되는 효소 활성의 척도로서, 이는 전형적으로 관찰 2). 정제 rG4R1의 쿠마 염색은 G4-DNA 구슬을 결합 할 수 및 ATP 의존에서 용출 능력을 유지하고 그 rG4R1를 절단 나타낼 수 ~ 75 kDa의에서 작은 오염 밴드, 예상되는 120 kDa의 크기로 단일 밴드를 나타냅니다 방법 (그림 3). 관심의 밴드는 단백질 표준 곡선에 대해 정량화하고,이 프로토콜은 일반적으로 세균 배양의 20 ~ 100 nm의 정제 효소 1 당 L 200 μL를 가져옵니다.
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이 프로토콜은 DHX36 유전자 산물, G4-Resolvase1 (또한 RHAU 및 DHX36라고 G4R1) (그림 1)의 분리를위한 고효율 발현, 정제 및 정량 방식을 나타냅니다. G4-DNA 접합 구슬에 대한 그의 태그 친 화성 코발트 친 화성 구슬 정화 및 효소 정제 :이 프로토콜은 두 개의 정제 단계를 사용합니다. 후자 단계는 rG4R1는 G4 구조물 가진 꽉 선호도 높은 특이성 및 풀림 촉매 활성을 활용하는 것을 독특하다. G4 구조물 타이트 화성 (낮은 오후 범위 K D는) 상당히 비 - 특이 단백질의 존재를 감소시키는 G4 비드로부터 높은 염 (염화나트륨의 용해도 한계에 가까운) 세탁 전 용출을 허용한다. G4 구조물에 G4R1의 촉매 활성에는 ATP와의 MgCl 2를 첨가시 활성화 rG4R1 특정 용출을 허용한다. 이러한 2 단계의 정제 기법은 일관 고순도 생산대부분의 생화학 적 분석에 적합한 수량 rG4R1 (...
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저자는 공개 아무것도 없어.
우리는 (JPV까지) 도자기 재단의 관대 한 선물을 포함하여, 우리의 재원을 감사드립니다 (PJS에) (PJS에) HealthGrant T32-CA079448 및 볼 주립 대학 시작 기금의 국립 연구소. 자금 제공자는 연구 설계, 자료 수집 및 분석, 게시하는 결정, 또는 원고의 준비에 아무런 역할을하지 않았다.
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