$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
1. Klonen en Construct Ontwerp
Kloon de sequenties van interesse in de vector pMM-peptide (die kan zijn voorzien op aanvraag) met HindIII en BamHI restrictieplaatsen (zie figuur 1). Het dubbelstrengs DNA insert, opgenomen in de volgende volgorde: een HindIII-plaats, een methionine codon voor CNBr splitsing, de E. coli codon-geoptimaliseerde coderende sequentie, een stopcodon, een BamHI site. Alle andere methionines in het peptide worden geëlimineerd en de sequentie dipeptide Asp-Pro moet worden vermeden, deze zal worden gesplitst onder zure omstandigheden.
Een unieke cysteïnerest worden ingebracht in elk peptide sequentie volgens de gewenste positionering van de disulfide verknoping in het uiteindelijke complex en alle andere cysteines worden gemuteerd tot serine. Het plasmide draagt een kanamycine resistentie cassette voor selectie.
2. Expressie van trpLE-peptide Fusion
- Maken en steriele filter M9/Kan minimale groei medium (0,1 mM CaCl2, 2 mM MgSO4, 3 g / L KH 2PO 4, 7,5 g / L Na 2 HPO 4 · 2H 2 O, 0,5 g / L NaCl, 1 g / L NH4Cl, 4 g / L glucose, 50 mg / L kanamycine sulfaat). Supplement bij het Centrum Compleet van A tot Zink om B-vitamines en sporenelementen zorgen voor: los 1 tablet in 40 ml H 2 O met het mengen gedurende 30 minuten, centrifuge om onoplosbaar materiaal en steriele filter de oranje supernatant te verwijderen. Store stock oplossing bij 4 ° C in het donker tot 2 weken en met 4 ml / L in M9.
OPMERKING: 15 N-verrijkte NH4Cl, 13C-verrijkte glucose of andere stabiele-isotoop-gemerkte precursors worden in M9 medium op dit moment indien gewenst. - Inoculeren van 100 ml startercultuur van vers getransformeerde BL21 (DE3) E. stam coli in M9/Kan medium. Groeien bij 37 ° C onder schudden bij 200 rpm.
- De volgende ochtend controleren OD 600 van de starterkweek - dit moet in het traject van 2 of hoger. Verdun de 100 ml zuursel in 1 L totaal volume van Centrum-aangevuld M9 medium. Opgesplitst in twee kolven 2 L war (500 ml kweek in elke kolf) en groeien bij 37 ° C onder schudden bij 140 rpm tot de OD600 0,6 bereikt.
- Stel de shaker temperatuur tot 18 ° C en verder gedurende 1 uur geschud, waardoor culturen volledig afkoelen alvorens inductie.
- Neem een pre-inductie monster SDS-PAGE analyse (equivalent van 50 pi van een cultuur van OD600 = 1), voeg IPTG tot 0,1 mM eindconcentratie om expressie van het fusie-peptide trpLE induceren. Blijven groeien bij 18 ° C/140 rpm 's nachts (16-20 uur) onder IPTG-inductie.
3. Insluitingslichaam Voorbereiding en Nikkel Matrix Binding
- De uiteindelijke OD 600 van 's nachts expressie culturen in minimaal medium is variabel en should tussen 2,5 en 5,0. Neem een monster voor SDS-PAGE-analyse (equivalent van 50 pi van een cultuur van OD600 = 1) en verzamelen cellen door centrifugatie gedurende 20 min bij 5.000 x g.
- Hersuspendeer celpellet van 1 L cultuur in 50 ml lysis buffer (50 mM Tris-HCl pH 7,5, 20 mM β-ME, 0,2 M NaCl). Celsuspensies worden bevroren opgeslagen voor latere verwerking.
- Lyse cellen door sonicatie op ijs in de hoogste stand gedurende 1 minuut en rust op ijs gedurende 5 minuten. We gebruiken een Misonix sonicator 3000 (max. vermogen 600 watt) met een ½-inch high-intensity vervangbare tip. Herhaal sonicatie / koeling voor drie cycli.
- Verzamel onoplosbare inclusielichamen (IB) materiaal door centrifugatie gedurende 15 min bij 20.000 xg en verwijder het supernatant. Een losse, dunne laag lichter gekleurde celresten kunnen zichtbaar bovenop de dichte IB pellet, dit kan worden weggespoeld met water of buffer onder zacht schudden. Stappen 3.3 en 3.4 kan worden herhaald om de zuiverheid van de fractie IB verbeteren als desirood. Monsters van pellet en supernatant materiaal moet worden genomen voor SDS-PAGE analyse trpLE-fusie TM lokalisatie bevestigen insluitingslichamen.
