Name: 유전자 인코딩 분자 프로브는 G 단백질 결합 수용체를 연구하는 (동영상) | JoVE Journal
Uploaded: 2013-09-13T16:30:00.000+00:00
Duration: 16 min 16 s
Description: 배우세요 GPCR 연구를 위한 유전자 인코딩 분자 프로브 기법으로, p-azido-L-phenylalanine을 활용한 광교차결합 및 생직교 표지를 통해 수용체 구조와 기능을 정밀 분석하는 방법입니다.

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우리는 몇 가지 기초 및 자선 기증자의 관대 한 지원을 (SakmarLab.org 참조) 감사합니다.

1. GPCR에에 부 자연스러운 아미노산의 사이트 별 유전 설립 <ol><li> 5 % CO 2 분위기에서 37 ° C에서 10 % 태아 소 혈청 (FBS)이 보충 된 DMEM에서 HEK293T 세포 (포도당 4.5 g / L, 2 mM의 글루타민)을 유지한다. </li><li> 리포 펙 타민 플러스 시약을 사용하여 10-cm 접시에서 60-80% 합류로 성장 된 세포를 형질. <ol><li> 750 μL의 DMEM에, 원하는 위치에 황색 정지 코돈을 포함하는 10 ㎕의 플러스 시약, GPCR의 cDNA 3.5 μg (pMT4. RHO 또는 pcDNA를 3.1. CCR5), 3.5 회로의 tRNA의 cDNA (pSVB.Yam) ㎍의 0.35 μg을 추가 P-아지도-L-페닐알라닌 (pcDNA.RS)에 대한 돌연변이 아미노 아실 tRNA의 합성 효소의 cDNA. 15 분 동안 실온에서 배양한다. 또한 제어 역할을 중량 GPCR의 cDNA (앰버 정지 코돈을 함유하지 않는)를 사용하여 유사한 형질 전환을 수행한다. 17 μL의 리포 펙 타민과 DMEM 750 μL에이 혼합물을 추가합니다. 실온에서 15 분 동안 평형화 한 후 가져4 ML에 전체 볼륨. </li><li> 10 cm의 접시에 대기음 매체는 세포에 형질 전환 혼합물을 적용하고, CO 2 분위기 5 %에서 37 ° C로 돌아갑니다. 4-6 시간 후, 20 % FBS와 1 ㎜ AZF을 포함하는 4 ML DMEM으로 세포를 보충합니다. </li></ol></li><li> 다음 날, DMEM 10 % FBS와 0.5 ㎜ AZF을 포함로 성장 매체를 교체하십시오. </li><li> 수확 세포를 48 시간 후 형질 발현을 분석하거나 다음 절에서 설명 광 가교 또는 라벨링 절차를 진행합니다. <ol><li> 성장 미디어의 UAA의 존재에 GPCR 호박 돌연변이의 발현을 확인합니다. 우리는 서부 면역 블롯 검출하여이 작업을 수행. 를 Lyse 1 %의 세포 펠렛 (W / V) 20 MM 트리스 - 염산, pH의 도데 실-β-D-말토 (DDM) 7.5, 4 ℃에서 1 시간 동안 100 ㎜의 NaCl 16,000 XG에서 해물을 원심 분리기 및 SDS-PAGE에 의해 환원 조건에서 뜨는을 해결할 수 있습니다. PVDF 막에 옮기고 일을 사용하여 전체 길이의 수용체 발현을 검출하기 위해 면역 블롯 분석을 수행수용체의 C-말단에 설계 에피토프를 인식 전자는 1d4 단클론 항체 (국립 세포 배양 센터). 31 </li></ol></li></ol> 2. 표적 광 가교를 사용하여 리간드 결합 부위를 매핑 <ol><li> 48 시간 사후 형질 세포에서 미디어를 대기음 4 ML 1X 인산염 완충 생리 식염수 (PBS)로 교체. 15 분 동안 37 ° C로 돌아갑니다. </li><li> 1X PBS로 세포를 재현 탁하고 팔콘 튜브에 전송할 수 있습니다. 펠릿 세포 상층 액을 흡인하기 위해 2 분 동안 1,500 rpm으로 원심 분리기. </li><li> 20 mM의 HEPES, pH가 7.5, 0.2 % BSA 및 수용체 - 리간드 복합체 형성을 보장하기 위해 시간과 온도의 필요한 길이에 대한 바인딩 농도가 포화에 삼중 리간드를 함유하는 1X 행크 완충 소금물에서 세포 펠렛을 재현 탁. </li><li> 4 ℃에서 15 분 동안 (예를 들어, UV-A 램프를 사용하여) 365 nm에서 AZF의 photoactivation의 24도 또는 96 - 웰 플레이트에 세포 현탁액을 전송 MaintaiN 얼음에 접시 샘플 가열 및 세포 용해를 방지 할 수 있습니다. </li><li> 펠릿 세포 에펜 도르프 튜브, 원심 분리기에 세포를 전송하고, 상층 액을 제거하고 분석을 진행합니다. 펠릿은 향후 사용을 위해 -20 ° C에 저장할 수 있습니다. </li><li> (w / v) DDM, 20 mM 트리스-HCl, pH7.5 및 프로테아제 억제제 1 %를 함유하는 용해 버퍼에서 세포 펠렛을 재현 탁. 4 ° C에서 1 시간 배양 한 후, 16,000 XG에 10 분 동안 세포 용 해물을 원심 분리, 새로운 튜브에 뜨는을 전송합니다. </li><li> 상층 액에 1d4 개 단클론 항체 - 세 파로스 2B 수지를 추가하고 설계 C-말단는 1d4 단클론 항체의 항원을 사용하여 GPCR을 immunopurify 4 ° C에서 밤새 품어. 다음날 용해 버퍼와 비즈를 여러 번 씻는다. 동요와 함께 1 시간 동안 37 ° C에서 1 % SDS와 용출 샘플. </li><li> 15 ㎖의 바이알 함유 신틸레이션 유체 용출액의 일부를 전송하고 일까지 삼중 리간드의 특이 적 결합의 양을 정량화하는 베타 섬광 계수기 의지전자 수용체. </li><li> 표준 겔 전기 영동에 의해 나머지는 1d4 단클론 항체 정제 리제를 해결합니다. 우리는 4 내지 12 % SDS-PAGE 젤과 면역 블롯을위한 PVDF 막에 다음 세미​​ 드라이 전송을 사용합니다. 