-1::1
Simple Hit Counter
Skip to content

Products

Solutions

×
×
Sign In

PL

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

pl_PL

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
Biology
Identyfikacja modyfikacji potranslacyjnych kompleksów białek roślinnych

Research Article

Identyfikacja modyfikacji potranslacyjnych kompleksów białek roślinnych

DOI: 10.3791/51095

February 22, 2014

Sophie J. M. Piquerez1, Alexi L. Balmuth2, Jan Sklenář2, Alexandra M.E. Jones1,2, John P. Rathjen3, Vardis Ntoukakis1

1School of Life Sciences,University of Warwick, 2The Sainsbury Laboratory,Norwich Research Park, 3Research School of Biology,The Australian National University

Cite Watch Download PDF Download Material list
AI Banner

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

In This Article

Summary Abstract Introduction Protocol Representative Results Discussion Disclosures Acknowledgements Materials References Reprints and Permissions

Erratum Notice

Important: There has been an erratum issued for this article. View Erratum Notice

Retraction Notice

The article Assisted Selection of Biomarkers by Linear Discriminant Analysis Effect Size (LEfSe) in Microbiome Data (10.3791/61715) has been retracted by the journal upon the authors' request due to a conflict regarding the data and methodology. View Retraction Notice

Summary

Opisujemy tutaj protokół oczyszczania i charakterystyki kompleksów białek roślinnych. Pokazujemy to, immunoprecypitując pojedyncze białko w kompleksie, dzięki czemu możemy zidentyfikować jego modyfikacje potranslacyjne i oddziałujących partnerów.

Abstract

Rośliny szybko dostosowują się do zmieniającego się środowiska dzięki rozbudowanym systemom percepcji i sygnalizacji. Podczas ataku patogenu rośliny szybko reagują na infekcję poprzez rekrutację i aktywację kompleksów immunologicznych. Aktywacja kompleksów immunologicznych jest związana z modyfikacjami potranslacyjnymi (PTM) białek, takimi jak fosforylacja, glikozylacja lub ubikwitynacja. Zrozumienie, w jaki sposób choreografia tych PTM jest choreograficzna, doprowadzi do lepszego zrozumienia, w jaki sposób osiąga się opór.

Tutaj opisujemy metodę oczyszczania białek dla białek oddziałujących z wiązaniem nukleotydów bogatych w leucynę (NB-LRR) i późniejszą identyfikację ich modyfikacji potranslacyjnych (PTM). Przy niewielkich modyfikacjach protokół może być stosowany do oczyszczania innych kompleksów białek roślinnych. Metoda opiera się na ekspresji znakowanej epitopem wersji białka będącego przedmiotem zainteresowania, która jest następnie częściowo oczyszczana przez immunoprecypitację i poddawana spektrometrii mas w celu identyfikacji oddziałujących białek i PTM.

Ten protokół pokazuje, że: i). Dynamiczne zmiany w PTM, takie jak fosforylacja, mogą być wykrywane za pomocą spektrometrii mas; Ważne jest, aby mieć wystarczającą ilość białka będącego przedmiotem zainteresowania, co może zrekompensować brak czystości immunoprecypitatu; iii). Aby wykryć PTM białka będącego przedmiotem zainteresowania, białko to musi zostać immunoprecypitowane, aby uzyskać wystarczającą ilość białka.

Introduction

Szlaki immunologiczne polegają na różnych modyfikacjach potranslacyjnych (PTM) białek, aby szybko transdukować sygnały i aktywować odpowiedzi immunologiczne1. PTM to szybkie, odwracalne i wysoce specyficzne zmiany chemiczne w strukturze białka, które mogą wpływać na konformację, aktywność, stabilność, lokalizację i interakcje białko-białko2-4. W roślinach zidentyfikowano ponad 300 typów PTM, w tym ubikwitynację, sumoilację, siarczanowanie, glikozylację i fosforylację2,5. Coraz więcej dowodów wskazuje na znaczenie PTM w różnych aspektach odporności roślin1,5,6. Fosforylacja białek, odwracalne przyłączanie grupy fosforanowej do reszty seryny, treoniny lub tyrozyny, jest regulatorem wielu funkcji komórkowych i nie jest zaskoczeniem, że jest to najlepiej zbadany PTM w kaskadach sygnalizacji obrony roślin5-11. Sygnalizacja zależna od fosforylacji jest integralną częścią aktywacji obronnej roślin inicjowanej po zewnątrzkomórkowym postrzeganiu drobnoustrojów przez receptory transbłonowe lub rozpoznawaniu wewnątrzkomórkowym przez wielodomenowe białka oporności5,8.

Po inwazji na rośliny, mikroby są wykrywane przez receptory błony plazmatycznej zwane receptorami rozpoznawania wzorców (PRR)12. Znane PRR to albo białka podobne do receptorów (RLP), albo kinazy receptoropodobne (RLK), z których oba zawierają ektodomenę wiążącą ligand i jednoprzebiegową domenę transbłonową. W przeciwieństwie do RLP, RLK mają wewnątrzkomórkową domenę kinazy13-15. Ektodomena PRR wiąże się z konserwatywnymi cząsteczkami elicytorowymi drobnoustrojów zwanymi wzorcami molekularnymi związanymi z patogenami (PAMP), co w przypadku RLK prowadzi do autofosforylacji i transfosforylacji w obrębie domeny wewnątrzkomórkowej 6,16. Po indukowanej percepcją fosforylacji PRR, późniejsza fosforylacja białek cytoplazmatycznych, w tym kinaz17,18, ligaz E319, kinaz białkowych aktywowanych mitogenem (MAPK)20,21, kinaz białkowych zależnych od wapnia (CDPK)22,23 i czynników transkrypcyjnych24,25, prowadzi do odporności wyzwalanej przez PAMP (PTI).

