Prion neurodegeneratieve ziekten, die bovine spongiforme encefalopathie bij runderen, scrapie bij schapen en ziekte van Creutzfeldt-Jakob bij mensen omvatten fataal en ongeneeslijk. Prion ziekten worden gekenmerkt door conformatieveranderingen cellulaire prioneiwit voornamelijk uit α-helices, in de cross-β-sheet amyloid verrijkte conformer 1,2. Cross-β-structuren bevatten dicht opeengepakte en sterk geordende kristallijne-achtige β-sheets gestabiliseerd met waterstofbruggen 3,4. Prion amyloids kan zichzelf repliceren vanwege de β-strengen aan de groeiende rand die een sjabloon voor werving verschaffen en het omzetten van een monomeer eiwit unit.
Volgens de "alleen eiwit" hypothese van de amyloïde conformeer van prion eiwit enig infectieus agens. Echter, sommige andere biomoleculen voorgesteld essentieel prion ziekten zijn. Zo worden celmembranen gedacht aan een plek waar conversi zijnOp plaatsvindt en bepaalde negatief geladen lipiden is aangetoond dat het conversieproces 5,6 versterken. Daarnaast kunnen sommige eiwitten ook betrokken bij prion ziekten. Concreet zijn er twee andere leden van het prion eiwit familie: Doppel en Shadoo 7,8. Doppel een relatief stijve constructie gestabiliseerd met di-sulfide bruggen en niet aan zichzelf polymeriseren en aggregaat om amyloïde fibrillen 9. In tegenstelling, vergelijkbaar met prion eiwitten, Shadoo een β-sheet-verrijkte structuur en zelf-associëren in amyloïde fibril structuren aannemen. Er werd aangetoond dat Shadoo kan fibrilleren onder natuurlijke condities of na binding negatief geladen membranen 10,11. Omzetting van Shadoo in amyloïde-achtige vezels kunnen worden geassocieerd met pathologieën. Inderdaad zijn de mechanismen die amyloïde structuren ziekte veroorzaken slecht begrepen.
Shadoo draagt een hydrofoob domein (HD) en een reeks tandem Arg / Gly herhaalt vergelijkbare to de N-terminale deel van prion eiwit (Figuur 1A). Omdat het N-terminale deel van prion proteïne wordt Shadoo sterk positief geladen en blijkt een native ongestructureerde eiwit 11,12 zijn. Shadoo lijkt functioneel verband met prion aandoeningen te zijn, omdat het direct prion eiwit kan binden. Verder wordt de expressie downgereguleerde tijdens prion pathologie 13,14. Echter, de rol van Shadoo in prionziekte nog niet vastgesteld.
We ontwikkelden een plasmide dat de coderende sequentie van het muizen Shadoo gen. Het plasmide werd gebruikt voor het transformeren van E. coli voor productie van N-terminale His6-fusie-eiwit Shadoo. Het expressiesysteem is goed ingeburgerd in ons laboratorium en wordt vaak gebruikt in onze lopende projecten 6,15,16. Een belangrijk punt voor de expressie van Shadoo is de keuze van de E. coli stam. Terwijl bevoegde bacteriestam BL21 wordt gebruikt voor expressie van recombinant proeiwitten Shadoo werd succesvol tot expressie gebracht en gezuiverd uit alleen de getransformeerde SoluBL21 bacteriestam. SoluBL21 competente E. coli is een verbeterde mutant van BL21 gastheerstam ontwikkeld voor de productie van eiwitten waarvan de expressie in de bovenliggende BL21 gaf geen detecteerbaar oplosbaar product. Hoog niveau expressie van Shadoo in SoluBL21 E. coli leidt tot ophoping van het eiwit in inclusielichamen. Een algemeen kenmerk, wanneer een niet-natief eiwit sterk tot expressie gebracht in E. coli, dit eiwit accumuleert in onoplosbare inclusielichamen. Shadoo waarschijnlijk aggregaten via niet-covalente hydrofobe of ionische interacties (of een combinatie van beide) tot zeer verrijkt dynamische structuren gevormd door het gevouwen eiwit in verschillende mate. Bijgevolg, het zuiveren ten minste twee fasen: (i) een selectieve scheiding van het proteïne uit andere biomoleculen in denaturatie medium, en (ii) een renaturatie van het gezuiverde eiwit via in vitro vouwingtechnieken.
De selectieve scheiding van Shadoo werd in een bufferoplossing met 8M ureum (of alternatief 6M guanidine HCl) bereikt. De ureum verwijderen en renaturatie van het eiwit kan door het toepassen van verschillende protocollen: (i) renaturatie in een zure pH-oplossing een ongestructureerde monomeer Shadoo eiwit, of (ii) renaturatie verkrijgen van een oplossing met pH ≥ 7 tot Shadoo gepolymeriseerde verkrijgen in stabiele amyloïde vezels met karakteristieke cross-β-sheet motieven.