우리는 또한 분자량의 시각적 접근을 안내하는 표준 단백질 사다리 레인이 (가) 있습니다. <ol><li> 0.05 % 트윈 -20을 함유하는 TBS 버퍼에 5 % 우유로 PVDF 멤브레인을 차단. HRP - 복합 항 - 마우스 IgG 이차 항체 다음 1d4 개 단클론 항체와 전체 길이 수용체 발현을 확인하기 위해 멤브레인을 조사. </li><li> 강화 된 화학 발광 (ECL) 시약과 치료와 밴드를 시각화하기 위해 필름을 오토 라디오 그래피 멤브레인을 노출합니다. </li></ol></li><li> 특정 분자량 마커에서 절단하여 다음 각 샘플 차선을 분리하는 면도날로 막을 잘라. 섬광 액체가 들어있는 유리 병에 막 세그먼트를 전송합니다. 베타 섬광 계수기에서 계수함으로써 각각의 막 세그먼트에서 삼중 수소의 양을 정량화. </li><li> 긍정적를 확인GPCR과 리간드의의 합과 동일 겉보기 분자 질량에서 삼중 수소의 검출과 photocrosslink. </li></ol> 3. 에피토프 태그 지정 및 세포 표면 효소 결합 면역 분석 (ELISA)을 대상으로 <ol><li> 24 시간 후 형질, PBS 1X 1 ㎖로 세포를 씻어 3 분 1 ㎖의 0.25 %의 트립신를 Trypsinize. 10 % FBS와 0.5 ㎜ AZF를 포함 9 ML DMEM으로 보충합니다. 세포를 재현 탁하고 세포 밀도를 계산. 우리는 표준 혈구를 사용합니다. </li><li> 0.01 ㎎ / 웰 당 ML 폴리 - D - 라이신 100 ㎖와 높은 결합, 분명 바닥 96 - 웰 플레이트를 사전 처리합니다. 1X PBS 및 공기 건조를 반복하여 세척하고 실온에서 30 분 동안 배양한다. </li><li> 플레이트 (200) 6 × 10 4의 밀도에서 형질 세포의 μL - 8 × 10 4 세포 / 잘 96 - 웰 플레이트에와 CO 2 분위기 5 %에서 37 ° C로 돌아갑니다. </li><li> 다음날 라벨에 대한 세포를 준비합니다. 부드럽게 100 μL / 잘 1X PBS의 T로 3 회 세척O 모든 AZF 포함 성장 미디어를 제거합니다. 세포는 PBS는 칼슘 2 + 2 + 및 Mg를 함유하여, 예를 들어, 부착 상태를 유지하도록. </li><li> PBS에 5 ~ 20 ㎜로 유지되는 주식에서 1X HBSS / PBS에서 50 ~ 200 μM FLAG-트리 아릴 포스의 표지 시약을 준비합니다. 각 웰 (각 호박 돌연변이에 대한 세중) 60 ML을 적용하고 30 분 내지 4, 37 ° C로 돌아갑니다. 1X HBSS / PBS에 라벨 처리하지 않고 우물의 집합을 유지합니다. 또한 AZF - GPCR의 변형과 비교하는 중량 GPCR 컨트롤을 포함. </li><li> 잘 차단 버퍼 100 μL /와 세포에게 3 번 씻으, BB (1X PBS, 0.5 % BSA)는, 완전 반응 라벨을 제거합니다. </li><li> 세포 100 μL / 잘 (1X PBS에서 16 %의 주식에서 준비) 4 % 파라 포름 알데히드를 적용합니다. 실온에서 20 분 동안 배양한다. BB로 3 회 씻는다. </li><li> 표지 된 수용체 및 수용체의 발현을 검출하기 위해 표준 세포 표면 ELISA 프로토콜을 수행한다. 차 뒤에 얼음에 1.5 시간 동안 차 항체와 부화실온에서 1 시간 동안 인큐베이션 tibody. <ol><li> FLAG-트리 아릴 포스의 표지 시약의 FLAG 펩티드 항원을 검출하기 위해 항-FLAG M2 항체 100 μL (BB에서 만들어진 항체의 예 1:2,000 희석)를 추가합니다. 또한 음성 대조군으로 비 라벨 처리 우물을 조사. 중량 또는 AZF - GPCR 세포 표면 발현을 결정하는 우물의 별도의 세트에 항체 (우리는 1:500 희석 사용) 방지 CCR5 2D7를 추가합니다. </li><li> BB와 세포를 세 번 씻어 HRP - 복합 항 - 마우스 IgG 이차 항체 (1:2,000 희석) 100 μL에 품어. </li><li> 조심스럽게 BB와 세포 다섯 번 씻는다. 50 μL 감지 버퍼 추가 Amplex 레드, 20 mM의 H 2 O 2, 1X PBS (1:10:90 비율)을 실온에서 15 분 알을 품다. λ의 예 = 530 형광 멀티 웰 플레이트 리더에 스펙트럼 데이터를 수집하고 λ는 EM은 590 =. </li></ol></li></ol> 4. GPCR의 Bioorthogonal 형광 라벨링 <ol><li> 를 Lyse중량 또는 AZF-로돕신이 1 %를 포함하는 1 ML의 용해 버퍼에 변형 (w / v)의 DM, 50 mM의 HEPES 또는 트리스 - 염산, 산도 6.8, 100 ㎜의 NaCl, 1 mM의 염화칼슘 및 단백질 분해 효소 억제제에 대한 1을 표현하는 10 7 수확 세포 4 ° C에서 시간 10 분 동안 15,000 XG에서 세포 용 해물을 원심 분리하고 상청액 분획을 수집한다. </li><li> 설계 C 말단는 1d4의 항원을 사용하여 수용체를 캡처하는 100 μL는 1d4 - 단클론 항체 세 파로스 2B 수지를 추가합니다. 4 ℃에서 12 시간 동안 배양 0.1 M 인산 나트륨 완충액, pH가 7.3 (W / V) DDM 0.1 %로 수지를 세 번 씻으십시오. </li><li> 면역 매트릭스 (1d4 개 - 단클론 항체 세 파로스 2B)에 고정 수용체​​를 레이블에 0.5 ㎖ - 0.3의 총 부피에 0.1 ㎜ 형광-포스를 추가합니다. 실온에서 12 시간 동안 배양한다. 원심 분리기 및 뜨는을 제거합니다. 미 반응 라벨을 제거하기 위해 수지를 씻으십시오. </li><li> (w / v) DDM 0.33 ㎎ / ㎖ nonapeptide (1d4 개 에피토프에 대해 C9 펩티드) 0.1 %를 함유하는 100 ㎖의 용출 완충액으로 표지 된 수용체을 용출2 mM의 포스페이트 완충액에서 1 시간 동안 얼음 위에서 배양 pH를 6.0. </li><li> 환원 조건 하에서 SDS-PAGE에 의해 표시된 샘플을 해결합니다. PBS에서 간단히 젤 씻어 다음에 젤 형광에 의해 AZF - GPCR의 라벨을 시각화. 예를 들어, 플루오 레세 인 변성 수용체를 검출하기 위해 488 nm 파장의 레이저 공 초점 형광 스캐너를 사용한다. </li></ol>

