이 원고는 분자 보완성 친 화력 정화 (BiCAP)에 대 한 프로토콜을 설명합니다. 이 새로운 방법은 경쟁 바인딩 파트너와 함께 형성 된 복합물 뿐만 아니라 유엔 complexed 개별 단백질을 제외 하는 동안 특정 격리 및 어떤 두 상호 작용 단백질의 다운스트림 proteomic 특성화를 촉진 한다.
방법 논문
이 원고는 분자 보완성 친 화력 정화 (BiCAP)에 대 한 프로토콜을 설명합니다. 이 새로운 방법은 경쟁 바인딩 파트너와 함께 형성 된 복합물 뿐만 아니라 유엔 complexed 개별 단백질을 제외 하는 동안 특정 격리 및 어떤 두 상호 작용 단백질의 다운스트림 proteomic 특성화를 촉진 한다.
단백질 복합물의 조립은 많은 세포 신호 통로의 규칙을 기본 중앙 메커니즘입니다. 어떻게 이러한 동적 단백질 복합물 특정 생물학 응답을 직접 하기 위해 여러 소스 로부터 신호를 통합 하 고 어떻게이 많은 질병 설정에서 폐지 된다 생물 의학 연구의 주요 초점 해독 됩니다. 이 주요 생 화 학적 메커니즘의 중요성에도 불구 하 고이 다 분자 신호 복합물의 구체적이 고 민감한 deconvolution을 촉진할 수 있다 실험적인 기술의 부족이 이다.
여기이 단점 분자 보완성 친 화력 정화 (BiCAP) 불리는 우리 나 란 특정 nanobody는 단백질 보완성 분석 결과의 조합을 통해 해결 됩니다. 이 새로운 기술은 특정 격리 및 유엔 complexed 개별 단백질과 경쟁 바인딩 파트너와 함께 형성 하는 복합물의 배타에 상호 작용 단백질의 어떤 쌍 든 지의 다운스트림 proteomic 특성화를 촉진 한다.
BiCAP 기술은 다양 한 다운스트림 실험적인 분석 실험에 이며이 기술에서 제공 하는 특이성의 고차 수 더 nuanced 조사 단백질 복잡 한 어셈블리의 역학에 현재 가능한 것 보다 사용 하 여 표준 선호도 정화 기술입니다.
단백질 복잡 한 어셈블리 많은 신호 경로1,2의 spatiotemporal 특이성을 유지 하는 핵심 과정 이다. 이 규제 역할의 중요 한 특성은 넓게 인식 된다, 그러나 실험적인 기술이이 단지 유심히 사용할 수의 부족이 이다. 대부분 상호작용체학 연구 개별 단백질, 또는 개별 복잡 한 부품의 순차 농축 상호 작용에 초점. 여기 선물이 특정 단백질 이합체의 고립에 대 한 기술 파트너3바인딩 경쟁 형성 복합물 뿐만 아니라 구성 요소 단백질의 개별 moieties 제외 하는 동안. 우리는이 기술을 라는 분자 보완성 친 화력 정화 (BiCAP), 그것은 기존 단백질 조각 보완성 분석 결과의 분자 형광 보완성 (BiFC), 조합의 소설 사용을 GFP와 그 파생 상품 나 란 특정 재조합 nanobody (참조 테이블의 재료).
전형적인 단백질 조각 보완성 분석 결과 분할 luciferase4, β-galactosidase5, 녹색 형광 단백질 (GFP)6 ( 등 기자 들의 파편을 융합 하는 "미끼" 및 "먹이" 단백질의 표현에 사용 그림 1A). 미끼와 먹이 단백질의 상호 작용을 통해 분할 기자 도메인, 미끼의 상호 작용을 허용 하는 기능 구조로 refold 및 시각에 계량 단백질을 먹이 것이 좋습니다. BiCAP 만든이 기술은의 버전에서 적응 시켰다 GFP 변종 비너스의 조각을 사용. 형광 단백질 보완성 분석 실험은 살아있는 세포에 있는 단백질 단백질 상호 작용을 시각화를 위한 인기 있는 방법 하지만 지금까지이 하나의 함수7로 제한 되었습니다. BiCAP 나타냅니다 중요 한 사전을 이와 관련,이 기술은 뿐만 아니라 시각화, 하지만 또한 격리와 심문 결과 단백질 단백질 상호 작용의 수 있습니다.

그림 1: BiCAP 기술 뒤에 구조 교장. (A) 회로도 분자 형광 보완성 표시 뒤에 교장 개요 '미끼' 그리고 '먹이' 단백질 태그로 N 맨끝 V1 또는 v 2의 C-터미널 전체 길이 금성 단백질의 파편. GFP nanobody (녹색)과 재결합 금성, (회색) V1 및 V2 (오렌지) 조각 (PDB 취득 3OGO)의 위치를 보여주는 사이 상호 작용 인터페이스 (사이안)의 (B) 구조 분석. 이 그림은 재 fromCroucher 외3 Reprinted AAAS 허가입니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.