Oprócz zewnątrzkomórkowej percepcji przez PRR, wewnątrzkomórkowe rozpoznawanie patogenów odbywa się poprzez receptory cytoplazmatyczne. Te wielodomenowe białka oporności (R) zawierają zmienną domenę N-końcową, centralny motyw wiążący nukleotydy (NB) i C-końcowe powtórzenia bogate w leucynę (LRR), a zatem nazywane białkami NB-LRR26,27. Białka R bezpośrednio lub pośrednio rozpoznają cząsteczki wirulencji pochodzące z patogenu, zwane efektorami, o których wiadomo również, że celują w PRR i inne węzły układu odpornościowego. Rozpoznanie indukuje silne mechanizmy obronne prowadzące do odporności wyzwalanej efektorowo (ETI)28-31. Białka NB-LRR mają niezbędny motyw wiążący ATP w domenie NB30,32, ale brakuje im domeny kinazy. Fosforylacja konserwatywnych domen NB-LRR została opisana w zakrojonym na szeroką skalę badaniu proteomicznym33, ale jej znaczenie dla ETI jest niejasne. Podobnie jak w przypadku PTI, aktywacja białek NB-LRR prowadzi do fosforylacji białek cytoplazmatycznych, w tym MAPK34-37 i CDPK38-40. Co najważniejsze, rozpoznawanie efektorów może prowadzić do fosforylacji białek dodatkowych, które oddziałują bezpośrednio z białkami NB-LRR41. Niektóre przykłady obejmują białka RIN4 (Arabidopsis thaliana) i Pto (pomidor, Solanum lycopersicum), które oddziałują z białkami NB-LRR, odpowiednio RPM142,43 i Prf44. Podczas zakażenia bakteriami Pseudomonas syringae białko efektorowe AvrB indukuje fosforylację RIN4, najprawdopodobniej przez receptoropodobną kinazę RIPK45,46. Podobnie w pomidorach efektory P. syringae AvrPto i AvrPtoB indukują fosforylację Pto47. W przeciwieństwie do RIN4, który nie ma domeny kinazy i musi być transfosforylowany, Pto jest aktywną kinazą zdolną do autofosforylacji48 i transfosforylacji substratów 49,50. Podczas gdy Pto wymaga aktywności kinazy do zależnej od efektora inicjacji sygnalizacji, mutanty Pto martwe w kinazie są nadal w stanie sygnalizować w sposób niezależny od efektora51. Niedawno wyjaśniliśmy te obserwacje, wykazując, że kompleks Prf / Pto jest oligomeryczny, zawiera wiele cząsteczek Prf i Pto52 i że cząsteczki Pto w tym samym kompleksie mogą się nawzajem transfosforylować47. Zaproponowaliśmy model, w którym jedna cząsteczka Pto (czujnika) oddziałuje z białkiem efektorowym, powodując zmianę konformacji białka NB-LRR (Prf), która z kolei aktywuje drugą cząsteczkę Pto (pomocnik) w kompleksie. Następnie cząsteczka pomocniczego Wom transfosforyluje czujnik Pto, prowadząc do pełnej aktywacji kompleksu oporowego47.

Te przykłady pokazują, że identyfikacja składników kompleksu immunologicznego i ich potencjalnych PTM po rozpoznaniu efektora może prowadzić do lepszego zrozumienia, w jaki sposób sygnały są przekazywane od percepcji efektora do dalszych celów. W tym miejscu opisujemy metodę oczyszczania białek oddziałujących z NB-LRR i późniejszą identyfikację ich PTM. Jako modelu używamy Nicotiana benthamiana i kompleksu Prf/Pto pomidora, ale ten sam protokół można łatwo zastosować do RLK z N. benthamiana i A. thaliana53 z niewielkimi modyfikacjami, jak opisujemy w protokole.

Protocol

Uwaga: wszystkie kroki są wykonywane w temperaturze pokojowej, chyba że zaznaczono inaczej.