<ol><li>Huber, T., Menon, S., Sakmar, T. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Structural+basis+for+ligand+binding+and+specificity+in+adrenergic+receptors%3A+Implications+for+GPCR-targeted+drug+discovery%5BTitle%5D)+AND+%22Biochemistry%22%5BJournal%5D)">Structural basis for ligand binding and specificity in adrenergic receptors: Implications for GPCR-targeted drug discovery.</a> Biochemistry. 47, 11013-11023 (2008).</li>
<li>Steyaert, J., Kobilka, B. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Nanobody+stabilization+of+G+protein-coupled+receptor+conformational+states%5BTitle%5D)+AND+%22Current+opinion+in+structural+biology%22%5BJournal%5D)">Nanobody stabilization of G protein-coupled receptor conformational states.</a> Current opinion in structural biology. 21, 567-572 (2011).</li>
<li>Cherezov, V., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((High-resolution+crystal+structure+of+an+engineered+human+beta2-adrenergic+G+protein-coupled+receptor%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">High-resolution crystal structure of an engineered human beta2-adrenergic G protein-coupled receptor.</a> Science. 318, 1258-1265 (2007).</li>
<li>Wu, B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Structures+of+the+CXCR4+chemokine+GPCR+with+small-molecule+and+cyclic+peptide+antagonists%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">Structures of the CXCR4 chemokine GPCR with small-molecule and cyclic peptide antagonists.</a> Science. 330, 1066-1071 (2010).</li>
<li>Rasmussen, S. G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Crystal+structure+of+the+beta2+adrenergic+receptor-Gs+protein+complex%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">Crystal structure of the beta2 adrenergic receptor-Gs protein complex.</a> Nature. 477, 549-555 (2011).</li>
<li>Chin, J. W., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((An+expanded+eukaryotic+genetic+code%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">An expanded eukaryotic genetic code.</a> Science. 301, 964-967 (2003).</li>
<li>Ye, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Site-specific+incorporation+of+keto+amino+acids+into+functional+G+protein-coupled+receptors+using+unnatural+amino+acid+mutagenesis%5BTitle%5D)+AND+%22The+Journal+of+biological+chemistry%22%5BJournal%5D)">Site-specific incorporation of keto amino acids into functional G protein-coupled receptors using unnatural amino acid mutagenesis.</a> The Journal of biological chemistry. 283, 1525-1533 (2008).</li>
<li>Ye, S., Huber, T., Vogel, R., Sakmar, T. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((FTIR+analysis+of+GPCR+activation+using+azido+probes%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+chemical+biology%22%5BJournal%5D)">FTIR analysis of GPCR activation using azido probes.</a> Nature chemical biology. 5, 397-399 (2009).</li>
<li>Ye, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Tracking+G-protein-coupled+receptor+activation+using+genetically+encoded+infrared+probes%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">Tracking G-protein-coupled receptor activation using genetically encoded infrared probes.</a> Nature. 464, 1386-1389 (2010).</li>
<li>Singh, A., Thornton, E. R., Westheimer, F. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+photolysis+of+diazoacetylchymotrypsin%5BTitle%5D)+AND+%22The+Journal+of+biological+chemistry%22%5BJournal%5D)">The photolysis of diazoacetylchymotrypsin.</a> The Journal of biological chemistry. 237, 3006-3008 (1962).</li>
<li>Nakayama, T. A., Khorana, H. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Orientation+of+retinal+in+bovine+rhodopsin+determined+by+cross-linking+using+a+photoactivatable+analog+of+11-cis-retinal%5BTitle%5D)+AND+%22The+Journal+of+biological+chemistry%22%5BJournal%5D)">Orientation of retinal in bovine rhodopsin determined by cross-linking using a photoactivatable analog of 11-cis-retinal.</a> The Journal of biological chemistry. 265, 15762-15769 (1990).</li>
<li>Chen, Q., Pinon, D. I., Miller, L. J., Dong, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Molecular+basis+of+glucagon-like+peptide+1+docking+to+its+intact+receptor+studied+with+carboxyl-terminal+photolabile+probes%5BTitle%5D)+AND+%22The+Journal+of+biological+chemistry%22%5BJournal%5D)">Molecular basis of glucagon-like peptide 1 docking to its intact receptor studied with carboxyl-terminal photolabile probes.</a> The Journal of biological chemistry. 284, 34135-34144 (2009).</li>
<li>Huang, K. S., Radhakrishnan, R., Bayley, H., Khorana, H. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Orientation+of+retinal+in+bacteriorhodopsin+as+studied+by+cross-linking+using+a+photosensitive+analog+of+retinal%5BTitle%5D)+AND+%22The+Journal+of+biological+chemistry%22%5BJournal%5D)">Orientation of retinal in bacteriorhodopsin as studied by cross-linking using a photosensitive analog of retinal.</a> The Journal of biological chemistry. 257, 13616-13623 (1982).</li>
<li>Zoffmann, S., Turcatti, G., Galzi, J., Dahl, M., Chollet, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Synthesis+and+characterization+of+fluorescent+and+photoactivatable+MIP-1alpha+ligands+and+interactions+with+chemokine+receptors+CCR1+and+CCR5%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+medicinal+chemistry%22%5BJournal%5D)">Synthesis and characterization of fluorescent and photoactivatable MIP-1alpha ligands and interactions with chemokine receptors CCR1 and CCR5.</a> Journal of medicinal chemistry. 44, 215-222 (2001).</li>
<li>Janz, J. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Direct+interaction+between+an+allosteric+agonist+pepducin+and+the+chemokine+receptor+CXCR4%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+the+American+Chemical+Society%22%5BJournal%5D)">Direct interaction between an allosteric agonist pepducin and the chemokine receptor CXCR4.</a> Journal of the American Chemical Society. 133, 15878-15881 (2011).</li>
<li>Chin, J. W., Martin, A. B., King, D. S., Wang, L., Schultz, P. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Addition+of+a+photocrosslinking+amino+acid+to+the+genetic+code+of+Escherichiacoli%5BTitle%5D)+AND+%22Proceedings+of+the+National+Academy+of+Sciences+of+the+United+States+of+America%22%5BJournal%5D)">Addition of a photocrosslinking amino acid to the genetic code of Escherichiacoli.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 99, 11020-11024 (2002).</li>
<li>Hino, N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Protein+photo-cross-linking+in+mammalian+cells+by+site-specific+incorporation+of+a+photoreactive+amino+acid%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">Protein photo-cross-linking in mammalian cells by site-specific incorporation of a photoreactive amino acid.</a> Nature. 2, 201-206 (2005).</li>
<li>Grunbeck, A., Huber, T., Sachdev, P., Sakmar, T. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mapping+the+ligand-binding+site+on+a+G+protein-coupled+receptor+%28GPCR%29+using+genetically+encoded+photocrosslinkers%5BTitle%5D)+AND+%22Biochemistry%22%5BJournal%5D)">Mapping the ligand-binding site on a G protein-coupled receptor (GPCR) using genetically encoded photocrosslinkers.</a> Biochemistry. 50, 3411-3413 (2011).</li>
<li>Grunbeck, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Genetically+encoded+photo-cross-linkers+map+the+binding+site+of+an+allosteric+drug+on+a+G+protein-coupled+receptor%5BTitle%5D)+AND+%22ACS+chemical+biology%22%5BJournal%5D)">Genetically encoded photo-cross-linkers map the binding site of an allosteric drug on a G protein-coupled receptor.</a> ACS chemical biology. 7, 967-972 (2012).</li>
