여기 선물이 엽록체의 정화에 대 한 검증 및 테스트 프로토콜 가져오기 단백질 복합물 (복잡 한 TIC TOC) 탭-태그를 사용 하 여. 1 단계 선호도 격리 프로토콜 잠재적으로 어떤 단백질에 적용 될 수 있습니다 그리고 질량 분석에 의해 새로운 상호 파트너를 식별 하는 데.
엽록체 속에는 plastid 핵 인코딩 단백질의 수천의 가져오기를 필요합니다. 이 단백질의 가져오기 외부 (TOC)와 내부 (TIC) 엽록체 막에서 translocon에 따라 달라 집니다. 목차 및 TIC 단지 multimeric 이며 아마 아직 알 수 없는 구성 요소를 포함. 필드에 주요 목표 중 하나 목차 및 TIC 부품의 전체 인벤토리를 구축 하는 것입니다. 목차-TIC 단지의 절연 및 새로운 구성 요소 식별을 위한 TOC159 되었습니다 preprotein 수용 체 N 말기 탭 TOC159에서 결과 협동 선호도 정화 (꼭지) 태그를 추가 하 여 수정. 탭-태그 두 순차 선호도 정화 단계 위한 것 이다 (그러므로 “탠덤 선호도”). N 맨끝 IgG-바인딩 도메인 calmodulin 바인딩 펩 티 드 (CBP)에 의해 포도 상 구 균 단백질 (ProtA) 뒤에서 파생 된 이러한 연구에 사용 된 탭 태그에 의하여 이루어져 있다. 이러한 두 가지 선호도 태그 사이 담배 바이러스 (TEV) 효소 분열 엣지 사이트 포함 되었습니다. 따라서, TEV 프로 테아 제 바인딩 IgG 구슬에 후 TOC159 포함 된 단지의 부드러운 차입에 대 한 사용할 수 있습니다. 여기에 제시 된 프로토콜에서 두 번째 Calmodulin 선호도 정화 단계 생략 되었다. 정화 프로토콜 준비 및 총 세포 막의 가용 화와 함께 시작합니다. 세제-치료 후 solubilized 막 단백질 탭 TOC159 포함 된 단지의 immunoisolation에 대 한 IgG 구슬 알을 품는. 바인딩 및 광범위 한 세척, 탭-TOC159 포함 하 단지 죽 습 고 미 균 IgG-바인딩 도메인 제거에 의하여 TEV 프로 테아 제를 사용 하 여 IgG 구슬에서 발표. 서 부는 절연 blotting TOC159 포함 된 단지 사용할 수 있습니다 알려진 또는 의심 목차와 콩 단백질의 존재를 확인 하. 더 중요 한 것은, TOC159 포함 된 단지 사용 되었습니다 성공적으로 목차와 TIC 단지의 새로운 구성 요소를 식별 하는 질량 분석에 의해. 선물이 잠재적으로 프로토콜 어떤 막-바인딩 단백질의 효율적인 절연을 복잡 한 질량 분석에 의해 아직 알 수 없는 구성 요소 식별에 사용할 수 있습니다.
식물은 광합성 및 photoautotrophic 성장1엽록체에 따라 달라 집니다. 엽록체 단백질의 대부분은 핵에서는 cytosol에서 합성 인코딩되고 봉투 막2TIC 및 목차 단지 통해 엽록체로 가져올. Toc75 단백질 실시 채널 및 2 개의 수용 체 GTPases Toc33 Toc1593,,45복잡 한 TOC의 핵심에 의하여 이루어져 있다. TOC159의 엽록체 속에 대 한 필수적 이며 광합성 관련 단백질6의 거 대 한 축적을 중재 한다. TIC20 단백질 실시 채널 뿐만 아니라 TIC110 및 TIC407,8TIC 복합물에 의하여 이루어져 있다. 최근, 1MD 단백질 전 내부 봉투 막에 복잡 한 격리 되었고 이전 미확인된 구성 요소9, 중 하나는 TIC56를 포함. 우리가 최근에 공동 격리 탭 TOC159 선호도 정화 프로토콜을 사용 하 여 복잡 한 1 MDa의 TIC56. 데이터 표시 및 1 MDa 복잡 한10“정식” 목차/TIC 단지 사이의 구조 중복. 이전 탭 메서드를 사용 하 여 목차와 TIC 단지의 새로운 상호 작용 파트너10,11여기 설명한 KOC1와 같은 알 수 없는 구성 요소 확인 또한 되었다.
