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방법 논문

제작 절차 및 복굴절 측정 자석으로 응답 란타넘족 이온 킬레이트 화 인지질 어셈블리 설계에 대 한

7K 조회수

DOI:

10.3791/56812

2018년 1월 3일

이 논문에서

요약

자석으로 높은 반응 란타넘족 이온 킬레이트 화 polymolecular 어셈블리에 대 한 제작 절차 되 게 됩니다. 마그네틱 응답 nanopore 세포 막을 통해 밀어 남에 의해 맞게 어셈블리 크기에 의해 결정 됩니다. 어셈블리의 마그네틱 alignability 및 구조적인 변화 온도 유도 된 복굴절 측정, 핵 자기 공명 및 작은 각 중성자 뿌리기 무료 기법에 의해 감시 된다.

초록

Bicelles는 조정 디스크 같은 polymolecular 어셈블리 지질 혼합물의 큰 다양성에서 형성. 응용 프로그램 범위에서 핵 자기 공명 (NMR)에 의해 막 단백질 구조 연구 nanotechnological 개발 광학 활성 및 자석으로 전환 젤의 형성을 포함 하 여. 이러한 기술 어셈블리 크기, 자석 응답 및 열저항의 높은 관리가 필요합니다. 1, 2의 혼합물-dimyristoyl-sn-glycero-3-phosphocholine (DMPC)와 인지질 공액, 1, 2를 킬레이트 화는 란타넘족 이온 (Ln3 +)-dimyristoyl-sn-glycero-3-인-방법-신 triaminepentaacetate ( DMPE-DTPA), DMPC/DMPE-DTPA/Ln3 + 같은 높은 자석으로 응답 어셈블리에 조립 (어 금 니 비율 4:1:1) bicelles. 콜레스테롤 (철-오)과 독특한 physico-화학 특성을 제공 하는 어셈블리의 다른 세트에서 bilayer 결과에 스테로이드 파생 상품의 소개. 주어진된 지질 구성에 대 한 자석 alignability bicelle 크기에 비례 이다. Ln3 + 의 complexation 크기 및 정렬 방향 측면에서 전례 없는 자석 응답에 있는 결과. 난방 시 소포에 디스크와 같은 구조의 온도 가역 붕괴 정의 된 기 공 크기와 멤브레인 필터를 통해 압출 하 여 어셈블리의 치수의 조정 수 있습니다. 자석으로 alignable bicelles 기 선구자에 의해 정의 하는 어셈블리 차원에서 발생 하는 5 ° C에 냉각 하 여 다시 생성 됩니다. 여기, 그리고 어셈블리의 자석 alignability 5.5 T 자기장에서 복굴절 측정 하 여 정량이 제작 절차 설명 했다. 인지질 bilayer에서 발생 한 복굴절 신호는 더는 bilayer에서 발생 하는 polymolecular 변경 모니터링 수 있습니다. 이 간단한 기술은 이다 bicelles 하 고용 일반적으로 NMR 실험을 보완.

서론

Bicelles는 수많은 지질 혼합물에서 얻은 디스크 모양의 polymolecular 어셈블리. 1 , 2 , 3 , 4 , 5 그들은 널리 NMR 분광학에 의해 생체 막의 구조 특성에 대 한 사용 됩니다. 6 , 그러나 7 , 최근 노력 하고자 가능한 응용 프로그램의 필드를 확장 합니다. 5 , 8 , 9 가장 공부 bicelle 시스템은 1, 2의 혼합물의 구성 되어-dimyristoyl-sn-glycero-3-phosphocholine (DMPC), 구성 어셈블리 및 1, 2의 평면 부분-dihexanoyl-sn-glycero-3-phosphocholine (DHPC) 가장자리를 포함 하는 인지질.....