<li>Dunham, T. D., Farrens, D. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Conformational+changes+in+rhodopsin.+Movement+of+helix+f+detected+by+site-specific+chemical+labeling+and+fluorescence+spectroscopy%5BTitle%5D)+AND+%22The+Journal+of+biological+chemistry%22%5BJournal%5D)">Conformational changes in rhodopsin. Movement of helix f detected by site-specific chemical labeling and fluorescence spectroscopy.</a> The Journal of biological chemistry. 274, 1683-1690 (1999).</li>
<li>Maurel, D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cell-surface+protein-protein+interaction+analysis+with+time-resolved+FRET+and+snap-tag+technologies%3A+application+to+GPCR+oligomerization%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">Cell-surface protein-protein interaction analysis with time-resolved FRET and snap-tag technologies: application to GPCR oligomerization.</a> Nature. 5, 561-567 (2008).</li>
<li>Huber, T., Sakmar, T. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Escaping+the+flatlands%3A+new+approaches+for+studying+the+dynamic+assembly+and+activation+of+GPCR+signaling+complexes%5BTitle%5D)+AND+%22Trends+in+pharmacological+sciences%22%5BJournal%5D)">Escaping the flatlands: new approaches for studying the dynamic assembly and activation of GPCR signaling complexes.</a> Trends in pharmacological sciences. 32, 410-419 (2011).</li>
<li>Saxon, E., Bertozzi, C. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cell+surface+engineering+by+a+modified+Staudinger+reaction%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">Cell surface engineering by a modified Staudinger reaction.</a> Science. 287, 2007-2010 (2000).</li>
<li>Kiick, K. L., Saxon, E., Tirrell, D. A., Bertozzi, C. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Incorporation+of+azides+into+recombinant+proteins+for+chemoselective+modification+by+the+Staudinger+ligation%5BTitle%5D)+AND+%22Proceedings+of+the+National+Academy+of+Sciences+of+the+United+States+of+America%22%5BJournal%5D)">Incorporation of azides into recombinant proteins for chemoselective modification by the Staudinger ligation.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 99, 19-24 (2002).</li>
<li>Agard, N. J., Prescher, J. A., Bertozzi, C. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+strain-promoted+%5B3+%2B+2%5D+azide-alkyne+cycloaddition+for+covalent+modification+of+biomolecules+in+living+systems%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+the+American+Chemical+Society%22%5BJournal%5D)">A strain-promoted [3 + 2] azide-alkyne cycloaddition for covalent modification of biomolecules in living systems.</a> Journal of the American Chemical Society. 126, 15046-15047 (2004).</li>
<li>Kolb, H. C., Sharpless, K. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+growing+impact+of+click+chemistry+on+drug+discovery%5BTitle%5D)+AND+%22Drug+discovery+today%22%5BJournal%5D)">The growing impact of click chemistry on drug discovery.</a> Drug discovery today. 8, 1128-1137 (2003).</li>
<li>Huber, T., Botelho, A. V., Beyer, K., Brown, M. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Membrane+Model+for+the+G-Protein-Coupled+Receptor+Rhodopsin%3A+Hydrophobic+Interface+and+Dynamical+Structure%5BTitle%5D)+AND+%22Biophys.+J%22%5BJournal%5D)">Membrane Model for the G-Protein-Coupled Receptor Rhodopsin: Hydrophobic Interface and Dynamical Structure.</a> Biophys. J. 84, 2078-2100 (2004).</li>
<li>Okada, T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+retinal+conformation+and+its+environment+in+rhodopsin+in+light+of+a+new+2.2+%C3%85+crystal+structure%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Mol.+Biol%22%5BJournal%5D)">The retinal conformation and its environment in rhodopsin in light of a new 2.2 Å crystal structure.</a> J. Mol. Biol. 342, 571-583 (2004).</li>
<li>Huber, T., Tian, H., Ye, S., Naganathan, S., Kazmi, M. A., Duarte, T., Sakmar, T. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Bioorthogonal+labeling+of+functional+G+protein-coupled+receptors+at+genetically+encoded+azido+groups%5BTitle%5D)+AND+%22%22%5BJournal%5D)">Bioorthogonal labeling of functional G protein-coupled receptors at genetically encoded azido groups.</a> , submitted (2013).</li>
<li>Naganathan, S., Ye, S., Sakmar, T. P., Huber, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Site-specific+epitope+tagging+of+GPCRs+by+bioorthogonal+modification+of+a+genetically-encoded+unnatural+amino+acid%5BTitle%5D)+AND+%22Biochemistry%22%5BJournal%5D)">Site-specific epitope tagging of GPCRs by bioorthogonal modification of a genetically-encoded unnatural amino acid.</a> Biochemistry. , (2013).</li>
<li>Molday, R. S., MacKenzie, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Monoclonal+antibodies+to+rhodopsin%3A+characterization%2C+cross-reactivity%2C+and+application+as+structural+probes%5BTitle%5D)+AND+%22Biochemistry%22%5BJournal%5D)">Monoclonal antibodies to rhodopsin: characterization, cross-reactivity, and application as structural probes.</a> Biochemistry. 22, 653-660 (1983).</li>
<li>Gether, U., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Agonists+induce+conformational+changes+in+transmembrane+domains+III+and+VI+of+the+beta2+adrenoceptor%5BTitle%5D)+AND+%22The+EMBO+journal%22%5BJournal%5D)">Agonists induce conformational changes in transmembrane domains III and VI of the beta2 adrenoceptor.</a> The EMBO journal. 16, 6737-6747 (1997).</li>
<li>Hubbell, W. L., Altenbach, C., Hubbell, C. M., Khorana, H. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Rhodopsin+structure%2C+dynamics%2C+and+activation%3A+A+perspective+from+crystallography%2C+site-directed+spin+labeling%2C+sulfhydryl+reactivity%2C+and+disulfide+cross-linking%5BTitle%5D)+AND+%22Advances+in+Protein+Chemistry%3B+Membrane+Proteins%22%5BJournal%5D)">Rhodopsin structure, dynamics, and activation: A perspective from crystallography, site-directed spin labeling, sulfhydryl reactivity, and disulfide cross-linking.</a> Advances in Protein Chemistry; Membrane Proteins. 63, 243-290 (2003).</li>
<li>Cai, K., Itoh, Y., Khorana, H. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mapping+of+contact+sites+in+complex+formation+between+transducin+and+light-activated+rhodopsin+by+covalent+crosslinking%3A+use+of+a+photoactivatable+reagent%5BTitle%5D)+AND+%22Proceedings+of+the+National+Academy+of+Sciences+of+the+United+States+of+America%22%5BJournal%5D)">Mapping of contact sites in complex formation between transducin and light-activated rhodopsin by covalent crosslinking: use of a photoactivatable reagent.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 98, 4877-4882 (2001).</li>
<li>Dorman, G., Prestwich, G. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Benzophenone+photophores+in+biochemistry%5BTitle%5D)+AND+%22Biochemistry%22%5BJournal%5D)">Benzophenone photophores in biochemistry.</a> Biochemistry. 33, 5661-5673 (1994).</li>
<li>Zhang, Z., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+new+strategy+for+the+site-specific+modification+of+proteins+in+vivo%5BTitle%5D)+AND+%22Biochemistry%22%5BJournal%5D)">A new strategy for the site-specific modification of proteins in vivo.</a> Biochemistry. 42, 6735-6746 (2003).</li>
<li>Dirksen, A., Hackeng, T. M., Dawson, P. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Nucleophilic+catalysis+of+oxime+ligation%5BTitle%5D)+AND+%22Angew.+Chem.+Int.+Ed%22%5BJournal%5D)">Nucleophilic catalysis of oxime ligation.</a> Angew. Chem. Int. Ed. 45, 7581-7584 (2006).</li>
<li>Yanagisawa, T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Multistep+engineering+of+pyrrolysyl-tRNA+synthetase+to+genetically+encode+N%28epsilon%29-%28o-azidobenzyloxycarbonyl%29+lysine+for+site-specific+protein+modification%5BTitle%5D)+AND+%22Chemistry+%26+biology%22%5BJournal%5D)">Multistep engineering of pyrrolysyl-tRNA synthetase to genetically encode N(epsilon)-(o-azidobenzyloxycarbonyl) lysine for site-specific protein modification.</a> Chemistry & biology. 15, 1187-1197 (2008).</li>
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저자가 공개하는 게 없다.