- Los IB pellets in guanidine oplossing (6 M guanidine HCl, 50 mM Tris-HCl pH 8,0, 200 mM NaCl, 1% Triton X-100, 5 mM β-ME), met 25-50 ml per liter kweek verwerkt. Deze stap vereist verscheidene uren onder roeren en af en toe lichte sonicatie.
- Verwijder de IB lysaat door centrifugatie gedurende 1 uur bij 75,000-100,000 xg en 20 ° C. Giet het supernatant en filtreer door een 0,2 urn membraan.
- Combineer het gezuiverde lysaat IB, in een 50 ml conische buis of een groter vat die veilig kan worden, afgesloten met nikkel affiniteitshars dat gewassen met water en geëquilibreerd met guanidine oplossing. Gebruik 3-4 ml vaste hars per liter kweek verwerkt fusies die uitdrukken in dezelfde mate als trpLE-DAP12TM here (Figuur 3, kolom 2). Batch binden door incubatie overnacht bij kamertemperatuur t emperatuur met voorzichtig mengen.
4. Op de kolom oxidatieve verknoping
- Laad het IB lysaat / nikkel hars ophanging in een lege zwaartekracht kolom met poreuze bed steun, toe te voegen continu totdat het volledige volume stroomt door. Verzamel en opzij zetten de doorstroomsysteem, die nog kunnen bevatten ongebonden fusie-eiwit.
- Was de nikkel hars door zwaartekracht met 5 bed volumes ureumoplossing (8 M ureum, 50 mM Tris-HCl pH 8,0, 200 mM NaCl) met 5 mM β-ME.
- Nogmaals Was de nikkel hars met 5 bedvolumes ureumoplossing zonder β-ME.
- Was de nikkel hars een derde keer met 5 bed volumes ureumoplossing die is aangevuld met 20 pM CuSO 4 en 2 mM geoxideerd glutathion. Hierna was, sluit de kolomuitlaat en incubeer 30 minuten bij kamertemperatuur maximale disulfide bindingen mogelijk te maken.
5. Elutie TFA en kwantificering
content ">
LET OP: Trifluorazijnzuur (TFA) veroorzaakt ernstige brandwonden bij contact met de huid en dampen zijn zeer irriterend Geconcentreerde TFA mag alleen worden gebruikt in een goedgekeurde zuurkast met oogbescherming en non-latex handschoenen Controleer de chemische compatibiliteit van alle.. gebruikte materialen; polypropyleen is compatibel met alle stappen van dit protocol.
- Spoel de oxiderende ureumoplossing met 10 bedvolumes water en droog de kolom bed door het toepassen van een vacuüm lijn naar de kolom stopcontact.
- Sluit de kolomuitlaat en voeg 1,5 bedvolumes nette (99-100%) TFA. Roer het nikkel hars met een kleine spatel een gelijkmatige blootstelling aan zuur zorgen en incubeer gedurende 5 minuten. Open de kolomuitlaat en verzamel de zure eluaat druk voorzichtig met een injectiespuit of persleiding zonodig te duwen alle vloeistof.
- Herhaal de zure elutie stap met nog eens 1,5 bedvolumes nette TFA. Werken snel in deze fase om de volledige oplossing van het voorkomen Beaded agarose matrix. Eiwitrendement worden bepaald op dit punt volgens de Beer-Lambert vergelijking en de theoretische molaire extinctiecoëfficiënt van de trpLE-peptidesequentie. Verdun een monster van het eluaat TFA (1:20-1:50) in trifluorethanol (TFE) en meet de absorptie bij 280 nm, met TFA / TFE bij dezelfde verdunning als blanco.
6. CNBr Spijsvertering
LET OP: cyanogeenbromide (CNBr) is uiterst giftig en mag uitsluitend behandeld in een goedgekeurde chemische dampkap worden. Persoonlijke beschermingsmiddelen inclusief veiligheidsbril, laboratoriumjas en niet-latex handschoenen zijn absoluut noodzakelijk. CNBr is voor vocht en reactieve worden gebracht kamertemperatuur opening. Neem contact op met de institutionele veiligheid kantoor voor meer informatie over neutralisatie / verkoop van CNBr-verontreinigde oplossingen en materialen.
- Verdun het zuur eluaat tot 80% uiteindelijke TFA concentratie door druppelsgewijze toevoeging van water onder mengen langzaam. Indien een neerslag wordt gevormd, eendd terug een klein volume (0,5 tot 1 ml) van nette TFA tot de oplossing helder, dan weer juist tot 80% met water. Ongeveer 5 pi pre-digest monster SDS-PAGE analyse bevriezen in vloeibare stikstof en vriesdrogen van het monster onmiddellijk.
- Voeg CNBr kristallen tot ongeveer 0,2 g / ml, zorg ervoor dat de giftige chemische veilig wegen in gesloten, pre-gewogen buizen of met behulp van een evenwicht in de chemische dampkap. Meng voorzichtig tot het volledig opgelost. Spoel en verzegelen reactievat onder inert gas (stikstof of argon stroom) en 3-4 uur geïncubeerd bij kamertemperatuur, beschermd tegen licht.