따라서, 탭 태그 정화 단백질 복합물의 고립 및 후속 대량 spectrometric 분석12상호 작용 파트너의 식별에 대 한 효율적인 방법입니다. 탭 태그 이루어져 있다 두는 담배 calmodulin 바인딩 펩 티 드 (CBP)에서 구분 하는 IgG 바인딩 반복 에칭 바이러스 (TEV) 효소 분열 사이트. IgG 선호도 정화 단계 구성 된 원래 방법 TEV 분열 및 후속 calmodulin 친화성 크로마토그래피 허용 크고 높은 순수 단백질 단지13,14 의 네이티브 정화 . 우리 절차를 단순화 하 고는 포함 하는 TOC159 단백질 복합물 수 또한 정화 차입15TEV 분열 뒤 IgG 선호도 정화 단계만을 사용 하 여 효율적으로 시연 했다. 우리의 경험에서는, calmodulin 선호도 단계 생략 높은 수익률을 귀착되 고 그러므로 낮은 풍부한 단백질에 대 한 적절 한 있을 수 있습니다.
간단히 말해서, 우리는 안정적인 유전자 변형 A. thaliana 설계 탭-TOC159 ppi2 (toc159 코 돌연변이)에 표현 하는 라인 배경 및 목차-TIC 복합물의 정화에 대 한 신뢰할 수 있는 원본으로 설립. 목차-TIC 복합 절연에 대 한 프로토콜 세제 무료 버퍼에서 공장 설비 재료의 균질으로 시작합니다. 원심, 후에 상쾌한 삭제 됩니다. 펠 릿 총 막 분수를 포함 하는 세제를 포함 하는 버퍼를 사용 하 여 solubilized 이다. 울트라-원심 분리 단계 후 상쾌한 solubilized 목차 TIC 복합물을 포함 하는 친 화력 정화에 대 한 IgG-수 지에 적용 됩니다. 여러 후 세척 단계, 차입은 실시 IgG 바인딩 도메인의 및 부드럽게 선택적으로 하류 다니엘을 TEV protease 포함 된 버퍼를 사용 하 여 기본 TOC159 포함 된 단지를 출시. TEV eluate 부 럽 또는 TOC15910,,1115의 상호 파트너를 식별 하는 질량 분석에 의해 직접 분석할 수 있습니다. 메서드 또한 TOC15915의 포스트 번역 상 수정 식별 하기 위해 사용 되었습니다. 미래에, 기본 TOC159 포함 된 단지 구조 연구 cryoelectron 현미경 검사 법을 사용 하 여 사용할 수 있습니다.
우리는 한 번 탭 태그 정화 애기 목차 TIC 복합물의 정화에 대 한 구체적이 고 효율적인 방법을 시연 했다. 탭-태그 두 연속적인 정화 단계 (IgG-calmodulin 친 화력 정화 TEV 프로 테아 제-분열 후 다음) 허용, 하지만 우리는 많은 경우 TEV protease 분열 뒤 선호도 첫걸음 충분할 것 이다 믿습니다. 우리의 목표, TOC159, 풍부한 낮은 이며 두 번째 calmodulin 선호도 단계 포함 지나치게 우리의 현재 프로토콜에서 제외에 대 한 주요 이유는 단백질 수확량 감소. 그 자체로 TEV 차입 유지 됩니다 비-특히 IgG 수 지에 집착 하는 단백질을 오염 하는 동안 관련 된 상호 작용 협동자와 함께 탭 태그 대상 해제 됩니다 매우 특정 하 고 부드러운 정화 단계 이다. 따라서, IgG 선호도 단계와 함께, TEV 차입 결과 우리의 고 아마도 많은 다른 사람들의 목적을 위해 충분히 효율적인 정화.
