-1::1
Simple Hit Counter
Skip to content

Products

Solutions

×
×
Sign In

KR

EN - EnglishCN - 简体中文DE - DeutschES - EspañolKR - 한국어IT - ItalianoFR - FrançaisPT - Português do BrasilPL - PolskiHE - עִבְרִיתRU - РусскийJA - 日本語TR - TürkçeAR - العربية
Sign In Start Free Trial

RESEARCH

JoVE Journal

Peer reviewed scientific video journal

Behavior
Biochemistry
Bioengineering
Biology
Cancer Research
Chemistry
Developmental Biology
View All
JoVE Encyclopedia of Experiments

Video encyclopedia of advanced research methods

Biological Techniques
Biology
Cancer Research
Immunology
Neuroscience
Microbiology
JoVE Visualize

Visualizing science through experiment videos

EDUCATION

JoVE Core

Video textbooks for undergraduate courses

Analytical Chemistry
Anatomy and Physiology
Biology
Calculus
Cell Biology
Chemistry
Civil Engineering
Electrical Engineering
View All
JoVE Science Education

Visual demonstrations of key scientific experiments

Advanced Biology
Basic Biology
Chemistry
View All
JoVE Lab Manual

Videos of experiments for undergraduate lab courses

Biology
Chemistry

BUSINESS

JoVE Business

Video textbooks for business education

Accounting
Finance
Macroeconomics
Marketing
Microeconomics

OTHERS

JoVE Quiz

Interactive video based quizzes for formative assessments

Authors

Teaching Faculty

Librarians

K12 Schools

Biopharma

Products

RESEARCH

JoVE Journal

Peer reviewed scientific video journal

JoVE Encyclopedia of Experiments

Video encyclopedia of advanced research methods

JoVE Visualize

Visualizing science through experiment videos

EDUCATION

JoVE Core

Video textbooks for undergraduates

JoVE Science Education

Visual demonstrations of key scientific experiments

JoVE Lab Manual

Videos of experiments for undergraduate lab courses

BUSINESS

JoVE Business

Video textbooks for business education

OTHERS

JoVE Quiz

Interactive video based quizzes for formative assessments

Solutions

Authors
Teaching Faculty
Librarians
K12 Schools
Biopharma

Language

ko_KR

EN

English

CN

简体中文

DE

Deutsch

ES

Español

KR

한국어

IT

Italiano

FR

Français

PT

Português do Brasil

PL

Polski

HE

עִבְרִית

RU

Русский

JA

日本語

TR

Türkçe

AR

العربية

    Menu

    JoVE Journal

    Behavior

    Biochemistry

    Bioengineering

    Biology

    Cancer Research

    Chemistry

    Developmental Biology

    Engineering

    Environment

    Genetics

    Immunology and Infection

    Medicine

    Neuroscience

    Menu

    JoVE Encyclopedia of Experiments

    Biological Techniques

    Biology

    Cancer Research

    Immunology

    Neuroscience

    Microbiology

    Menu

    JoVE Core

    Analytical Chemistry

    Anatomy and Physiology

    Biology

    Calculus

    Cell Biology

    Chemistry

    Civil Engineering

    Electrical Engineering

    Introduction to Psychology

    Mechanical Engineering

    Medical-Surgical Nursing

    View All

    Menu

    JoVE Science Education

    Advanced Biology

    Basic Biology

    Chemistry

    Clinical Skills

    Engineering

    Environmental Sciences

    Physics

    Psychology

    View All

    Menu

    JoVE Lab Manual

    Biology

    Chemistry

    Menu

    JoVE Business

    Accounting

    Finance

    Macroeconomics

    Marketing

    Microeconomics

Start Free Trial
Loading...
Home
JoVE Journal
Neuroscience
재조합 막 단백질의 양성자 회전율을 분석하기 위한 Micro-agar Salt Bridge 전극
재조합 막 단백질의 양성자 회전율을 분석하기 위한 Micro-agar Salt Bridge 전극
JoVE Journal
Neuroscience
This content is Free Access.
JoVE Journal Neuroscience
A Micro-agar Salt Bridge Electrode for Analyzing the Proton Turnover Rate of Recombinant Membrane Proteins

재조합 막 단백질의 양성자 회전율을 분석하기 위한 Micro-agar Salt Bridge 전극

Full Text
9,554 Views
08:09 min
January 7, 2019

DOI: 10.3791/58552-v

Jürgen Kreiter1, Elena E. Pohl1

1Department of Physiology and Biophysics,University of Veterinary Medicine

AI Banner

Please note that some of the translations on this page are AI generated. Click here for the English version.