1. Przygotowanie materiałów roślinnych i

  1. Dla N. benthamiana
    1. Hodować szczepy Agrobacterium tumefaciens będące przedmiotem zainteresowania do przejściowej ekspresji (w tym przykładzie Prf-FLAG, Prf-3xHA, Pto-FLAG i pusty wektor jako kontrola) przez wytrząsanie (200 obr./min) w płynnej kulturze (pożywka L z odpowiednimi antybiotykami) w temperaturze 28 °C do fazy stacjonarnej.
    2. Zebrać i ogranulować agrobakterie przez odwirowanie (3 000 x g przez 5 min). Odrzucić supernatant i ponownie zawiesić granulowane agrobakterie w buforze infiltracyjnym.
    3. Zmierzyć ilość agrobakterii, uzyskując wartość gęstości optycznej (OD) przy absorbancji 600 nm (Abs 600 nm). Dostosuj OD bakterii do 0,1-0,8.
    4. Naciekać 4-tygodniowe rośliny N. benthamiana (22 °C, 16 godzin światła) agrobakteriami ręcznie (za pomocą 1 ml strzykawki bezigłowej) lub próżniowo (dodać 0,02% v/v środka powierzchniowo czynnego).
      Uwaga: Użyj pierwszego, prawie w pełni rozwiniętego liścia i dwóch bezpośrednio starszych liści, aby uzyskać najbardziej efektywną ekspresję białka. W celu wykrycia ubikwitynowanych lub acetylowanych białek należy naciekać liście odpowiednio 100 nM MG-132 lub 100 ng/ml Trichostatyny A po 1 i 2 dniach od infiltracji.
    5. Zbierz infiltrowane liście 2-5 dni po infiltracji i zamroź w ciekłym azocie. Próbki należy przechowywać w zamrażarce o temperaturze -80 °C.
      Uwaga: Określ wcześniej najlepszy poziom ekspresji białka, które Cię interesuje, pobierając próbki w ciągu 5 dni i wykrywając poziomy białka za pomocą immunoblottingu.
  2. Dla stabilnych linii transgenicznych A. thaliana
    1. Nasiona A. thaliana uprawiać na 6-dołkowych płytkach uzupełnionych 5 ml płynnego podłoża MS (1% w/v sacharozy) na dołek. Umieść od trzech do pięciu nasion (wysterylizowanych i rozwarstwionych) interesującej nas linii transgenicznej lub nieprzekształconej linii kontrolnej na studzienkę. Wstrząsać z prędkością 200 obr./min przez dwa dni przed przeniesieniem płytki do pomieszczenia wzrostowego i pozostawić na 2 tygodnie (22 °C, 10 godzin światła).
    2. Pobrać próbki i zamrozić w ciekłym azocie.
      Uwaga: Możesz użyć jako kontroli linii transgenicznej wyrażającej niepowiązane białko z tym samym znacznikiem, co białko będące przedmiotem zainteresowania.
    1. Przygotować bufor A. Odgazować bufor przez 1-2 godziny (dla RLK, innych białek związanych z błoną i białek jądrowych dodać 1% v/v IGEPAL CA-63053).
      Uwaga: Bufor A można przechowywać w temperaturze 4 °C przez czas nieokreślony. Możesz użyć 1% v/v Triton zamiast IGEPAL CA-360.
    2. Przygotować 80 ml zimnego buforu B co najmniej 1-2 godziny przed ekstrakcją.
      Uwaga: Idealny stosunek buforu tkankowego do ekstrakcyjnego wynosi 1:4 (w/v).

2. Ekstrakcja białka

  1. Tuż przed ekstrakcją przygotować 80 ml zimnego buforu C.
    Uwaga: Dodać 10 μM MG-132 w celu wykrycia ubikwitynowanych białek.
  2. Zmielić 20 g tkanki N. benthamiana (około 15 liści) lub siewek A. thaliana (2-4 g na płytkę 6-dołkową) w ciekłym azocie za pomocą moździerza i tłuczka.
  3. Dodać 80 ml zimnego buforu C do 20 g zmielonej tkanki, dobrze wymieszać i rozmrozić na lodzie.
    Uwaga: Zmielić wszystkie próbki w tym samym czasie (białko będące przedmiotem zainteresowania i kontrolne).
  4. Homogenizować w 3 seriach po 10 sekund każdy z pełną prędkością za pomocą homogenizatora tkankowego (wstępnie schłodzonego w temperaturze 4 °C). Przefiltrować przez tkankę o wielkości 22-25 μm i odwirować przy 30 000 x g przez 30 minut w temperaturze 4 °C.
    Uwaga: Alternatywnie homogenizować ze świeżym, wstępnie schłodzonym moździerzem i tłuczkiem.
  5. Do etapów blokowania i przemywania matrycy powinowactwa przygotować 20 ml buforu D.
  6. Umieścić 100 ml odpowiedniej matrycy powinowactwa przy użyciu 500 ml zimnego buforu D zawierającego 1 % masy ciała przez 5 minut w temperaturze 4 °C.
    Uwaga: Preferowane matryce powinowactwa obejmują agarozę anty-FLAG M2, agarozę streptawidyny, GFP-Trap_A i agarozę anty-HA.
  7. Przemyć 3x 1 ml zimnego buforu D.
  8. Usunąć supernatant ekstraktu z liści i przefiltrować przez filtr strzykawkowy 0,45 μm do nowej probówki na lodzie.
    Uwaga: Kolor ekstraktu powinien być zielony lub żółty; Jeśli próbka zmieniła kolor na brązowy, należy ją wyrzucić i zacząć od nowa.
  9. Pobrać podwielokrotność surowego ekstraktu do immunoblotu, dodać 5x bufor ładujący SDS-PAGE, odwirować i zdenaturować przez gotowanie próbek przez 10 minut w temperaturze 80-100 °C w bloku grzewczym.