우리의 GPCR에, 반응 조사, AZF의 사이트 별 편입 여기 강력한 방법을 설명하고의 GPCR의 구조와 역학을 연구하는이 도구의 세 가지 유용한 응용 프로그램을 보여줍니다. 우리의 방법이 사이트는, 구체적으로 UAAs 화학적 (32, 33)를 라벨 또는 단일 접근 시스테인 돌연변이에 photocrosslinkers 34 부착에 따라 다른 전략에 근본적인 문제를 우회 통합. 시스테인 티올 그룹을 대상으로 화학 형광 프로브를 부착하기 위해 사용 된,하지만, 이러한 전략은 시스테인 프리 단백질 배경의 생성을 필요로한다. 모든 GPCR에 적절한 수용체 기능을 유지하는 것이 필수적 일 수있다 많은 중 하나 이상의 시스테인을 소유 때문에 이것은 제한 될 수있다. 따라서, 화학 수정 의무 또는 UV 빛에 의해 활성화 될 수있는 UAA를 소개하는 가능성은 매우 매력적이다. 사 ž의 공유 결합 반응표적 분자와 oactivatable 가교제는 거리와 이...

Heptahelical G 단백질 결합 수용체 (GPCR에)는 중요하고 다양한 세포 외 신호를 매개하는 매우 역동적 인 막 단백질의 거대 집단을 포함한다. 고전적인 패러다임에서, 수용체의 활성화는 리간드에 의한 구조적 변화와 연결되어있다. 1,의 GPCR의 구조 생물학에있는 최근 전진이 횡단 신호의 분자 메커니즘에 대한 중요한 통찰력을 제공하고 있습니다. 3-5하지만, 더 큰 화학 정밀도와 이해 기능적인 메커니즘과 GPCR 신호의 구조 역학은, 접근 방법의 툴킷은 활성 신호 단지를 심문하는 정보를 분자 및 화학 프로브를 통합하는 데 필요합니다. 이를 위해, 우리는 사이트 구체적으로 이전 슐츠와 C에 의해 개척 억제 기술 코돈 호박을 사용하여 자연스러운 아미노산 (UAA) 돌연변이에 따라 표현 수용체에 비 또는 최소가 혼란 프로브를 소개하는 방법을 적용oworkers. 6 우리는 포유 동물 세포 이외의 대부분의 이종 시스템에서 표현하기 어려운의 GPCR과 같은 단백질에 대한 높은 수율의 발현 및 돌연변이 유발 시스템을 달성하기 위해 UAA 돌연변이 유발 방법을 최적화. 직교 설계 회로의 tRNA를 사용하여 특정 UAA에 대한 아미노 아실-tRNA의 합성 쌍을 진화, 우리는 사이트 구체적으로 표현 된 대상의 GPCR에 UAAs을 소개했다. UAAs의 성공적인 결합은, P-아세틸-L-페닐알라닌 (ACF), P-벤조일-L-페닐알라닌 (BZF), 및 p-아지도-L-페닐알라닌 (AZF) 우리의 모델의 GPCR에서 입증되었습니다 - 로돕신과 인간 CC 케모카인 수용체 CCR5. 7, 8 원칙적으로, UAA는 유전자 단백질 시퀀스 내에서 어떤 위치에 인코딩 할 수 있으며,이 목표 GPCR의 단일 코돈 스캔을 가능으로이 속성은 매우 중요한 생화학 적 도구입니다. 우리는 반응 AZI가 UAA, AZF의 다양성에 특별히 초점을 맞춘다부분을​​. 9 AZF 또한 인접 급 아민 또는 지방족 수소와 반응시켜 광활성 가교제로 사용될 수 고유의 적외선 (IR) 조사, 08로서 외에도. 또한, 생물학적으로 불활성 인 아지 도기는 bioorthogonal 라벨링 반응에서 선택적 화학 핸들로서 참여할 수있다. 여기에서 우리는 같은 함정을 대상으로 광 가교 수용체 - 리간드 복합체 및 bioorthogonal 에피토프 태그 형광 라벨 전략으로의 GPCR의 변경 등의 GPCR로 AZF의 사이트 별 법인의 유용한 응용 프로그램을 설명하는 예를 제시한다. 광활성 시약은 1960 년대 이후 생물 학적 시스템을 연구하는 데 사용되었습니다.이 기간에 10, 수용체 - 리간드 가교 실험의 풍부가 GPCR 복합체를 연구보고되고있다, 그 중 대부분은 photoaffinity 리간드의 사용을 포함. (11, 12) 그러나 이러한 그들은 요하는대로 응용 프로그램은 기술적으로 제한됩니다가교기를 함유 리간드의 전자 합성. 13-15 또한, 리간드의 가교제 잔기, 그것은 GPCR에 가교 결합의 위치를 식별하기 위해 도전. 사이트 구체적 진압 기술 코돈 황색하여 단백질로 UAAs 등 광 가교기를 도입하는 것은 귀중한 발전이다. 16,17 우리에서 수용체 - 리간드 복합체의 형성에 관여하는 수용체에 결합 인터페이스를 식별하는 광 가교 기법을 개발 GPCR에로 광 불안정성 그룹을 도입함으로써 세포를 살아. (18, 19) 여기에서 우리는 작은 분자 리간드의 결합 부위, CCR5에 삼중 마라 비록을 식별하기 위해 표적 광 가교 기술을 적용하기위한 실험 프로토콜 및 데이터 분석 방법을 서술. 이 방법은 리간드의 기본 화학 구조를 유지 이외에 방사성 리간드에 손잡이의 정확한 정량화에 대문자. 형광 기반 기술을 직접 수용체의 구조적 상태를 프로빙하여 수용체 활성화의 구조 기준의 정확한 이해를 지원합니다. (20), (21)는 그러나 GPCR에에 형광 라벨을 소개 할 수있는 유연성을 가진 기술이 사이트 구체적으로 제한됩니다. 우리는 GPCR 신호 복합체의 단일 분자 검출 (SMD)를 용이하게하기 위해 bioorthogonal 화학적 변형 전략을 채용에 관심이 있습니다. 22 아지 도기는 딩거 (Staudinger) - BERTOZZI 내고, 23, 24 동계 변형 승진 아 지드 - 같은 bioorthogonal 화학에 참여할 수 알킨 사이클로 (SpAAC) 25 구리 - 촉매 아 지드 - 알킨 사이클로 (CuAAC가). 26 우리는 아 지드와 포스의 특정 반응을 포함 딩거 (Staudinger) - BERTOZZI 결찰 반응에 초점을 맞춘다. 우리는 펩티드 에피토프 (FLAG 펩티드) 또는 형광 라벨에 접합 된 두 개의 다른 포스 핀 유도체의 사용을 보여GPCR에의 특정 사이트 변경을 달성하기 위해 (형광). 우리는 이전에 노출 된 용매이다 대상 사이트를 선택하는 X-선 결정 구조 및 동적 시뮬레이션을 사용 AZF 변이체 로돕신의 부위 특이 적 표지에 대한 조건을 최적화. 27, 28 우리는 또한 의해 배경 프리 라벨링을 달성하기위한 가능성 도시 딩거 (Staudinger)을 BERTOZZI 결찰. 29 우리는 여기에 면역 매트릭스에 고정하고 이후에 겔 형광에 의해 가시화되는 세제 용해 수용체의 형광 라벨을 달성하기 위해 사용되는 일반적인 과정을 보여줍니다. 또한, 우리는 알 수없는 구조, CCR5의 수용체에 대한 표시 의무가 위치를 식별하기 위해이 라벨 전략에 대한 편리한 확장을 보여줍니다. 이것은 AZF - GPCR은 세포 기반의 세미 높은 처리량 형식으로 변형 bioorthogonal 수정에 의존하는 대상 펩티드 에피토프 태그 전략을 사용하여 수행됩니다. (30)이방법은 라벨링 이벤트를 모니터하는 세포 표면 ELISA의 다단계 검출 특성을 이용한다. 우리가 여기서 논의 방법은 일반이며, 원칙적으로 억제 기술 코돈 호박을 사용하여 AZF로 통합 된 모든 GPCR에 적용 할 수 있습니다. 우리는 세부 사항의 GPCR의 구조와 역동적 인 연구를 용이하게하기 위해 부 자연스러운 아미노산 돌연변이 유발 방법과 그 이후의 응용 프로그램을 사용하여 같은 AZF 등 UAAs와 결합 수용체의 포유 동물 세포 발현하는 단계에서 제시하는 프로토콜에서.

