2020년 11월 9일
여기서는 크로스링커가 있는 글리세롤 그라데이션 원심분리인 그라픽스(Gradient Fixation)의 활용을 설명하여 쌍향적인 복합체에 일시적으로 결합하는 접합 요인 간의 상호 작용을 식별합니다.
가교제(cross-linker)가 있는 상태에서 글리세롤 구배 원심분리(glycerol gradient centrifugation)를 수행하는 그래디언트 고정법(gradient fixation method)은 다중 소단위체 복합체에 일시적으로 결합하는 단백질 간의 상호작용을 식별하는 데 도움이 됩니다. 글리세롤 구배에서 고정 시약을 사용하면 침전물이 형성되지 않고 느슨한 인자의 결합을 안정화하여 특정 단백질과 접합된 반복합체의 상호 작용을 식별할 수 있습니다. 엔드 프로토콜의 데모는 처음 사용하는 사용자가 서면 텍스트만으로는 이해하기 어려울 수 있는 정보를 학습하는 데 도움이 됩니다.
효모 총 추출물 준비의 경우, 탭 태그에 융합된 접합 인자 중 하나를 발현하는 효모 세포와 적절한 아미노산 또는 핵염기가 보충된 1리터의 Y 및 B 포도당 배지를 성장시킵니다. 배양액이 600나노미터의 광학 밀도에 도달하면 500밀리리터 원심분리기 병 3개에 원심분리하여 효모 세포를 수집하고 세척당 10ml의 차가운 멸균수로 세포를 두 번 세척합니다. 두 번째 세척 후, 저온 완충액 A의 세포 부피의 1/10에 세포를 재현탁시키고 효모 세포 현탁액의 50마이크로리터 방울을 액체 질소에 동결합니다.
동결 후, 볼 밀 장치에서 3 분 동안 20 헤르츠에서 6 사이클을 통해 냉동 세포 펠릿을 분쇄하고 각 사이클이 끝날 때 냉동 세포 용기를 액체 질소에 담그십시오. 마지막 사이클 후, 추출물이 들어있는 튜브를 실온의 물에 넣고 가끔 흔듭니다. 일단 녹으면 추출물을 수집하기 위해 원심 분리기를 사용합니다.
그리고 BCA 법에 의해 상층액이 제거된 단백질을 정량화합니다. 그런 다음 섭씨 영하 80도 보관을 위해 액체 질소에서 추출물의 부분 표본을 급속 동결합니다. 글리세롤 구배를 준비하려면 30% 글리세롤 및 완충액 A 용액에 가교제 글루타르알데히드의 0.1% 최종 농도를 추가하고 혼합하여 균질화합니다.
12ml 원심분리 튜브에 6ml의 차가운 10%글리세롤과 완충액 A 용액을 넣고 긴 바늘이 장착된 그래디언트 마스터 디바이스 주사기를 사용하여 튜브 바닥에 30%글리세롤 글루타르알데히드 용액을 겹겹이 쌓습니다. 그래디언트 마스터 장치를 사용하여 제조업체의 사양에 따라 선형 글리세롤 그래디언트를 생성합니다. 200마이크로리터의 7%글리세롤을 조심스럽게 겹겹이 쌓고 쿠션을 그래디언트 상단에 완충재로 만든 후 튜브 상단에 약 2mg의 세포 추출물을 추가합니다.
글리세롤 그래디언트 생성 후, 시료를 사전 냉각된 스윙 버킷 로터에 넣고 원심분리를 통해 추출물을 수집합니다. 각 12 millilit 시료 튜브의 시료를 24,500 microliter fractions로 분취하고, 연동 펌프를 사용하여 40% 글리세롤 용액을 10-30% gradient를 통해 튜브에서 분획 분취까지 밀어 넣습니다. 그런 다음 각 분획 50마이크로리터를 점 블롯의 니트로셀룰로오스 멤브레인에 직접 로드한 다음 차단 버퍼를 추가하고 CBP에 대한 1차 항체를 사용하여 면역 블롯의 단백질을 검출하고 필요에 따라 적절한 2차 항체를 사용합니다.
가교결합체가 없는 경우 CWC 24는 약 80 내지 200 메가달톤의 복합체에 해당하는 분획 5와 13 사이에 집중됩니다. 그러나 가교결합체(cross-linker)가 있는 경우, 구배에서 CWC 24의 위치는 더 큰 복합체에 해당하는 구배의 맨 아래에 있는 분수로 이동한다. CWC 24 침강을 U5 snRNP 소단위체 Prp8 및 NTC 소단위체와 비교하면 Prp19는 CWC 24가 동일한 분획에 집중되어 있음을 보여줍니다.
그러나 스플라이소솜과 일시적으로 결합하기 때문에 더 가벼운 분획에도 존재합니다. 흥미롭게도 분수 11과 12는 Prp8과 19가 집중하기 시작하는 분수이며, 이는 B Act 복합체가 침전되기 시작하는 구배의 일부임을 시사합니다. 분획 11 및 12의 웨스턴 블롯 분석은 Prp8 및 19 신호가 8% 아크릴아마이드 겔에 거의 들어가지 않는 도말로 밝혀졌으며, 이는 실제로 대형 복합체의 일부임을 보여줍니다.
CWC 24는 분획 12에도 존재하지만 훨씬 낮은 농도로 B Act 복합체에 대한 일시적인 결합과 일치합니다. 종합하면, 이러한 결과는 글루타르알데히드가 접합 하위 복합체에 대한 일시적인 인자의 결합을 안정화하기 위한 가교제로 사용될 수 있음을 보여줍니다. 이 방법은 스플라이소솜과 같은 일부 구성 요소와 일시적으로 연결되는 모든 동적 모터 서브 유닛 복합체의 연구에 적용할 수 있습니다.
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이 기사는 교차 링커를 이용한 글리세롤 경사 원심분리법을 사용하여 스플라이싱 인자와 스플라이소좀 복합체 간의 일시적 상호작용을 식별하는 방법을 설명합니다. 이 방법은 침전물 형성 없이 느슨한 단백질 상호작용을 안정화시키므로 특정 단백질 상호작용 연구를 용이하게 합니다.
Identifying transient protein interactions is critical for target validation in dynamic complexes like the spliceosome, where weak or short-lived associations can be missed by conventional methods. The Grafix (Gradient Fixation) method stabilizes these interactions using glycerol gradient centrifugation with a cross-linker, enabling detection without precipitate formation. This approach supports mechanistic de-risking by clarifying binding partners in disease-relevant systems, improving predictive confidence in early discovery stages.
The Grafix method fits within the early discovery continuum, supporting hypothesis testing of transient interactions before progressing to lead identification and preclinical validation.