기법 BiCAP 선호도 낮은 수준의 상호 작용 그들의 퓨전 파트너 사이 발생 하지 않는 한 연관 금성 (v 1과 v 2 라는)의 2 개의 비 형광 파편의 사용 합니다. 이 경우 두 개의 분할 도메인 refold fluorophore (그림 1B)6의 기능 β 배럴 구조. BiCAP의 주요 혁신 재조합 GFP nanobody, β-총 신 GFP (금성 같은 변종)의 재결합 올바르고 접힌 fluorophore ( 에만에 3 차원 epitope를 인식의 소개에서 온다 그림 1B)8. 결정적인 GFP nanobody 개별 비너스 조각 중 하나에 바인딩할 하지 않습니다. 이 두 가지 단백질의 그들의 자신의 지, 그 취득 하는 방법에서 화학적으로 유도 된, 강제 상호 작용9의 사용 보다 더 대표적인 결과 복잡 한 형성 후에 단백질 이합체의 분리를 촉진 한다.
BiCAP 다운스트림 응용 프로그램 역할 이러한 단지 신호 변환에서의 우리의 이해의 세분성을 향상 시킬 수와 잠재적으로 결합 될 수 있는 다중 단백질 복합물에 특히 초점을 맞추고 있는 강력한 기술입니다. . 그것은 또한 단백질 상호 작용 제자리의 시각화를 허용의 중요 한 기능을 포함. 날짜 하려면, BiCAP 수용 체 티로신 키 니 아 제 (RTK) 이합체3위하여 분석의 효과적인 방법으로 입증 되었습니다 하지만이 방법의 적응성 거의 모든 단백질 상호 작용의 맥락에서 채택 될 수 있다.
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1. 플라스 미드 복제
참고: N-말단 이나 C-말단 관심사의 유전자의 융합 V1 또는 v 2 태그와 플라스 미드 벡터 생성, BiFC 대상 벡터 입금 되었습니다 Addgene와 [N 맨끝 태그: pDEST-V1-ORF (#73635), pDEST-V2-ORF (#73636). 태그 C 터미널: pDEST-ORF-V1 (#73637), pDEST-ORF-V2 (#73638)]. 관심사의 유전자/s 복제 진행 정지 codons 없이 특정 재조합 호환 항목 벡터 (즉, pDONR223 또는 pENTR221), 복제에 있이 필요 합니다. 많은 호환 클론 이미 포유류 게놈 컬렉션 (https://genecollections.nci.nih.gov/MGC/)를 포함 한 다양 한 플라스 미드 컬렉션 내에서 사용할 수 있습니다.
2. 세포 배양과 Transfection
참고: BiFC 벡터의 transfection에 대 한 그것은 높은 효율과 비교적 동질적인 transfection를 달성 하는 것이 중요입니다. 벡터 어떤 표준 transfection 시 약, 호환 됩니다 그리고 transfection 조건에 따라 최적화 되어야 합니다. 질량 분석을 수행 하려면 우리가 일반적으로 10cm 요리 내 셀이 수 또한 될 비례 축소 된 작은 요리 또는 더 적은 물자를 필요로 하는 실험에 대 한 번호판을 비록 문화.
3. 샘플 준비
4. 질량 분석입니다.
5입니다. 분석

그림 2: 통계 분석 워크플로 개요. MaxQuant를 사용 하 여 처리 하는 원시 질량 분석 데이터에서 확인 된 단백질의 LFQ 농도 분석 하는 데 사용 하는 통계 분석 파이프라인의 흐름 다이어그램. 녹색 상자: 필터링, 파란색 상자: 변환/정상화/스케일링, 갈색 상자: 데이터 품질 관리, 노란색 상자: 반 정량 제외/비교 분석, 회색 상자: 통계 분석. 이 그림은 재 fromCroucher 외3 Reprinted AAAS 허가입니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.
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재결합 v 1과 v 2의 생성을 복제의 사용에 따라 BiFC pDEST 플라스 미드를 가진 관심사의 유전자, 단백질의 상호 작용 쌍을 포함 하는 두 개의 플라스 미드의 공동 transfection 후 금성 형광 신호 생성 될 수 약 8-24 시간입니다. 수에서 단백질 상호 작용 셀 라인의 선택으로 인해 발생 될 수 있습니다 긍정적인 신호가 없을 경우에는 낮은 transfection 효율 또는 BiFC 태그의 방향을 하지 최적입니다. 이러한 각 시나리오에 대 한 문제 해결은 아래 설명 되어 있습니다.
우리 이전 HEK 293T 세포의 공동 transfection 후 ~ 16 시간 다른 단백질 종류의 숫자에 대 한 긍정적인 상호 작용을 관찰 했습니다. 이 플라즈마 멤브레인 (그림 3A)
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BiCAP 개별 구성 요소와 그들의 경쟁 바인딩 파트너3을 제외 하는 동안 특정 단백질 이합체를 격리 하기 위한 강력한 방법입니다. BiCAP은 BiFC6라는 형광 단백질 보완성 분석 결과의 적응을 기반으로 합니다. BiFC와 근접 결 찰 분석을 포함 하 여 기존 방법 시각화 하 고 라이브 셀7상호 작용 단백질 정량에 광범위 하 게 사용 되었습니다 하지만 격리 및에서 형성 이합체의 효과적인 수단을 제공 하지 않았다 이러한 상호 작용입니다.