<table><tbody><tr><td>플라스미드 pSVB. Yam</td><td></td><td></td><td>(Ye et al., 2008)</td></tr><tr><td>azF</td><td></td><td></td>용 플라스미드 <td>pcDNA.RS(Ye et al., 2009)</td></tr><tr><td>플라스미드 pMT4.Rho 및 pcDNA 3.1.CCR5</td><td></td><td></td><td>선택적으로 원하는 위치에 호박색 정지 코돈(TAG)을 포함</td></tr><tr><td>HEK 293T 세포</td><td></td><td></td><td>부착 세포</td></tr><tr><td>Dulbecco's Modified Eagle's Medium (DMEM)</td><td>Gibco</td><td>10566</td><td>년&nbsp;</td></tr><tr><td>인산염 완충 식염수</td><td>Gibco</td><td>14200</td><td>&nbsp;</td></tr><tr><td>태아 소 세럼</td><td>제미니 바이오 제품</td><td>100-106</td><td>&nbsp;</td></tr><tr><td>Lipofectamine Plus</td><td>Invitrogen</td><td>Lipofectamine: 18324-012 Plus: 11514-015</td><td>&nbsp;</td></tr><tr><td>p-azido-L-phenylalanine</td><td>Chem-Impex International</td><td>6162</td><td>&nbsp;</td></tr><tr><td>&nbsp;</td><td></td><td></td><td>표 1. GPCRs 재료에 비천연 아미노산의 현장 특정 유전자 통합</td></tr><tr><td>Maxima ML-3500S UV-A 램프</td><td>Spectronics Corporation</td><td></td><td>azF는 365-nm 빛에 의해 활성화됩니다</td></tr><tr><td>. Hank's Buffered Salt Solution (HBSS)</td><td>Gibco</td><td>14065</td><td>&nbsp;</td></tr><tr><td>HEPES</td><td>어바인 사이언티픽</td><td>9319</td><td>&nbsp;</td></tr><tr><td>소 세럼 알부민</td><td>로슈</td><td>3117405001</td><td>&nbsp;</td></tr><tr><td>트리티움 표지 리간드</td><td></td><td></td><td>공동 연구자(Grunbeck et al., 2012)</td></tr><tr><td>에서1%(w/v) n-도데실-&베타;-D-말토시드</td><td>Anatrace</td><td>D310LA&</td><td>nbsp;</td></tr><tr><td>CNBr-활성화된 세파로스 2B 수지에 고정된 1D4-세파로스</td><td></td><td></td><td></td> 수지 1D4 mAb</tr><tr><td>1% (w/v) 소듐 도데실 설페이트 (SDS)</td><td>Fisher Scientific</td><td>BP166</td><td>&nbsp;</td></tr><tr><td>NuPAGE Novex 4 - 12% SDS 젤</td><td>Invitrogen</td><td>NP0322BOX</td><td>SDS-PAGE는 NuPAGE 장치에서 수행됩니다.</td></tr><tr><td>Trans-Blot SD 장치</td>, <td>Biorad</td><td></td><td>장치, 반건조 전송을 위한</td>장치</tr>, <tr><td>Immobilon, 폴리비닐리덴 디플루오라이드 (PVDF) 막</td>, <td>Millipore</td><td>IPVH00010</td><td>&nbsp;</td></tr><tr><td>무지방 우유</td><td>Fisher Scientific</td><td>NC9934262</td><td>&nbsp;</td></tr><tr><td>트윈-20</td><td>알드리치</td><td>274348</td><td>&nbsp;</td></tr><tr><td>Ecoscint A</td><td>National Diagnostics</td><td>LS-273</td><td>신틸레이션</td></tr><tr><td>유체 신틸레이션 바이알</td><td>Fisher Scientific</td><td>333726</td><td>&nbsp;</td></tr><tr><td>LKB Wallac 1209 Rackbeta 액체 섬광 카운터</td><td>Perkin Elmer</td><td></td><td>Beta-섬광 카운터</td></tr><tr><td>Anti-rhodopsin 1D4 mAb</td><td>National Cell Culture Center</td><td>맞춤형</td><td>&nbsp;</td></tr><tr><td>양고추냉이 과산화효소(HRP)-접합 항마우스 IgG</td><td>KPL, Inc.</td><td>474-1806</td><td>년&nbsp;</td></tr><tr><td>SuperSignal West Pico 화학발광 기판</td><td>Thermo Scientific</td><td>34080</td><td>&nbsp;</td></tr><tr><td>Hyblot CL AR 필름</td><td>Denville</td><td>E3018</td><td>&nbsp;</td></tr><tr><td>&nbsp;</td><td></td><td></td><td>표 2. 표적 광교차결합 재료</td></tr><tr><td>0.25% Trypsin</td><td>Invitrogen</td><td>15050065</td><td>&nbsp;</td></tr><tr><td>FLAG-트리아릴포스핀</td><td>시그마</td><td>GPHOS1</td><td>&nbsp;</td></tr><tr><td>M2 FLAG mAb</td><td>시그마</td><td>F1804</td><td>&nbsp;</td></tr><tr><td>anti-CCR5 2D7 mAb</td><td>BD Biosciences</td><td>555990</td><td>&nbsp;</td></tr><tr><td>폴리-D-라이신</td><td>시그마</td><td>P6407</td><td>&nbsp;</td></tr><tr><td>96-웰 플레이트</td><td>Costar</td><td>3601</td><td>투명 바닥, 고결합 EIA/RIA</td></tr><tr><td>인산염 완충 식염수 (칼슘, 마그네슘)</td><td>Gibco</td><td>14040</td><td>&nbsp;</td></tr><tr><td>16% 파라포름알데히드</td><td>EMS</td><td>28908</td><td>&nbsp;</td></tr><tr><td>HRP 활용</td><td>KPL, Inc.</td><td>474-1516</td><td>년&nbsp;</td></tr><tr><td>안티 토끼 IgG</td><td>KPL, Inc.</td><td>474-1516</td><td>년&nbsp;</td></tr><tr><td>Amplex 레드</td><td>인비트로젠</td><td>A12222</td><td>&nbsp;</td></tr><tr><td>과산화수소</td><td>DE 헬스케어 제품</td><td>97-93399</td><td>&nbsp;</td></tr><tr><td>CytoFluor II 형광 멀티웰 플레이트 리더</td><td>Perseptive Biosystems</td><td></td><td>&nbsp;</td></tr><tr><td>&nbsp;</td><td></td><td></td><td>Table 3. targeted peptide-epitope tagging and cell surface ELISA materials</td></tr><tr><td>Fluorescein-phosphine</td><td></td><td></td><td>(Huber et al., 2012년 제출)</td></tr><tr><td>Nonapeptide (C9 peptide)</td><td>AnaSpec</td><td>62190</td><td>1D4-epitope NH2-TETSQVAPA-COOH</td></tr><tr><td>1% (w/v) n-dodecyl-&beta;-D-maltoside</td><td>Anatrace</td><td>D310LA</td>를 모방한 펩타이드<td>&nbsp;</td></tr><tr><td>1D4-세파로스 레진</td><td></td><td></td><td>1D4 mAb CNBr-활성화 세파로스 2B 레진에 고정</td></tr><tr><td>NuPAGE Novex 4 - 12% SDS 겔</td><td>Invitrogen</td><td>NP0322BOX</td><td>SDS-PAGE는 NuPAGE 장치에서 수행</td></tr>됨 <tr><td>Confocal Typhoon 9400 형광 스캐너</td><td>GE 헬스케어</td><td>중단</td>된 <td>스캐너 488-nm 파장 레이저</td></tr><tr><td>&nbsp;</td><td></td><td></td><td>Table 4. Fluorescent 레테르를 붙이는 물자</td></tr></tbody></table>