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프로토콜

1. DMPC/DMPE-DTPA/Tm3 + 제작 절차 (어 금 니 비율 4:1:1) 및 어셈블리 DMPC/철-오/DMPE-DTPA/Tm3 + (어 금 니 비율 16:4:5:5) polymolecular

  1. 사전 준비
    1. 에탄올으로 워시 홍 조에 의해 모든 유리 한번는 클로 프롬을 안정화 (> 99% 클로 프롬) 압축 공기 건조.
    2. 2 가지 10 mg/mL 재고 솔루션 DMPC와 DMPE-DTPA의 에탄올 안정 클로 프롬에 생산 (> 99% 클로 프롬), 에탄올 안정 클로 프롬에 철 오의 10 m m 재고 솔루션 (> 99% 클로 프롬)와 TmCl3 10 m m 재고 솔루션 메탄올입니다.
    3. 나트륨 디 인산이 수화물의 0.121 g 및 무수 디 나트륨의 0.599 g 초순 H2o.의 100 mL에 수소 인산 염을 혼합 하 여 7.4의 pH 값에 50 m m 인산 염 버퍼를 준비
  2. 건조 지질 필름의 준비
    1. 2.5 mL 유리 주사기 amphiphiles (DMPC, DMPE-DTPA, 그리고 선택적으로 철 오)와 Ln3 + 재고 솔루션의 필요한 금액을 별도 3 mL 유리 스냅-컵....

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결과

압출 비 DMPC/DMPE-DTPA/Tm3 + 의 복굴절 신호 (어 금 니 비율 4:1:1) 샘플 난방 및 냉각 주기 5에서 ~ 40 ° C 및 1 ° C/min (그림 6)의 속도로 다시 동안 5.5 T 자기장에서 모니터링 했습니다. 복굴절 결과 1.5 x 10-5, 배나 강한 보고 압출 시스템의 값이 있는 5 ° C에서 높은 자기 정렬 확인. 6 , 7 , 23 24 ° C에서 DMPC의 Tm 위에 복굴절 신호 제로 비 alignable vesicles의 형성에 의해 발생 했다. 액체 무질서 단계의 운동 모양을 polymolecular 어셈블리에서 주요 재배열 트리거됩니다. 이 재배열은 온도.......

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토론

복굴절 측정 했다 SAN과 함께에서 사용 하는 방법의 세부 계정을 생성 높은 자석으로 응답 Ln3 + 어셈블리 Isabettini 에 인지질 킬레이트 화 하기 위한 방법을 평가 하 실험 23 제안 된 제조 프로토콜은 또한 더 긴 DPPC와 DPPE DTPA 인지질으로 구성 하는 어셈블리에 대 한 또는 그들의 bilayer에 화학적 조작된 스테로이드 유도체를 포함에 대 한 적용 됩니다. 11 , 12 , 17 , 18 , 19 하기만 하면 되는 샘플은 충분히 높은 온도에 열에 단계 1.3.2, 1.3.3, 1.3.4 1.4.2. 온도 건조 지질 필름 또는 샘플 .......

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공개 사항

저자는 공개 없다.

감사의 글

저자는 회계 SMhardBi (프로젝트 번호 200021_150088/1)를 위한 스위스 국립 과학 재단을 인정 합니다. SANS 실험은 스위스 spallation 중성자 소스 SINQ, 폴 Scherrer Instute, Villigen, 스위스에서 수행 했다. 따뜻하게 저자 박사 요 아 킴 Kohlbrecher SAN 실험과 함께 그의 지도 감사합니다. 높은 자기장에서 복굴절 측정 설치 높은 분야 자석 실험실 HFML, Nijmegen, 네덜란드에서 기존 설치에서 영감을 했다. 우리는 브루노 Pfister 복굴절 설치의 전자 제품 개발에 그의 도움에 대 한, 1 월 Corsano와 다니엘 Kiechl, 레이저의 정밀 하 고 손쉬운 맞춤을 허용 하는 프레임 워크를 구축 및 지속적인 기술 지원에 대 한 박사 베른하르트 콜 러 감사 합니다.