3. Immunoprecypitacja białek

  1. Podzielić ekstrakt białkowy na dwie probówki o pojemności 50 ml i dodać 50 μl matrycy powinowactwa zawieszonej w buforze D do każdej probówki. Inkubować z delikatnymi obrotami przez 2 godziny w temperaturze 4 °C.
    Uwaga: Nie stwierdzono, aby dłuższe inkubacje zwiększały plony.
  2. Przygotować 600 μl (6x objętość kulki matrycy powinowactwa) buforu elucyjnego, dodając do buforu D (stężenia końcowe): 0,5% BSA, 0,25 mg/ml peptydu FLAG (dla agarozy anty-FLAG M2) lub 10 mM D-biotyny (dla agarozy Streptawidyny).
    Uwaga: Elucja nie jest zalecana w przypadku matryc GFP-Trap_A i anty-HA, dlatego należy przejść bezpośrednio do wrzenia w buforze ładującym 1x SDS-PAGE, krok 3.11.
  3. Wytrącić matrycę powinowactwa przez odwirowanie w temperaturze 4 °C (5 min przy 1 000 x g).
  4. Pobrać porcję niezwiązanego ekstraktu na immunoblot, odrzucić resztę supernatantu, pozostawiając około 500 μl na dnie probówki.
  5. Ponownie zawiesić roztwór gnojowicy za pomocą końcówki o szerokim otworze.
  6. Przenieść zmieszany roztwór zawiesiny z obu probówek do jednej probówki o pojemności 1,5 ml.
    Uwaga: Od teraz używaj 1,5 ml niskobiałkowych probówek do mikrofuge.
  7. Pulsować 3x przez 5 sekund za pomocą wirówki stołowej, aby wytrącić matrycę powinowactwa i usunąć supernatant.
  8. Przemyć 3-5x 1 ml zimnego buforu D. Pomiędzy płukaniami wytrysnąć matrycę powinowactwa zgodnie z wcześniejszym opisem i wyrzucić supernatant. W ostatnim praniu usuń nadmiar buforu D za pomocą igły strzykawki.
    Uwaga: Końcowe płukanie przy użyciu buforu D z 0,1% IGEPAL może być użyte w celu dalszego zmniejszenia niespecyficznego wiązania.
  9. Eluować za pomocą 200 μl odpowiedniego buforu elucyjnego (dla agarozy anty-FLAG M2 lub streptawidyny, patrz krok 3.2) 3x, 5 minut za każdym razem, przy ciągłym wstrząsaniu.
  10. Połącz 3 eluaty w jednej probówce. Zagęść białka za pomocą 30 μl żywicy absorpcyjnej. Odstawić na 5 minut i wytrącić żywicę (2 minuty przy 10 000 x g). Odrzucić supernatant.
    Uwaga: W przypadku GFP-Trap_A i agarozy anty-HA należy pominąć kroki 3.9 i 3.10.
  11. Dodać 50 μl 1x bufora ładującego SDS-PAGE do wytrąconej matrycy powinowactwa lub żywicy absorpcyjnej. Wirować i gotować przez 10 minut w temperaturze 80-100 °C w bloku grzewczym.
  12. Odwirować gotowaną matrycę powinowactwa lub żywicę przez 2 minuty przy 10 000 x g. Podwielokrotność 5 μl supernatantu do immunoblot i przeprowadzić z innymi frakcjami na żel SDS-PAGE o długości ~10 cm (ryc. 2).
  13. W celu separacji i identyfikacji fosforylowanych białek za pomocą spektrometrii mas, pozostałe 45 μl należy załadować na żel SDS-PAGE o długości ~19 cm, jeśli wymagana jest dodatkowa separacja (Rysunek 2).
    Uwaga: Między wszystkimi próbkami można umieścić pusty pas ruchu, aby zmniejszyć zanieczyszczenie próbek.

4. Trawienie białek

  1. Zabarwić żel SDS-PAGE koloidalną plamą Coomassie Brilliant Blue (cCBB).
    Uwaga: Zminimalizuj obchodzenie się z żelem, aby zmniejszyć zanieczyszczenie keratynami. Upewnij się, że żaden ze sprzętów ani narzędzi nie był używany do immunoblottingu lub innych czynności, które mogły pozostawić resztkowe zanieczyszczenie białkami.
  2. Odplamić żel przez obfite mycie w wodzie, najlepiej O/N. Odetnij interesujący nas pasek od żelu czystą żyletką.
    Uwaga: W razie potrzeby wyrównaj żel z immunoblotem, aby zlokalizować właściwy obszar. Ponieważ fosforylacja może opóźnić migrację białek na SDS-PAGE, należy przeciąć obszar bezpośrednio powyżej i poniżej pasma zainteresowania.
  3. Plasterek żelu pokrój w kostkę o grubości 2-4 mm (gwarantuje to, że żel zostanie pokryty roztworami w tubce bez zatykania końcówek pipet). Umieść w tubie.
  4. Oszacuj objętość potrzebną do utrzymania żelu w głębokim zanurzeniu. Użyj tej ilości do derywatyzacji, inkubacji z ekstrakcją proteazy i peptydów, a następnie użyj podwójnej lub potrójnej objętości do mycia.
    Uwaga: W typowym trawieniu zawierającym około 100 μl pociętych kawałków żelu należy użyć 500 μl roztworu do przemycia, 2 x 180 μl do odwodnienia, 150 μl do redukcji, 120 μl do alkilacji i 120 μl do trawienia.
  5. Umyj kawałki żelu 2 x 20 minut (lub do momentu odbarwienia), dodając 50% acetonitrylu (w 50 mM wodorowęglanu amonu, ABC). Odpipetować roztwór, uważając, aby nie usunąć kawałków żelu.
  6. Odwodnić 100% acetonitrylem przez 5 minut i usunąć wolny płyn.
    Uwaga: Żel powinien wydawać się skurczony i biały. Jeśli niebieski kolor utrzymuje się, należy inkubować dłużej w acetonitrylu/ABC i/lub w podwyższonej temperaturze (45-55 °C).
  7. Zredukuj wiązania dwusiarczkowe białek, dodając 10 mM DTT do wody i inkubuj przez 30-45 minut w temperaturze 56 ºC z wytrząsaniem. Usuń wolny płyn.
  8. Reszty alkilatowo-cysteinowe przez dodanie 55 mM chloroacetamidu (w 50 mM ABC) przez 20-30 min (temperatura pokojowa, ciemność). Usuń wolny płyn.
  9. Umyj kawałki żelu 2 x 10 min z 50% acetonitrylem (w 50 mM ABC). Usuń wolny płyn.
  10. Odwodnić kawałki żelu 100% acetonitrylem przez 5 minut i usunąć wolny płyn.
  11. Do trawienia tryptycznego dodać 40 μl roztworu roboczego trypsyny (100 ng trypsyny w buforze wytrawiającym: 50 mM ABC, 5% acetonitrylu dla przeciętnego pasma barwionego Coomassie). Pozostaw kawałki żelu do nawodnienia przez 10 minut. Dodać tyle buforu wytrawiającego, aby w razie potrzeby pokryć kawałki żelu. Inkubować w temperaturze 37 °C O/N.
  12. Aby zatrzymać trawienie i wyekstrahować peptydy z kawałków żelu, dodaj 5% kwasu mrówkowego (w 50% acetonitrylu) (dodaj taką samą objętość jak objętość trawienia). Sonikacja przez 5-10 minut. Przenieść supernatant do nowej probówki. Powtórz ekstrakcję 3 razy.
  13. Wysuszyć peptydy przez liofilizację (preferowane) lub koncentrator próżniowy (taki jak Speed-Vac lub Savant). Przechowywać w temperaturze -20 ºC.
  14. Prześlij próbkę do spektrometrii mas.
    Uwaga: Przesłaliśmy naszą próbkę do zakładu spektrometrii mas w The Sainsbury Laboratory (Norwich, Wielka Brytania). Protokoły w obiektach spektrometrii mas różnią się znacznie, ale zazwyczaj peptydy są rozpuszczone w 0,2% kwasie trifluorooctowym z 2% acetonitrylem przed załadowaniem do systemu chromatografii cieczowej sprzężonego z tandemową spektrometrią mas z elektrorozpylaniem.

