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방법 논문

질소 현상과 차등 원심 분리 배양된 세포의 주변 막 단백질의 분포를 모니터링 가능

16.7K 조회수

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DOI:

10.3791/56037

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2017년 8월 18일

 , 

이 논문에서

요약

여기 선물이 세제 무료 균질 ultracentrifugation에 의해 질소 현상과 cytosolic와 막-바인딩 단백질의 후속 분리에 따라 경작된 한 포유류 세포에 대 한 프로토콜. 이 방법은 주변 막 단백질 수용 성 사이 분할 모니터링을 위한 이상적인 막 분수.

초록

배양된 세포는 주변 막 단백질을 포함 한 단백질의 subcellular 분포를 공부 하는 데 유용. 유전자 붙일 인코딩 태그 단백질 subcellular 단백질 분포의 연구를 혁명 있다. 그러나, 특히 단백질 부분적으로 cytosolic 때 형광 현미경 검사 법, 함께 분포를 계량 하기가 어렵습니다. 또한, 그것은 종종 내 생 단백질을 공부 하는 것이 중요입니다. 생화학 분석기 immunoblots 단백질 subcellular 분류 후 배포의 정량화에 대 한 황금 표준 남아 같은 분석 실험. Cytosolic 또는 특정 막 분수를 분리 하는 것을 목표로 상업 키트는,이 키트의 대부분 주변 막 단백질 세포 막에서 쉽게 추출 되는 공부에 적합 수 있는 세제와 추출 기반. 여기 우리 ultracentrifugation에 의해 질소 현상과 cytosolic와 막-바인딩 단백질의 후속 분리에 의해 세포 균질에 대 한 세제 무료 프로토콜 제시. 우리 다른 세포 유형, 전체에 녹는 subcellular 세포의 분리 및 펠 릿 분수를 확인 하 고 몇 가지 일반적인 세제 기반이 아닌 기계적 균질 방법 중에서 단백질 추출 비교. 질소의 여러 장점 가운데 현상 섬세 한 세포에 최소한의 물리적, 화학적 손상 세포 장애의 뛰어난 효율성입니다. Ultracentrifugation와 결합, 질소 현상입니다 cytosolic 사이 주변 막 단백질의 변화를 검사 하는 훌륭한 방법 막 분수.

서론

세포질 단백질 2 개의 종류로 분할 될 수 있다: 막과 하지 않은 그와 관련 된 그. 비 막 관련된 단백질 cytosol, nucleoplasm 및 바인딩과 그물 (ER) 같은 세포의 루미나에서 발견 된다. 두 가지 수준의 막 관련 단백질, 정수 및 주변을 확인 하 고 있습니다. Polypeptide 체인의 하나 이상의 세그먼트 걸쳐 멤브레인, 소수 성 아미노산의 구성 하는 α-나선으로 일반적으로 있기 때문에 완전 한 막 단백질은 막 횡단 단백질 라고도. 막 횡단 단백질 co-translationally 그들의 생 합성 과정에서 세포 막에 삽입 되 고 그래서 구성 된 catabolized는 그들이 때까지 남아. 주변 막 단백질 이차 세포 막 지질 같은 소수 성 분자와 포스트 번역 상 수정 때문에 일반적으로 구동 됩니다. 달리 완전 한 막 단백질, 세포 막의 주변 막 단백질 연관 가역 이며 통제 될 수 있다. 신호 경로, 그리고 멤브레인과 규제 협회에 많은 주변 막 단백질 기능 활성화 하거나 억제 하는 통로 대 한 메커니즘 중 하나입니다. 주변 막 단백질은 신호 분자의 한 예로 작은 GTPase RAS입니다. 포스트 번역 상 수정 수정 farnesyl 지질을 포함 하는 시리즈, 후 성숙한 RAS 단백질의 수정된 C-말단 세포 막의 세포질 전단지에 삽입 합니다. 특히, 플라즈마 멤브레인 RAS의....

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프로토콜

1. 버퍼 및 장비 준비

  1. 4 45 셀 중단 폭탄, 15 mL 튜브, 및 ultracentrifugation 튜브를 진정 ° c.
  2. 준비 25 mL 당 4 ° C. 추가 한 protease 억제제 태블릿 사용 직전에 2 x 10 7 셀 균질 버퍼의 진정 하 고.
    참고: 더 나은 NaCl 반영 세포내 소금 성분 보다는 오히려 균질 버퍼는 일반적으로 KCl를 포함. PH 7.4, 10mm KCl와 1.5 m m MgCl 2 (이 하 소형 균질 버퍼 라고도 함)에서 10 mM HEPES이이 프로토콜에 사용 되는 균질 버퍼에 의하여 이루어져 있다. 대부분 버퍼 질소 현상에 대 한 적용할 수 있습니다 (내용 참조).
  3. 준비 6 mL 당 4 ° C. 추가 protease 억제제 정제 사용 하기 전에 신선한에 샘플 Phosphate-Buffered 염 분 (PBS) 버퍼 x 1의 진정 하 고.
    참고:이 프로토콜에 사용 되는 PBS 버퍼 pH 7.4, 1.8 m m KH 2 포 4, 137 mM NaCl, KCl 2.7 mM에서 10 mM 나 2 HPO 4 이루어져 있다.
  4. <....