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재료

이 논문에 사용된 재료 목록
이름회사카탈로그 번호댓글
1,2-dimyristoyl-sn-glycero-3-phosphocholine (DMPC)Avanti Polar Lipids850345P>99%
1,2-dimyristoyl-sn-glycero-3-phospho-ethanolamine-diethylene triaminepentaacetate acid hexammonium salt (DMPE-DTPA)AvantiPolar Lipids790535P>99%
Thulium(III) chlorideSigma-Aldrich439649anhydrous, 분말, 99.9 % 미량 금속 기초
디스프로슘 (III) 염화물시그마 - 알드리치325546무수, 분말, 99.9 % 미량 금속 기초
이테르븀 (III) 염화물시그마 - 알드리치439614무수, 분말, 99.9 % 미량 금속 기초
클로로포름시그마 - 알드리치319988안정제로 에탄올, ACS 시약, ≥ 99.8%
메탄올시그마-알드리치34860≥ 99.9%
콜레스테롤Amresco433초순수 등급
D2OARMAR 화학 물질141099.8 원자 % D
초순수MilliporeSynergy pak2 (SYPK0SIX2), Millipack GP (MPGP02001)
전자 pH 측정기Metrohm17440010
Whatmann Nuclepore 25 mm 100nm 멤브레인 필터VWR515-2028
Whatmann Nuclepore 25mm 200nm 멤브레인 필터VWR515-2029
Whatmann Nuclepore 25mm 400nm 멤브레인 필터VWR515-2030
Whatmann Nuclepore 25mm 800nm 멤브레인 필터VWR515-2032
Whatmann 여과지VWR230600
25ml 둥근 바닥 플라스크VWR201-135214/23 NS
3ml 유리 스냅 컵VWR548-0554ND18, 18x30mm
2.5ml 유리 주사기Hamilton
나트륨 인산이 수소 이수화물Merk1.06342인산염 완충액을 만드는 데 사용되는 소금
인산수소 이Merk1.06586인산염 완충액을 만드는 데 사용되는 소금
액체 질소Carbagas-
가압 질소 가스Carbagas-200bar bottle
지질 압출기 10 mlLipex-thermobarrel
High-pressure PVC tubeNETUM-must4 MPa
Serto adaptorsSertot-Nitrile
glovesVWR-2
ml glass pipettesVWR612-1702230mm 길이의
다이오드 레이저NewportLPM635-25C
DSP 이중 위상 잠금 증폭기SRSSR830
포토다이오드 검출기Silonex Inc.SLSD-71N55mm2, 실리콘, 광전도
5.5 T 극저온 자기극저온/Oerlikon AG-12bar He-냉각. RW4000/6000 압축기, RGD 5/100 TA 극저온 헤드
2차 저역 통과 필터가정용선형 전원 공급 장치 24V DC, 2차 주문, Sallen Key, 차단 주파수 360Hz, +/- 12V, 최대 10mA
광탄성 변조기Hinds 기기PEM-90
Glan-Thompson 방해석 편광자Newport10GT0425.4mm 직경
석영 샘플 큐벳Hellma165-10-40온도 제어 셀, 0.8 ml, 10mm 경로 길이
온도 프로브Thermocontrol-TypeK, 0.5mm 직경, Thermocoax
Non-polarizing mirrorsNewport50326-100225.4mm
RS 232 케이블National Instruments189284-02Compact FieldPoint 컨트롤러 BNC 50 &Omega 전면의 RS-232 포트에 연결
용; 케이블 및 커넥터National Instruments763389-01
cFP-AI-110내쇼날인스트루먼트777318-110Compact FieldPoint용 8개 채널 아날로그 전압 및 전류 입력 모듈
cFP-CB-1내쇼날인스트루먼트778618-01Compact FieldPoint I/O
cFP-CB-3내쇼날인스트루먼트778618-03cFP-TC-120 모듈에 열전대를 배선하기 위한 통합 등온 커넥터 블록
cFP-TC-120National Instruments777318-120Compact FieldPoint용 8채널 열전대 입력 모듈
cFP-1804NICompact용 이더넷/시리얼 인터페이스
LabView 2010National Instruments-Industrial
power 공급Traco PowerTCL 060-124100-240V AC
수조JulaboFP40-HE냉장/난방 순환기
나트륨 GR resistant with 성 와이어링용 통합 커넥터 블록 , , , , , , ,

참고문헌

  1. Sanders, C. R., Hare, B. J., Howard, K. P., Prestegard, J. H. Magnetically-oriented phospholipid micelles as a tool for the study of membrane-associated molecules. Prog. Nucl. Magn. Reson. Spectrosc. 26, 421-444 (1994).
  2. Glover, K. J., et al. Structural evaluation of phospholipid bicelles for solution-state studies of membrane....

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재인쇄 및 허가

태그

DMPC DMPE DTPA