Representative Results

Opisujemy tutaj protokół oczyszczania oznaczonych białek ze stabilnych transgenicznych linii A. thaliana lub po przejściowej ekspresji białek w N. benthamiana. Jak pokazano na rysunku 1, oczyszczanie docelowego białka jest sprzężone ze spektrometrią mas, aby umożliwić identyfikację oddziałujących białek i PTM docelowego białka. Protokół został opracowany do oczyszczania białek zaangażowanych w odporność roślin i identyfikacji ich PTM, ale może być stosowany do oczyszczania dowolnego znakowanego białka roślinnego.

Jako przykład używamy oczyszczania kompleksu Prf/Pto z N. benthamiana. Transgeniczna linia N. benthamiana 38-1254, wyrażająca 35S: Pto, została przejściowo przekształcona w 35S: Prf-FLAG, a kompleks poddano immunoprecypitacji agarozą anty-FLAG M2 (Figura 2A). Immunobloty (IB) na rycinie 2A ilustrują, że większość docelowego białka (Prf) została wytrącona immunologicznie. Pto i oddziałujące białko efektorowe AvrPtoB oczyszczono jednocześnie z Prf i wykryto za pomocą przeciwciał i analizy spektrometrii mas (ryc. 2A i 2B). Odkryliśmy, że Pto, który został oczyszczony z Prf, migrował wolniej w żelu SDS-PAGE, gdy ulegał koekspresji z efektorem, konstruuje 35S: AvrPto i 35S: AvrPtoB (Figura 2A). Oba białka efektorowe indukowały wolniejszą migrację PTO oddziałującego z Prf (Figura 2A). Ta zależna od rozpoznawania efektorowego powolna migracja PTO była wcześniej przypisywana fosforylacji, ponieważ można ją było usunąć przez leczenie fosfatazą44. Aby wykryć miejsca fosforylacji przyczyniające się do powolnej migracji Pto, poddaliśmy kooczyszczający Pto Prf analizie spektrometrii mas. Pomimo wysokiej ekspresji Pto i jej łatwego wykrywania za pomocą immunoblotów, udało nam się odzyskać peptydy pokrywające tylko 57% sekwencji Pto i nie udało nam się zidentyfikować żadnych miejsc fosforylacji (Figura 2B).

Następnie zmieniliśmy strategie, aby celować w białko Pto za pomocą anty-FLAG. N. benthamiana (N. benthamiana) Elektrownie WT zostały przejściowo przekształcone w 35S:Prf-3HA i 35S:Pto-FLAG, z lub bez 35S:AvrPto i 35S:AvrPtoB. Całkowita ilość białka Pto, składającego się zarówno z formy skompleksowanej Prf, jak i wolnej, została immunoprecypitowana agarozą anty-FLAG M2 i poddana frakcjonowaniu SDS-PAGE, trawieniu tryptycznemu w żelu i analizie spektrometrii mas (Figura 2C). Dzięki takiemu podejściu zidentyfikowaliśmy peptydy Pto obejmujące około 80% jego sekwencji i nieznane białko oddziałujące o masie 100 kDa. Zidentyfikowaliśmy zestaw pojedynczych i podwójnych miejsc fosforylacji dla peptydów Pto 187-202 i 188-202 (Tabela 1). Ser-198 i Thr-199 były dominującymi miejscami fosforylacji, ale wykryto również inne miejsca fosforylacji (Tabela 1). Co najważniejsze, podwójna fosforylacja na Ser-198 i Thr-199 została zidentyfikowana tylko w obecności któregokolwiek z białek efektorowych (Tabela 1). Niedawno zidentyfikowaliśmy podobny zestaw miejsc fosforylacji Pto i zilustrowaliśmy znaczenie zdarzenia podwójnej fosforylacji dla sygnalizacji47. Postępując zgodnie z opisanym tutaj protokołem, byliśmy w stanie zidentyfikować dynamiczne zmiany w stanie fosforylacji białka docelowego.