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결과

그림 2 는 녹는 cytosolic 분수 (S) 또는 막 펠 릿 분수 (P) PNS에서 세포질 단백질의 분할을 보여 줍니다. 우리는 다른 종류에서 3 개의 대표적인 셀 라인 검사: HEK 293 (상피), NIH-3T3 (fibroblast) 및 Jurkat (림프 구). 로 구 아닌 분리 억제 물 (RhoGDI) 및 양이온 독립만 노 오 스 6 인산 염 수용 체 (CIMPR)에 대 한 긍정적인 컨트롤로 사용 되었다 cytosolic 막 분수, 각각. 우리에서 질소 현상 후 cytosol 그리고 막의 효율적인 분리 확인 ~ ultracentrifugation 350000 x g h 1에 이어서 소형 버퍼에서 350 psi. 발견 한 총 단백질 S 및 P 분수 다음 응급실, endosomes 리소좀, 미토 콘 드리 아, 골, 그리고 다른 세포에 대 한 마커를 분석 했다. 모든 막 횡단 단백질은 막 분수에 독점적으로, N.......

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토론

기계 장애의 다른 방법을 통해 질소 현상의 장점은 매니폴드입니다. 아마도 가장 중요 한 장점은 부드럽게 아직 효율적으로 균질 표본 하는 기능입니다. 생성 지역 난방 손상 대신 압축 냉각 샘플의 원리는 초음파 좋아하고 기술을 기반으로 마찰/전단. 공동 현상 또한 원형질 막 방해에 매우 효과적입니다. 질소 거품 감압, 현상 프로세스에 따라 각 개별 셀 내에서 생성 되는 제한 때문에 셀 크기에 의해 더 적은 크기 샘플 또는 샘플 농도. 따라서 정리 기반 Dounce 또는 바늘 통과 균질 추가적인 이점을 제공합니다. 질소 공동 현상은 또한 샘플에 걸쳐 균일 하 게 적용 되는 동일한 파괴적인 힘은 동일한 압력으로 재생 될 수 있다로 더 일관 된 결과 제공 합니다. 또한, 각 셀만 중단 프로세스 1 시간에 대 한 경험과 subcellular 구성 요소, 따라서, 아니라 끊임없이 노출 변수 파괴 세력. 이 세포의 artefactual 조각화를 제한합니다. 중단으로 인 한 불안정 세포 구성 성분의 산화에 대 한 우려 또한 완화, 질소 포화 세.......

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공개 사항

저자 들은 아무 경쟁 금융 관심사 선언 합니다.

감사의 글

이 작업은 GM055279, CA116034 및 CA163489에 의해 투자 되었다.

....

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재료

이 논문에 사용된 재료 목록
이름회사카탈로그 번호댓글
세포 파괴 용기 (45 mL)Parr Instrument4639질소 캐비테이션 폭탄
Dounce homogenizer (2 mL)Kontes885300-0002Dounce 유봉 및 튜브
U-100 인슐린 주사기 28G½Becton Dickinson329461Needle
Atg12 항체Santa Cruz271688Mouse 항체, 1:1000 희석
β-actin 항체Santa Cruz47778마우스 항체, 1:1000 희석
β-tubulin 항체DSHBE7-s마우스 항체, 1:5000 희석
Calnexin 항체Santa Cruz23954에서 사용마우스 항체, 1:1000 희석
Calregulin 항체Santa Cruz373863마우스 항체, 1:1000 희석
Catalase 항체Santa Cruz271803마우스 항체, 1:1000 희석
CIMPR 항체Abcam124767Rabbit 항체, 1:1000 희석
EEA1 항체Santa Cruz137130사용마우스 항체, 1:1000 희석에서 사용
EGFR 항체Santa Cruz373746마우스 항체, 1:1000 희석에서 사용
F0-ATPase 항체Santa Cruz514419마우스 항체, 1:1000 희석에서 사용
F1-ATPase 항체Santa Cruz55597마우스 항체, 1:1000 희석
Fibrillarin 항체에서 사용Santa Cruz374022마우스 항체, 1:200 희석
Golgin 97 항체Santa Cruz59820마우스 항체, 1:1000 희석
HDAC1 항체Santa Cruz81598마우스 항체, 1:1000 희석
Hexokinase 1 항체사용 Cell Signaling Technology2024S토끼 항체, 1:1000 희석
Lamin A/C 항체사용Santa Cruz376248Mouse 항체, 1:1000 희석
LAMP1 항체DSHBH4A3-cMouse 항체, 1:1000 희석
Na+/K+ ATPase 항체Santa Cruz48345Mouse 항체, 1:1000 희석
Rab7 항체Abcam137029Rabbit 항체, 1:1000 희석
Rab9 항체ThermoMA3-067마우스 항체, 1:1000 희석
RCAS1 항체Santa Cruz398052마우스 항체, 1:1000 희석
RhoGDI 항체Santa Cruz360Rabbit 항체, 1:3000 희석
Ribosomal protein S6 항체Santa Cruz74459마우스 항체, 1:1000 희석
Sec61a 항체Santa Cruz12322Goat 항체, 1:1000 희석에서 사용
Thickwall 폴리카보네이트 초원심분리기 튜브Beckman Coulter349622초원심분리용 시료
TLK-100.3 로터Beckman Coulter초원심분리용 349481 로터
Optima MAX 대용량 개인용 초원심분리기Beckman Coulter364300초원심분리기
cOmplete 프로테아제 억제제 칵테일 정제Roche11697498001프로테아제 억제제
25cm 손잡이 및 3.0cm 블레이드가 있는 세포 스크레이퍼Corning353089대형 세포 스크레이퍼
마그네틱 스티어 바Fisher Scientific14-513-57SIX마이크로 교반 바
세라믹 탑 마그네틱 교반기Fisher ScientificS504501AS마그네틱 교반기
사용관

참고문헌

  1. Miyawaki, A. Proteins on the move: insights gained from fluorescent protein technologies. Nat Rev Mol Cell Biol. 12 (10), 656-668 (2011).
  2. Bunger, S., Roblick, U. J., Habermann, J. K. Comparison of five commercial extraction kits for subsequen....

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