Overview

This study focuses on minimizing diffusion potential disturbances in electrophysiological measurements of membrane proteins using a micro-agar salt bridge. This method enhances the accuracy of substrate turnover measurements in reconstituted recombinant membrane proteins.

Key Study Components

Area of Science

  • Electrophysiology
  • Membrane Protein Analysis
  • Experimental Method Development

Background

  • Electrophysiological measurements are sensitive to diffusion potentials.
  • Accurate measurements are crucial for understanding membrane protein function.
  • Turnover rates provide insights into protein activity and specificity.
  • Chloride-free buffer conditions are beneficial in these measurements.

Purpose of Study

  • To develop a technique that reduces potential shift variation.
  • To enable precise measurement of membrane protein turnover rates.
  • To investigate the behavior of membrane proteins under various conditions.

Methods Used

  • The main platform involves constructing a micro-agar salt bridge electrode.
  • Experiments utilize micro-capillary pipette tips and silver wire electrodes in buffer solutions.
  • Important steps include preparing agarose salt solutions and conducting electrochemical coatings.
  • Data collection involves applying voltage ramps and measuring current responses.

Main Results

  • The micro-agar salt bridge showed increased stability with minimal potential shifts over time.
  • Comparative analyses revealed differences in proton turnover rates between electrode types.
  • Data support the use of this method for accurate membrane potential measurements.

Conclusions

  • This study demonstrates that a micro-agar salt bridge enhances the precision of electrophysiological measurements.
  • The technique could lead to improved understanding of membrane protein functions.
  • These advancements have implications for studying cellular processes and potential disease models.

Frequently Asked Questions

What is the main advantage of using a micro-agar salt bridge?
The micro-agar salt bridge minimizes potential shifts, leading to more accurate measurements of substrate turnover rates in membrane proteins.
How are the micro-capillary pipette tips prepared for the experiment?
The tips are carefully bent and cut to ensure precise filling with buffer and to facilitate the electrode insertion.
What types of data can be obtained from this method?
Data collected include membrane potential changes, current-voltage relationships, and proton turnover rates across different pH gradients.
How does this method contribute to understanding membrane proteins?
It allows for precise measurements of protein activity and turnover rates, enabling researchers to investigate various physiological and pathological conditions.
Are there any limitations to this method?
Careful preparation is crucial, as improper pipetting can lead to air bubble formation, which can obstruct electrical flow.
How can this method be adapted for other types of experiments?
The technique can be modified by adjusting buffer composition or by exploring the effects of different ionic conditions on protein function.

전기생리학적 측정에서 확산 전위의 존재는 전극 전위를 변경하여 역전위의 정확한 측정을 방해합니다. 마이크로 한천 염 브리지를 사용하면 확산 전위의 영향이 최소화되어 재구성된 재조합 막 단백질의 기질 회전율 수를 보다 정확하게 측정할 수 있습니다.

이 방법은 수송체 및 채널과 같은 막 단백질을 조사하는 데 도움이 될 수 있습니다. 기질 회전율 손실, 단백질 활성 및 특이성 비교, 다양한 생리학적 및 병리학적 상태에 대한 정보. 이 기술의 주요 장점은 잠재적인 이동 변동과 염화물이 없는 완충액 조건을 최소화한다는 것입니다.

또한 보다 정확한 멤브레인 전위 측정으로 인해 회전율 결정의 정밀도가 크게 향상됩니다. 첫 번째 단계를 위한 요소를 수집합니다. 여기에는 두 개의 마이크로 모세관 피펫 팁, 날카로운 블레이드 및 슬라이딩 캘리퍼가 포함됩니다.

전극의 경우 은선, 모래 종이 및 3 몰 염화칼륨 용액이 있습니다. 또한 청소를 위한 에탄올과 물, DC 전원 공급 장치가 있습니다. 두 개의 마이크로 피펫 팁으로 작업하여 진행하십시오.

버퍼를 포함할 팁부터 시작합니다. 두 번째 팁을 첫 번째 팁 옆에 놓습니다. 두 번째 팁을 움직여 삽입할 때 좁은 부분이 첫 번째 팁의 좁은 부분으로 최소 5mm 확장되도록 합니다.

tip을 포함하는 첫 번째 버퍼가 연결될 위치를 표시합니다. 그런 다음 캘리퍼를 사용하여 마이크로 한천 염교 전극의 길이를 측정합니다. 칼날을 사용하여 팁을 적절한 길이로 자릅니다.

절단면을 에탄올과 물로 청소하십시오. 다음으로, 전극에 대해 약 8cm의 은선 길이를 얻습니다. 물티슈의 와이어를 에탄올과 물로 청소합니다.