- Neem een 5 ul post-digest monster voor SDS-PAGE-analyse en bevriezen en lyofiliseren onmiddellijk. Breng het digest reactie op een geregenereerde cellulose dialyse cassette of buis (celluloseacetaat oplost in geconcentreerd zoutzuur) met een molecuulgewicht van 3,5 kDa cutoff of minder, afhankelijk van de grootte van het verwachte peptide complex. Dialyseer overnacht op 4 liter water in dezuurkast aan de TFA concentratie te verminderen en ontleden elke gereageerd CNBr. Laat ruimte in de cassette dialyse of slang een aanzienlijke toename in volume (wel twee tot drie maal) gedurende een nacht dialyse.
- Verwijder de gedialyseerde reactieoplossing met gesuspendeerde precipitaat uit de cassette dialyse of buis (meestal eiwit precipiteren wanneer de TFA concentratie wordt verminderd) en breng de 50 ml conische buizen. Bevriezen en lyofiliseren om water en sporen van CNBr / TFA te verwijderen. Deze stap vereist wellicht enkele dagen.
LET OP: Zowel de gedialyseerde digest reactie en de dialyse water verder moet worden behandeld als giftig en behandeld / afgevoerd met de juiste voorzorgsmaatregelen. - Monsters van culturen van pre-inductie en oogst fasen insluitingslichaam supernatant en pellet, TFA eluaat en CNBr-verteerd materiaal kunnen worden geanalyseerd door SDS-PAGE. Bereid monsters door verhitting tot 95 ° C in Invitrogen NuPAGE LDS sample-buffer. TFA eluaat en verteren monsters dienen te worden opgesteld in zowel reducerende en niet-reducerende omstandigheden naar het product identificatie en evaluatie van oxidatieve verknoping vergemakkelijken.
- Scheid de monsters op een 12% NuPAGE bis-tris prefab acrylamide gel met MES SDS-loopbuffer voor optimale resolutie van de kleinste digest producten.
7. Omgekeerde-fase HPLC Zuivering van Disulfide-verknoopte peptide complexen
- Los tot 100 mg gelyofiliseerd digest producten in 2-3 ml mierenzuur en netjes laden op een preparatieve schaal (21,2 x 150 mm) Agilent ZORBAX SB-300 kolom C3 PrepHT in oplosmiddel A (typisch 10-20% acetonitril of 5 -10% isopropanol in water met 0,1% TFA).
- Elueer het digest producten in een gradiënt van oplosmiddel B (acetonitril of isopropanol met 0,1% TFA) over tenminste 5 kolomvolumes. Zie discussie suggesties over de selectie van optimale gradiëntomstandigheden voor verschillende peptidesequenties.
- Nemen50-100 pi monsters van elke fractie HPLC voor SDS-PAGE analyse en bevriezen en lyofiliseren onmiddellijk. Verwijdering van HPLC oplosmiddelen snel en moet volledig in 1-2 uur.
- Bereid gevriesdroogd HPLC monsters voor SDS-PAGE door verwarmen tot 95 ° C in Invitrogen NuPAGE LDS-monsterbuffer zonder reducerend middel. Koel af en split elk monster gelijkmatig in 2 microcentrifugebuisjes, het toevoegen van 100 mM DTT aan een van hen en re-verwarming kort.
- Scheid de gereduceerde en niet-gereduceerde monsters op een HPLC 12% NuPAGE bis-tris prefab acrylamide gel met MES-SDS lopende buffer zoals hierboven. Kleine, hydrofobe peptiden vaak niet nemen Coomassie goed vlekken en kan niet draaien op hun verwachte molecuulgewichten. Moet echter vergelijking van gereduceerde en niet-gereduceerde monsters eerder herkennen van de verknoopte peptide producten en beoordeling van zuiverheid.
- Analyseer de kandidaat-peptide fracties by matrix-assisted laser desorptie ionisatie time-of-flight (MALDI-TOF) massaspectrometrie (zie bespreking) om de soorten van belang vast te stellen en te bevestigen de verwachte massa.
- Combineer, invriezen en lyofiliseren HPLC fracties met het zuivere, verknoopte TM peptide complex en neemt een drooggewicht van het eindproduct te bepalen opbrengst. Fracties met een hoog isopropanol inhoud kan niet blijven bevroren. Als peptidefracties beneden drogen tot een film dan een pluizig gevriesdroogd product, volledig opnieuw oplossen van de film in een klein volume zuiver hexafluorisopropanol (HFIP), invriezen en lyofiliseren weer. De HFIP behandelde product moet een kleine, witte kegel die gemakkelijk wordt getipt uit en gewogen worden.