단백질 보완성 기술도 진화를 계속 하는 친 화력 정화를 기반으로 합니다. Schopp 연구진이 최근 단백질 이합체 근접 라벨 BioID14를 사용 하 여에 대 한 시스템을 설명 합니다. Biotin 리가 BirA 두 상호 작용 단백질의 분할 파편을 융합 하 여 그들은 중재 하...
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저자 공개할 게 없다
D.R.C 암 연구소 NSW 동료 이며 D.N.S 이전 암 연구소 NSW 동료 이었다. 이 원고에 제시 하는 연구 결과 암 연구소 NSW (13/FRL/1-02과 09/CDF/2-39), NHMRC (프로젝트 그랜트 GNT1052963), 과학 재단 아일랜드 (11/SIRG/B2157), 뉴 사우스 웨일즈 과학 및 의료 연구, 이용 가족에 의해 투자 되었다 친목 그리고 모스 틴 가족 재단입니다. J.F.H.와 텍 오스트레일리아 대학원 포상의 수령인 이었다.
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| 이름 | 회사 | 카탈로그 번호 | 댓글 |
|---|---|---|---|
| LR Clonase II Plus 효소 | Thermo Fisher Scientific | 12538120 | pDEST BiFC 목적지 벡터에 대한 Gateway 클로닝(1단계)에 필요한 재조합 |
| Proteinase K, 재조합, PCR 등급 | Thermo Fisher Scientific | EO0491 | |
| 14 mL 바닥이 둥근 폴리프로필렌 튜브 | Corning | 352059 | |
| Ampicillin | Roche Diagnostics Korea | 10835242001 | 100 &mu에서 제조 된 재고 용액; 증류수에 있는 g/mL. |
| Miniprep 키트 | Promega Corporation | A1330 | |
| Maxiprep 키트 | Life Technologies, Australia | K2100-07, | |
| DMEM | Gibco | 11995-073 | |
| FBS | Life Technologies, Australia | 10099-141 | |
| Penicillin/Streptomycin, | Life Technologies, Australia | 15070-063 | |
| jetPRIME transfection buffer, | Polyplus | 114-15 | |
| jetPRIME 트랜스펙션 시약 | Polyplus | 114-15 | |
| PhosSTOP (인산가수분해효소 억제제) | Sigma-Aldrich | 4906837001 | |
| cOmplete, Mini, EDTA-free 프로테아제 억제제 칵테일 | Roche | 11873580001 | |
| 스크레이퍼 | Sarstedt | 83.1832 | |
| GFP-Trap_A | Chromotek Gmbh | gta-100 | GFP 나노바디는 아가로스 비드에 결합됨 |
| N-말단 GFP 단클론 항체 | Covance | MMS-118P | BiFC 벡터 내에서 V1 태그를 검출합니다 |
| C-terminal GFP 단클론 항체 | Roche | 11814460001 | BiFC 벡터 내에서 V2 태그를 검출합니다 |
| Sample buffer | Invitrogen | NP0008 | 1 mL β-mercaptoethanol이 보충되었습니다. |
| 염기서열분석 등급 변형 트립신 | Promega Corporation | V5117h | |
| LoBind 마이크로 원심분리기 튜브 | Point of Care Diagnostics | 0030 108 116 | |
| 요오도아세트아미드 | Sigma-Aldrich | I1149-5G | 에서 5mg/mL로 준비 |
| - Sequanal Grade | Thermo Fisher | 10628494 | |
| 3M Empore 고체상 추출 C18 디스크(옥타데실) - 4.7cm | Thermo Fisher | 14-386-2 | 스테이지 팁을 준비하려면 적절한 크기의 홀 펀치를 사용하여 1mm 디스크를 절단합니다. 또는 미리 준비된 스테이지 팁을 구입할 수도 있습니다(아래 참조). |
| C18 스테이지 팁, 10 & 마이크로; L 베드 | Thermo Fisher | 87782 | |
| 포름산 OPTIMA LC/MS 등급 50mL | Thermo Fisher | FSBA117-50 | |
| 1.9 μ m C18 ReproSil 입자 | Dr. Maisch GmbH | r119.aq. | 고정상 입자 |
| 아세토니트릴 OPTIMA LC/MS 등급 | Thermo Fisher | FSBA955-4 | |
| Easy-nLC HPLC | Thermo Fisher | ||
| LTQ Orbitrap Velos Pro | Thermo Fisher | ||
| Triton X-100 | Sigma-Aldrich | T8787 | 비이온 세제 (100%) |
| DH5α 세포 | Thermo Fisher | 열 충격 대응 세포 |
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