청소 후 사포를 사용하여 한쪽 끝에서 1cm 길이의 표면을 매끄럽게 만듭니다. 끝이 매끄러워진 이 와이어는 전기화학적으로 코팅할 준비가 되어 있습니다. 매끄럽게 처리된 끝을 염화칼륨 용액에 넣고 다른 쪽 끝을 코팅용 DC 전원 공급 장치에 연결합니다.

코팅되면 전극을 분리하고 물로 청소하십시오. 건조 후 마이크로 모세관 끝을 가능한 한 깊숙이 침투 할 수있는 길이를 결정하십시오. 코팅되지 않은 면의 전극을 적절한 길이로 자릅니다.

이제 아가로스로 소금 용액을 준비하십시오. 물이 들어있는 플라스크에 염화칼륨을 녹이고 자기 교반기를 사용하여 혼합을 돕습니다. 교반기를 제거한 후 플라스크에 아가로스를 첨가합니다.

플라스크를 전자 레인지에 넣고 가열하여 약 섭씨 100도에서 아가로 로즈를 녹입니다. 꺼내서 아가로스가 완전히 녹았는지 육안으로 확인합니다. 아가로스가 용해되면 기포를 피하기 위해 10마이크로리터를 마이크로 모세관에 천천히 피펫합니다.

특히 높은 한천 농도에서 한천 염 용액을 마이크로 모세관 팁에 조심스럽게 피펫으로 넣는 것이 중요합니다. 제대로 수행하지 않으면 팁에서 기포가 쉽게 생성되어 전기 흐름을 차단합니다. 피펫에서 팁을 제거한 후 전극을 밀어 넣습니다.

전극이 염 용액을 관통하는지 확인하십시오. 전극이 실온에 있을 때 기준 전극을 증폭기에 꽂습니다. 기준 전극을 지지하여 1ml의 버퍼가 있는 플라스틱 용기로 내릴 수 있습니다.

다음으로 염교 전극을 용액에 담그십시오. 전압을 인가하고 계속하기 전에 전류 응답이 있는지 확인하십시오. 테스트가 성공하면 전극을 분리하십시오.

필요한 경우 염교 전극을 3몰 염화칼륨 용액에 담가 보관하십시오. 다음으로 플라스틱 팁이 들어있는 버퍼를 준비합니다. 마이크로 모세관 팁을 잡고 좁은 부분에서 2cm 떨어진 지점을 식별합니다.

전열선을 사용하여 이 위치에서 튜브를 90도 구부립니다. 날카로운 칼로 튜브를 구부러진 곳에서 5mm 자릅니다. 에탄올로 자른 부분을 청소한 다음 물로 청소하십시오.

진행하기 전에 스케일이 있는 광학 현미경을 사용하여 끝에 있는 구멍의 직경을 측정합니다. 다음으로, 피펫을 용매 용기와 다른 완충액 용기 근처로 옮깁니다. 3 마이크로 리터의 용매를 팁 안팎으로 피펫으로 만듭니다.

다음으로, 측정 팁에 3마이크로리터의 버퍼를 채웁니다. 이제 염화칼륨 용액에서 소금 다리를 회수합니다. 버퍼가 있는 측정 팁을 소금 다리 전극에 꽂습니다.

소금 다리 전극과 기준 전극을 amp리퍼. 이 시점에서 염교 전극을 기준 전극과 함께 완충 용액에 현탁합니다. 실험에 대한 구성의 표현은 이 회로도에 있습니다.

실험하는 동안 멤브레인은 피펫을 포함하는 버퍼의 끝에 형성됩니다. 멤브레인 용량을 찾기 위해 데이터를 수집합니다. 삼각형 교류 전압 신호를 적용하여 직사각형 교류 응답을 생성하면 됩니다.

다음으로 제로 전류에서 컨덕턴스와 전압을 찾으십시오. 마이너스 50에서 50밀리볼트 범위의 전압 램프의 적용을 자동화하고 전류를 기록합니다. 선형 함수를 데이터에 피팅합니다.

기울기는 컨덕턴스이고 x-절편은 제로 전류에서의 전압입니다. 완료되면 소금교에서 측정 팁을 제거합니다. 새 측정 팁에 버퍼를 채우고 다른 pH 값으로 조정하여 멤브레인 전체에 양성자 구배를 설정합니다.

측정을 반복하기 위해 새로운 측정 팁과 전극으로 실험 설정을 다시 설정합니다. 다음은 pH 구배가 있는 경우의 대표적인 전류 전압 기록입니다. 그리고 pH 구배가 없는 경우.

선은 데이터에 대한 선형 피팅을 나타냅니다. 서로 다른 pH 값에 대한 x축 교차점의 이동은 Nernst 방정식에 의해 예측됩니다. 이 데이터는 표준 염화은 전극은 흰색으로, 마이크로 한천 염교 전극은 검은 색으로 된 멤브레인 전위의 변화를 나타냅니다.