유전자 인코딩 분자 프로브는 g 단백질 결합 수용체를 연구하는

Genetically-encoded Molecular Probes to Study G Protein-coupled Receptors

단지 신호 G 단백질 결합 수용체 (GPCR)의 구조 및 동적 연구를 용이하게하기 위해 새로운 접근 방식은 수용체의 기능을 교란하지 않는 표현 수용체에 정보를 프로브 또는 라벨을 도입해야합니다. 우리는 유 전적으로 인코딩에 앰버 코돈 억제 기술을 사용 부자연 아미노산 heterologously 포유 동물 세포에서 발현의 GPCR의 다양한 표적 위치에서의 P-아지도-L-페닐알라닌 (AZF). 아지 그룹의 다양성은 그들 나라의 세포​​ 환경이나 세제 용해 된 상태에서의 GPCR을 연구하는 다른 응용 프로그램에서 보여줍니다. 먼저, 트리튬 표지 된 저분자 리간드 유전자 부호화 아지 아미노산 가교 GPCR의 리간드 결합 포켓 잔기를 식별하는 셀 기반 타겟팅 광 가교 기술을 보여준다. 우리는 그 다음 bioorthogonal 딩거 (Staudinger) - BERTOZZI 결찰 REAC로의 GPCR의 사이트의 특정 변형을 보여 주포스 핀 유도체를 사용하는 아지 도기를 대상 기. 우리는 전체 세포 기반 ELISA 방법을 사용하여의 문화와 탐지 표현 막 단백질의 대상 펩티드 에피토프 태그에 대한 일반적인 전략에 대해 설명합니다. 마지막으로, 우리는 AZF-GPCR에 선택적 형광 프로브로 태그 될 수 있다는 것을 보여줍니다. 그들은 원칙적으로 활성 신호 복합체를 심문하는 GPCR을 발현 어느 임의의 아미노산 위치에 적용 할 수 있다는 점에서 논의 된 방법은 일반적이다.

우리는 - 특히 사이트 억제 기술 코돈 호박을 사용하여 GPCR에 분자 프로브를 소개하는 부 자연스러운 아미노산 돌연변이 유발 방법을 채택했다. 그림 1의 방식은 방법론의 돌출 단계와의 GPCR에, 다양한 UAA를, P-아지도-L-페닐알라닌 (AZF) 통합의 다양한 응용 프로그램을 설명합니다. 포유 동물 세포에 AZF - GPCR에의 발현은 리간드 광 가교를 대상으로하고, bioorthogonal 라벨 화학을 통해 펩티드 에피토프 태그 또는 GPCR의 형광 수정을 대상으로 할 수 있습니다. 광 가교 기술은 생균 GPCR의 리간드 복합체 (도 1A)의 구조적 양상을 조사하기 위해 사용될 수있다. 하나의 실험에서 얻은 대표 데이터는 그림 2와 같다. 19 여기에 우리가 앉아 바인딩을 식별 할 수있는 방사성 표지 작은 분자 리간드, 삼중 마...

우리의 GPCR의 다양한 타겟 위치에 부 자연스러운 아미노산, P-아지도-L-페닐알라닌을 유전자 인코딩 및 다른 응용 프로그램에서 아지 그룹의 다양성을 보여줍니다. 이들은 GPCR의 리간드 결합 주머니에 잔류를 확인하는 대상으로 광 가교 기술 및 펩티드 에피토프 태그 또는 형광 프로브의 GPCR의 특정 사이트 bioorthogonal 수정이 (가) 있습니다.

유전자 인코딩 분자 프로브는 G 단백질 결합 수용체를 연구하는

To facilitate structural and dynamic studies of G protein-coupled receptor (GPCR) signaling complexes, new approaches are required to introduce ...