해야 합니다 주의 탭 태그 구문 완전 한 기능 비보이다. 탭에 태그를 추가 하는 것은 단백질 활동, 안정성 또는 지역화에 잠재적으로 해로운 효과 있을 수 있었다. 3 개의 도메인, 신랄 한 N 맨끝 도메인, 중앙 GTP 바인딩 도메인 및 그 외부 엽록체 막2TOC159 앵커 C 터미널 막 도메인 TOC159에 의하여 이루어져 있다. 막 삽입 잠재적인 간섭을 유발 하지 않도록, 우리는 TOC159의 N-말단에 탭 태그 융합. N-말단에 퓨전 오히려 규칙 보다 예외입니다. 많은 단백질 N-터미널 대상 정보를 포함 하 고 C-말단에 의해 태그 따라서 한다. 우리는 TOC159 탭 TOC159와 기능 vivo에서 ppi2 돌연변이 (TOC159 부족 한 알 비 노 돌연변이)의 보완성은 안심. 녹색의 구조, 야생 타입 형 탭 TOC159 기능15가 표시 됩니다.
정화 프로토콜은 TOC159, KOC1 및 TIC5610,11을 포함의 새로운 상호 작용 파트너를 식별 하기 위해 사용 되었다. 합계에서는, 약 30 단백질 새로운 상호 파트너 격리 되며 가까운 미래에 특징을 제안 하는 복잡 한와 관련 되었다. 우리는 매우 복잡 한 정화에 대 한 탭 태그 권장, 우리 여전히 여기 하나 추가 버전 존재 하 고 일부 응용 프로그램에 매우 유용 수 있습니다 지적 고 싶습니다.
The authors have nothing to disclose.
작품 (31003A_156998 및 31003A_176191) 스위스 국립 과학 재단에서 교부 금에 의해 그리고 뉴 샤 텔 대학에 의해 지원 되었다.
NaHCO3 | PanReac AppliChem | A0384 | |
Tris | Biosolve | 0020092391BS | |
Na2HPO4 | Sigma | S7909 | |
KH2PO4 | PanReac AppliChem | A2946 | |
NaCl | PanReac AppliChem | A2942 | |
NaF | Sigma | S1509 | Toxic |
PMSF | PanReac AppliChem | A0999 | Toxic |
Plant protease inhibitor cocktail | Sigma | P9599 | |
Glycerol | PanReac AppliChem | A0970 | |
Triton X100 | Roche | 10789704001 | |
Glycine | PanReac AppliChem | A1067 | |
EDTA | Carl Roth | 8043 | |
Dithiothreitol (DTT) | PanReac AppliChem | A1101 | |
SDS | PanReac AppliChem | A0675 | |
Bromophenol blue | Sigma | B0126 | |
HCl | VWR | 20252-290 | Corrosive |
Sucrose | PanReac AppliChem | A3935 | |
Murashige and Skoog medium with vitamins | Duchefa Biochemie | M0222 | |
Phytoagar | Duchefa Biochemie | P1003 | |
Petri plate | Greiner Bio-one | 639102 | |
1.5 mL microfuge tubes | Sarstedt | 72.706 | |
Ethanol | Fisher chemical | E/0600DF/15 | |
Filter paper | Whatman | 10311804 | |
Surgical tape | 3M | 1530-1 | |
CNBr-Activated agarose beads (sepharose 4B) | GE Healthcare | 17-0430-01 | |
Sintered glass filter | DURAN | 2515703 | |
Centrifuge tube 50 mL | TPP | 91050 | |
Purified immunoglobulin G (HsIgG) | MP Biomedicals | 855908 | |
Rotating shaker | IKA | 4016000 | |
NaN3 (sodium azide) | Sigma | 71290 | Toxic |
Quick filtration material (Miracloth) | Merk-Millipore | 475855 | |
Ultracentrifube XNP-80 | Beckman Coulter | A99839 | |
Rotor SW 32 Ti | Beckman Coulter | 369650 | |
Ultracentrifuge tubes | Beckman Coulter | 326823 | |
Glass teflon homogenizer (Potter) | Wheaton | 357426 | |
Spin column (Mobicol) | Mo Bi Tec | M1003 | |
Filter 35µm for spin column (Mobicol) | Mo Bi Tec | M513515 | |
AcTEV | Invitrogen | 12575-015 | |
Centrifugal evaporator (Speed Vac) | Eppendorf | 5305000100 | |
FBN1A(PGL35) antibody | AgriSera | AS06 116 | RRID:AB_2247012 |
Sand, Fontainebleau | VWR | 27460.295 |