한천 염교 전극은 300초 동안 최대 5밀리볼트 미만의 이동으로 더 안정적이었습니다. pH 구배의 함수로 전위 이동에 대한 이 그래프에서 두 전극은 pH 구배가 증가함에 따라 크게 다르게 동작하는 것으로 나타났습니다. 두 전극 유형에 대해 양성자 회전율을 찾아 비교할 수 있습니다.

다음은 표준 전극과 비교하여 소금 다리 전극으로 측정한 미토콘드리아 분리 단백질 1 UCP1에 대해 결정된 양성자 회전율 수치입니다. 유사하게 준비된 UCP3에 대한 데이터도 있습니다. 속도는 한천 염교 전극에서 더 정확한 것 같습니다.

이 절차를 시도하는 동안 전극이 한천 염 용액을 관통하는지 확인하는 것을 기억하는 것이 중요합니다. 소금 다리도 완충 용액에 담가야 합니다. 마지막으로 한천 염 용액에 기포가 없는지 확인하십시오.

Explore More Videos

키워드: 마이크로 한천 염교 전극 멤브레인 단백질 수송체 채널 기질 회전율 단백질 활성 생리학적 조건 병리학적 조건 미세 모세관 피펫 팁 은선 염화칼륨 용액 에탄올 DC 전원 공급 장치 아가로스 염수 용액

Related Videos

ToxR 분석에 의해 결정 Transmembrane 도메인 Oligomerization의 성향

06:45

ToxR 분석에 의해 결정 Transmembrane 도메인 Oligomerization의 성향

Related Videos

15.7K Views

Biofabrication와 바이오 전자 인터페이스 브리지

16:38

Biofabrication와 바이오 전자 인터페이스 브리지

Related Videos

17.4K Views

단백질-단백질 상호작용을 위한 β-Lactamase-based Conductimetric Biosensor Assay

04:43

단백질-단백질 상호작용을 위한 β-Lactamase-based Conductimetric Biosensor Assay

Related Videos

1K Views

센서 칩을 사용한 생체 분자 상호 작용을 연구하기 위한 표면 플라즈몬 공명

05:21

센서 칩을 사용한 생체 분자 상호 작용을 연구하기 위한 표면 플라즈몬 공명

Related Videos

1.3K Views

전기 생리학을 바탕으로 솔리드 지원 막 소개

19:56

전기 생리학을 바탕으로 솔리드 지원 막 소개

Related Videos

15.8K Views

고밀도 기능성 단백질 마이크로 어레이를 프로빙하는 단백질 - 단백질 상호 작용을 검출하기

08:07

고밀도 기능성 단백질 마이크로 어레이를 프로빙하는 단백질 - 단백질 상호 작용을 검출하기

Related Videos

8.5K Views

막 단백질의 실시간 측정 : 수용체 상호 작용은 표면 플라즈몬 공명 (SPR)

09:35

막 단백질의 실시간 측정 : 수용체 상호 작용은 표면 플라즈몬 공명 (SPR)

Related Videos

23.7K Views

멤브레인 운송은 단일 단백질 해상도에서 고도의 병렬 나노 기공 칩 시스템에 의해 분석 처리합니다

11:55

멤브레인 운송은 단일 단백질 해상도에서 고도의 병렬 나노 기공 칩 시스템에 의해 분석 처리합니다

Related Videos

12.2K Views

전기 중립 전송기의 활동을 연구 전기 생리학 측정의 응용

11:51

전기 중립 전송기의 활동을 연구 전기 생리학 측정의 응용

Related Videos

7.5K Views

전기 화학 및 형광 현미경 검사 법을 사용 하 여 양성자 펌프 막 효소의 연구에 대 한 단일 Liposome 측정

12:15

전기 화학 및 형광 현미경 검사 법을 사용 하 여 양성자 펌프 막 효소의 연구에 대 한 단일 Liposome 측정

Related Videos

8K Views

JoVE logo
Contact Us Recommend to Library
Research
  • JoVE Journal
  • JoVE Encyclopedia of Experiments
  • JoVE Visualize
Business
  • JoVE Business
Education
  • JoVE Core
  • JoVE Science Education
  • JoVE Lab Manual
  • JoVE Quizzes
Solutions
  • Authors
  • Teaching Faculty
  • Librarians
  • K12 Schools
  • Biopharma
About JoVE
  • Overview
  • Leadership
Others
  • JoVE Newsletters
  • JoVE Help Center
  • Blogs
  • JoVE Newsroom
  • Site Maps
Contact Us Recommend to Library
JoVE logo

Copyright © 2026 MyJoVE Corporation. All rights reserved

Privacy Terms of Use Policies
WeChat QR code