Rysunek 1
Rysunek 1. Ogólny projekt eksperymentalny. Białko docelowe do immunoprecypitacji (IP) jest znakowane i ulega ekspresji w roślinie, przejściowo w Nicotiana benthamiana lub stabilnie w Arabidopsis thaliana. Po ekstrakcji białka białko docelowe jest immunoprecypitowane z matrycą powinowactwa. Białka są rozdzielane na żelu akrylowym za pomocą elektroforezy. Opaski żelowe są wycinane. Białka są ekstrahowane z prążków żelowych i poddawane spektrometrii mas. Identyfikowane są miejsca fosforylacji i białka oddziałujące na siebie. Kliknij tutaj, aby zobaczyć większy obraz.

Rysunek 2
Rysunek 2. Immunoprecypitacja Prf i PTO. A). Konstrukcja 35S:Prf-FLAG była przejściowo wyrażona w linii 38-12 (35S:Pto) wraz z pustym wektorem (EV), 35S:AvrPto lub 35S:AvrPtoB. Trzy dni po infiltracji Prf poddano immunoprecypitacji przy użyciu matrycy powinowactwa anty-FLAG. Wykonano immunobloty (IB) w kierunku Prf, AvrPtoB i Pto. Jak wskazują strzałki na dole panelu immunoblot Pto, AvrPto i AvrPtoB indukują wolniejszą migrację Pto. B). Konstrukt 35S:Prf-FLAG był przejściowo wyrażony w linii 38-12 (35S:Pto) wraz z pustym wektorem (EV), 35S:AvrPto lub 35S:AvrPtoB. Trzy dni po infiltracji Prf poddano immunoprecypitacji za pomocą agarozy anty-FLAG i oddzielono na SDS-PAGE. Żel wybarwiono koloidalnym błękitem brylantowym Coomassie (cCBB), a widoczne prążki białek Prf, Pto i AvrPtoB wycięto z żelu i przeanalizowano za pomocą spektrometrii mas. Wskazano procentowe pokrycie peptydami sekwencji Pto i Prf zidentyfikowanych za pomocą spektrometrii mas. C). Konstrukcje 35S:Prf-3xHA i 35S:Pto-FLAG były przejściowo wyrażane wraz z 35S:AvrPtoB, 35S:AvrPto lub pustym wektorem (EV) w N. benthamiana. Trzy dni po infiltracji całkowita ilość Pto-FLAG została immunoprecypitowana za pomocą agarozy anty-FLAG i rozwiązana na SDS-PAGE. Widoczne prążki białkowe oddziałujące z Pto i Pto wycięto z żelu i przeanalizowano za pomocą spektrometrii mas. Pto i pasmo białkowe oddziałujące z Pto o mocy 100 kDa są wyraźnie widoczne na koloidalnym żelu barwionym Coomassie Brilliant Blue (cCBB), podczas gdy Prf jest nieco mniej widoczny (jak wskazują strzałki). IP: Immunoprecypitacja; IB: Immunoblot; CBB: barwienie Coomassie Brilliant Blue; cCBB: koloidalne barwienie Coomassie Brilliant Blue. Kliknij tutaj, aby zobaczyć większy obraz.

Rozdział .
Prf
EV AvrPto AvrPtoB
Peptyd PTO 188-202
GTELDQ[pT195]HLSTVVK 1 1 0
GTELDQTHL[pS198]TVVK 10 7 5
GTELDQTHLS [pT199]VVK 8 3 4
G[pT190]ELDQTHLS[pT199]VVK 0 1 cyfra arabska
GTELDQTHL[pS198][pT199]VVK 0 8 4
GTELDQTHLSTVVK powiedział: Rozdział 46 26 Rozdział 48
Peptyd PTO 187-202
KGTELDQ[pT195]HLS TVVK 0 1 0
KGTELDQTHL[pS198]TVVK 17 17 12
KGTELDQTHLS[pT199]VVK 4 cyfra arabska cyfra arabska
KGTELDQ[pT195]HLS [pT199]VVK 0 1 1
KGTELDQTHL[pS198][pT199]VVK 0 7 5
KGTELDQTHLSTVVK 21 37 Rozdział 18
Peptydy 187-202 i 188-202 Rozdział 83 Rozdział 88 50
Odsetek peptydów z dwoma zdarzeniami fosforylacji 0% 26,9% 11,2%
Pokrycie sekwencji WOM 78% 79% 82 proc

Tabela 1. Podwójna fosforylacja peptydu Pto po aktywacji sygnalizacji. 35S:Prf-3xHA i 35S:Pto-FLAG były przejściowo wyrażane wraz z pustym wektorem (EV), 35S:AvrPto lub 35S:AvrPtoB w N. benthamiana. Trzy dni po infiltracji całkowita ilość białka Pto-FLAG została immunoprecypitowana przy użyciu macierzy powinowactwa anty-FLAG i rozwiązana na SDS-PAGE. Widoczne prążki Pto na koloidalnym żelu barwionym na błękit brylantowym Coomassie wycięto i przeanalizowano za pomocą spektrometrii mas. Wskazana jest liczba peptydów Pto zidentyfikowanych ze zdarzeniami fosforylacji 0, 1 i 2.

.
Tabela
L średni Trypton 10 g/L
Ekstrakt drożdżowy 5 g/l
Zawartość NaCl 5 g/l
D-glukoza 1 g/L
Bufor do agroinfiltracji MgCl2 10 mM
Mes 10 mM
Dostosuj do pH 5,5
Acetosyringon (opcjonalnie) 150 μM
Bufor A Tris-HCl pH 7,5 150 mM
Zawartość NaCl 150 mM
Edta 5 mM
EGTA (EGTA) 2 mM
glicerol 5% (v/v)
Bufor B Bufor A
Turniej PVPP 2% (w/v)
Bufor C Bufor B
Ditiotreitol (DTT) 10 mM
Koktajl inhibitorów proteazy roślinnej 1% (v/v)
Fluorek fenylometylosulfonylu (PMSF) 0,5 mM
Kalykulina A 50 nM
Fluorek sodu (NaF) 50 mM
Molibdenian sodu (Na2MoO4) 10 mM
Ortowanadan sodu 1 mM
Kwas okadaikowy 100 nM
Bufor D Bufor C bez PVPP
5x bufor ładowania SDS-PAGE Tris-HCl pH 6,8 60 mM
Sds 2 proc
glicerol 0,15%
Błękit bromofenolowy 0,10%
DTT (dodać tuż przed użyciem) 50 mM

Tabela 2. Receptury i pożywek.