다음 실험의 전반적인 목표는 단일 정보 프로브를 표적 G-단백질 결합 수용체(G-Protein coupled receptors)에 도입하여 신호 전달 복합체의 구조 및 동역학적 연구를 촉진하는 것입니다. 이는 비천연 아미노산인 zeto, phenylalanine 또는 zeto fee를 발현된 GPCR에 통합하는 데 필요한 번역 기작을 발현시키기 위해, 해당 플라스미드를 세포에 형질전환함으로써 달성됩니다. 이후 GPCR zeto fee 변이체는 수용체의 구조와 기능을 조사하기 위해 세 가지 서로 다른 방식으로 적용될 수 있습니다.먼저, zeto fee는 GPCR에서 광활성 가교제로 사용되어 삼중수소 표지 리간드의 결합 부위 식별을 가능하게 합니다. 다음으로, zeto fee는 생체 직교 표지 화학을 통해 펩타이드 접합체나 형광 프로브를 GPCR에 부착하기 위한 반응성 화학 핸들로 사용될 수 있으며, 살아있는 세포 및 생화학적 방법을 기반으로 GPCR의 표적 광가교, 표적 에피토프 태깅 및 형광 표지에 분자 프로브 zeto fee를 사용한 결과가 얻어집니다. 광친화성 리간드 사용이나 시스테인 표지와 같은 기존 방법 대비 이 기술의 주요 장점은, 표적 수용체의 알려진 위치에 생물학적으로 불활성이면서 반응성이 있는 비천연 아미노산 P zeto phenol alanine을 부위 특이적으로 도입할 수 있는 유연성입니다.이 방법은 천연 막 환경에서 수용체 LIG 복합체의 상호작용 부위를 매핑하고, 생체 직교 표지에 적합한 A-G-P-C-R 내 위치를 식별함으로써 단일 분자 형광 연구를 용이하게 하는 등 GPCR 신호 전달 분야의 핵심 질문에 답하는 데 도움이 될 수 있습니다. 셋째, 이 방법은 G 단백질 결합 수용체의 분자적 메커니즘에 대한 통찰력을 제공할 수 있으며, 다양한 세포 및 막 단백질과 같은 다른 시스템에도 적용될 수 있습니다. 이 실험을 시작하기 전, HEC 2 9 3 T 세포를 10% fetal bovine serum이 첨가된 KO's modified eagle medium에서 37 °C, 5% CO2 환경으로 배양하십시오.텍스트 프로토콜에 기술된 대로 Lipectomy Plus 시약을 사용하여 10 cm 플레이트에서 60~80% 밀도로 배양된 세포에 G pcr, r CD, NA를 트랜스펙션합니다. 다음 날, 성장 배지를 10% FBS와 0.5 mM fee가 포함된 DMEM으로 교체합니다. 트랜스펙션 48시간

genetically-encoded-molecular-probes-to-study-g-protein-coupled

Research

연구

JoVE Journal

Biology

생물학

여기에 설명 된 형광 기반의 칼슘 동원 분석은 고아 G 단백질 결합 수용체 (GPCR에)의 기능 활성화 리간드 (들)의 식별을위한 중간 처리 역 약리학 심사 시스템입니다.

형광 기반의 칼슘 동원 분석에 의해 G 단백질 결합 수용체의 특성

G 단백질 결합 수용체에 의한 G 단백질의 선택적 활성화를 감지하는 간단한 방법은 세포 신호 전달에서 뛰어난 과제로 남아 있습니다. Fӧrster 공명 에너지 전달(FRET) 바이오센서는 GPCR을 G 단백질 펩타이드에 쌍으로 연결하여 살아있는 세포의 제어된 농도에서 구조적 변화를 조사하는 방식으로 개발되었습니다.

G 단백질 선택적 G​​PCR의 입체는 라이브 셀 서스펜션 형광 분석에서 FRET 센서를 사용하여 측정

Guanosine triphosphate (GTP) 결합은 G-Protein-Coupled Receptor (GPCR) 활성화에서 가장 초기의 사건 중 하나이다. 이 프로토콜은 방사성 표지 된 GTP 유사체 [ 35 S] 구아노 신 -5'-O- (3- 티오) 트리 포스페이트 ([ 35 S] GTPγS)의 결합을 모니터링함으로써 특정 GPCR- 리간드 상호 작용을 약리학 적으로 특성화하는 방법을 설명합니다. 관심있는 리간드에 대한 반응.

무선 표지 된 GTP 결합을 통한 G- 단백질 결합 수용체 신호 측정

설명된 세포 분석 결과 CXC chemokine 수용 체 4 (CXCR4)의 식별을 위해 설계 되었습니다-상호 작용 하거나 에이전트는 억제 자극, 경쟁적으로 또는 allosterically, 세포내 캘리포니아2 + 릴리스 CXCR4 활성화에 의해 시작.

운동 형광 기반 Ca2 + 동원 분석 결과 G 단백질 결합 된 수용 체 주 작동 근, 길 항 근, 그리고 Allosteric 변조기를 식별 하

손쉬운 형광 분석 결과 포유류 세포에 표현 된 단백질에 비정규-아미노산 (ncAAs)를 통합 하는 아미노-acyl-tRNA-합성/tRNA 쌍의 효율성을 평가 하 여. G-단백질 결합 수용 체 (GPCRs) 공부 ncAAs의 응용 프로그램, 바인딩 사이트 및 bioorthogonal GPCR 라이브 셀 라벨의 사진-가교 매핑을 포함 하 여 설명 합니다.

사진-가교 매핑 및 라이브 포유류 세포에서 Bioorthogonal 화학 GPCRs에 프로브 화학의 유전 결합을 최적화

여기, 선물이 생리학 및 약리학 바인딩에서 GABAA 수용 체에 활성 화합물을 발견 하는 프로토콜.

감마-Aminobutyric 산 성 수용 체 변조 소설 화합물의 발견에 대 한 메서드 있는 Neurotransmission 입력

GPCRs가 매력적인 약물 성 표적이라는 점을 감안할 때, GPCR 리간드 스크리닝은 따라서 납 화합물의 식별및 탈판화 연구에 필수적입니다. 이러한 노력에 대해, 우리는 PRESTO-탱고, TEV 기반 기자 분석기를 사용하여 약 300 GPCRs에서 과도 β arrestin2 모집의 동시 프로파일링에 사용되는 오픈 소스 자원 플랫폼을 설명합니다.

PRESTO-탱고 분석기를 사용하여 GPCR 전체 규모의 리간드 스크리닝을 위한 β-Arrestin2 모집의 병렬 심문

이 작업에서는 재조합 G 단백질 결합 수용체(GPCR)에서 소분자 라이브러리를 스크리닝하기 위한 384웰 플레이트에 대한 고처리량 세포 내 칼슘 형광 분석에 대해 설명합니다. 표적, 소열 진드기, Rhipicephalus microplus 의 키닌 수용체는 CHO-K1 세포에서 발현됩니다. 이 분석은 하나의 "이중 첨가" 분석에서 동일한 세포를 사용하여 작용제와 길항제를 식별합니다.

재조합 G 단백질 결합 수용체의 고처리량 스크리닝을 위한 "이중 첨가" 칼슘 형광 분석

이 프로토콜은 G 단백질 결합 수용체 리간드 자극 시 살아있는 HEK293 세포에서 G 단백질 활성화를 실시간으로 측정하기 위한 BRET 기반 바이오센서의 사용을 설명합니다. 여기서, β2-아드레날린성 수용체와 칸나비노이드 1형 수용체는 여러 G 단백질 아형과 다양한 GPCR에 걸쳐 센서의 효율성을 입증하는 예로 사용됩니다.

살아있는 세포에서 G 단백질 결합 수용체 활성을 측정하기 위한 BRET 기반 G 단백질 바이오센서

임의의 점 kinematograms과 컴퓨터 - 생성 무척추 동물의 비디오 재생을 고용 op​​erant 조절 패러다임을 사용하는 도마뱀의 시각적 감도를 테스트.

도마뱀의 운동의 속도와 방향에 시각 민감도 테스트

배우세요 GPCR 연구를 위한 유전자 인코딩 분자 프로브 기법으로, p-azido-L-phenylalanine을 활용한 광교차결합 및 생직교 표지를 통해 수용체 구조와 기능을 정밀 분석하는 방법입니다.

유전자 인코딩 분자 프로브는 G 단백질 결합 수용체를 연구하는

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