Discussion

Autorzy oświadczają, że nie mają konkurencyjnych interesów (finansowych lub innych).

Disclosures

Opisujemy tutaj protokół oczyszczania i charakterystyki kompleksów białek roślinnych. Pokazujemy to, immunoprecypitując pojedyncze białko w kompleksie, dzięki czemu możemy zidentyfikować jego modyfikacje potranslacyjne i oddziałujących partnerów.

Acknowledgements

VN jest wspierany przez Towarzystwo Królewskie. JPR jest członkiem Australijskiej Rady ds. Badań Naukowych (FT0992129). Dziękujemy dr Miriam Gifford za krytyczną lekturę manuskryptu.

Materials

igła do strzykawki ultradźwiękowa
MgCl2SigmaM8266
MESSigmaM8250
AcetosyringoneSigmaD134406toksyczny - 1 M zapas w
strzykawce DMSO 1 ml sterylnaTerumo Terumo
NN-2525R
Silwet L-77 (środek powierzchniowo czynny)Lehle SeedsVIS-01toksyczny
MG-132 (Z-Leu-Leu-Leu-al)SigmaC22111 M zapas w DMSO, przechowywać w temperaturze -80 ° C
Sole MSSigmaM5524utleniające, toksyczne
SacharozaSigma16104
Baza TrizmaSigmaT1503dostosuj pH za pomocą 1 N HCl, aby uzyskać 1 M bufor Tris-HCl
NaClSigmaS30145 M zapas
EDTASigmaE6758toksyczny - 0,5 M zapas
EGTASigmaE4378
GlycerolNational DiagnosticsEC-606
IGEPAL CA-630SigmaI8896
PVPP (poliwinylopolipirolidon)SigmaP5288nie mylić z PVP
DTT (DL-dithiothreitol)Sigma43815toksyczny - 1 M zapas, przechowywać w temperaturze -20 ° C
Koktajl inhibitorów proteazy roślinnejSigmaP9599nie zamrażać/rozmrażać zbyt wiele razy
PMSF (fluorek fenylometylosulfonylu)SigmaP7626, toksyczne
Technologia sygnalizacji komórkowejkalikuliny A9902
Fluorek sodu (NaF)SigmaS7920toksyczny - 1 M zapas
Molibdenian sodu (Na2MoO4)SigmaS66460,5 M zapas
Ortowanadan sodu (Na3VO4)Sigma450243toksyczna - Przygotuj 200 mM roztwór ortowanadanu sodu. Doprowadzić pH do 10,0 za pomocą 1 N NaOH lub 1 N HCl. Początkowe pH roztworu ortowanadatu sodu może się różnić w zależności od dużej ilości substancji chemicznej. Przy pH 10,0 roztwór będzie żółty. Gotuj roztwór, aż stanie się bezbarwny (około 10 min). Schłodzić do temperatury pokojowej. Ponownie ustaw pH na 10,0 i powtarzaj kroki 3 i 4, aż roztwór pozostanie bezbarwny, a pH ustabilizuje się na poziomie 10,0.
Kwas okadaikowySanta Cruz Biotechnologysc-3513
Homogenizator tkankowy Kinematica PolytronFisher Scientific08-451-320
MiraclothMerck Millipore475855-1R
anty-FLAG M2 agarozaSigmaA2220ta matryca jest zalecana
Streptawidyna-agarozaThermo-Scientific20347to zalecana matryca
GFP-Trap_AChromotekgta-20ta matryca jest zalecana
Anty-HA-AgarozaSigmaA2095ta matryca jest zalecana
0,45 μ m filtrVWR513-1902
BSASigmaA7906
FLAG peptydSigmaF3290
D-biotynaSigma47868
Żywica StrataCleanAgilent400714ta żywica absorpcyjna jest zalecana do wytrącania białek
Mini-PROTEAN Tetra CellBiorad
PROTEAN II XL CellBiorad
SimplyBlue SafeStainInvitrogenLC6060ta plama jest zalecana
Probówki o niskim poziomie wiązania białka (LoBind)Eppendorf0030 108.116te probówki są zalecane
Wodorowęglan amonu (ABC)Sigma9830toksyczny
AcetonitrylVWR83639toksyczny, łatwopalny
2-chloroacetamidSigma22790toksyczna
trypsynaPromegaV5280drażniący, uczulający
Kwas mrówkowySigma14265toksyczny,
Sonikator do kąpieli wodnejUltravaweUltra BT Kąpiel
LTQ-Orbitrap XLThermo-Scientific
Trichostatyna ASigmaT8552toksyczny

References

  1. Jones, A. M., Monaghan, J., Ntoukakis, V. Editorial: Mechanisms regulating immunity in plants. Front. Plant Sci. 4, 64 (2013).
  2. Jensen, O. N. Modification-specific proteomics: characterization of post-translational modifications by mass spectrometry. Curr. Opin. Chem. Biol. 8, 33-41 (2004).
  3. Cohen, P. The regulation of protein function by multisite phosphorylation-a 25 year update. Trends Biochem. Sci. 25, 596-601 (2000).
  4. Narayanan, A., Jacobson, M. P. Computational studies of protein regulation by post-translational phosphorylation. Curr. Opin. Struct. Biol. 19, 156-163 (2009).
  5. Stulemeijer, I. J., Joosten, M. H. Post-translational modification of host proteins in pathogen-triggered defence signalling in plants. Mol. Plant Pathol. 9, 545-560 (2008).
  6. Park, C. J., Caddell, D. F., Ronald, P. C. Protein phosphorylation in plant immunity: insights into the regulation of pattern recognition receptor-mediated signaling. Front. Plant Sci. 3, 177 (2012).
  7. van Bentem, S. D., Hirt, H. Using phosphoproteomics to reveal signalling dynamics in plants. Trends Plant Sci. 12, 404-411 (2007).
  8. Peck, S. C. Early phosphorylation events in biotic stress. Curr. Opin. Plant Biol. 6, 334-338 (2003).
  9. Thurston, G., Regan, S., Rampitsch, C., Xing, T. Proteomic and phosphoproteomic approaches to understand plant-pathogen interactions. Physiol. Mol. Plant P. 66, 3-11 (2005).
  10. Xing, T., Ouellet, T., Miki, B. L. Towards genomic and proteomic studies of protein phosphorylation in plant-pathogen interactions. Trends Plant Sci. 7, 224-230 (2002).
  11. Nuhse, T. S., Bottrill, A. R., Jones, A. M., Peck, S. C. Quantitative phosphoproteomic analysis of plasma membrane proteins reveals regulatory mechanisms of plant innate immune responses. Plant J. 51, 931-940 (2007).
  12. Boller, T., Felix, G. A renaissance of elicitors: perception of microbe-associated molecular patterns and danger signals by pattern-recognition receptors. Ann. Rev. Plant Biol. 60, 379-406 (2009).
  13. Wang, G., et al. A genome-wide functional investigation into the roles of receptor-like proteins in Arabidopsis. Plant Physiol. 147, 503-517 (2008).
  14. Wang, G. D., et al. The Diverse Roles of Extracellular Leucine-rich Repeat-containing Receptor-like Proteins in Plants. Crit. Rev. Plant Sci. 29, 285-299 (2010).
  15. Schwessinger, B., Ronald, P. C. Plant innate immunity: perception of conserved microbial signatures. Ann. Rev. Plant Biol. 63, 451-482 (2012).
  16. Schulze, B., et al. Rapid heteromerization and phosphorylation of ligand-activated plant transmembrane receptors and their associated kinase BAK1. J. Biol. Chem. 285, 9444-9451 (2010).
  17. Lu, D., et al. A receptor-like cytoplasmic kinase, BIK1, associates with a flagellin receptor complex to initiate plant innate immunity. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 107, 496-501 (2010).
  18. Zhang, J., et al. Receptor-like cytoplasmic kinases integrate signaling from multiple plant immune receptors and are targeted by a Pseudomonas syringae effector. Cell Host Microbe. 7, 290-301 (2010).
  19. Lu, D., et al. Direct ubiquitination of pattern recognition receptor FLS2 attenuates plant innate immunity. Science. 332, 1439-1442 (2011).
  20. Asai, T., et al. MAP kinase signalling cascade in Arabidopsis innate immunity. Nature. 415, 977-983 (2002).
  21. Rasmussen, M. W., Roux, M., Petersen, M., Mundy, J. MAP Kinase Cascades in Arabidopsis Innate Immunity. Front. Plant Sci. 3, 169 (2012).
  22. Boudsocq, M., et al. Differential innate immune signalling via Ca2+ sensor protein kinases. Nature. 464, 418-422 (2010).
  23. Dubiella, U., et al. Calcium-dependent protein kinase/NADPH oxidase activation circuit is required for rapid defense signal propagation. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 110, 8744-8749 (2013).
  24. Ishihama, N., Yamada, R., Yoshioka, M., Katou, S., Yoshioka, H. Phosphorylation of the Nicotiana benthamiana WRKY8 transcription factor by MAPK functions in the defense response. Plant Cell. 23, 1153-1170 (2011).
  25. Mao, G., et al. Phosphorylation of a WRKY transcription factor by two pathogen-responsive MAPKs drives phytoalexin biosynthesis in Arabidopsis. Plant Cell. 23, 1639-1653 (2011).
  26. Dangl, J. L., Jones, J. D. G. Plant pathogens and integrated defence responses to infection. Nature. 411, 826-833 (2001).
  27. Eitas, T. K., Dangl, J. L. NB-LRR proteins: pairs, pieces, perception, partners, and pathways. Curr. Opin. Plant Biol. 13, 472-477 (2010).
  28. Jones, J. D., Dangl, J. L. The plant immune system. Nature. 444, 323-329 (2006).
  29. Boller, T., He, S. Y. Innate immunity in plants: an arms race between pattern recognition receptors in plants and effectors in microbial pathogens. Science. 324, 742-744 (2009).
  30. Bonardi, V., Dangl, J. L. How complex are intracellular immune receptor signaling complexes. Front. Plant Sci. 3, 237 (2012).
  31. Bonardi, V., Cherkis, K., Nishimura, M. T., Dangl, J. L. A new eye on NLR proteins: focused on clarity or diffused by complexity. Curr. Opin. Immunol. 24, 41-50 (2012).
  32. Takken, F. L., Albrecht, M., Tameling, W. I. Resistance proteins: molecular switches of plant defence. Curr. Opin. Plant Biol. 9, 383-390 (2006).
  33. Nakagami, H., et al. Large-scale comparative phosphoproteomics identifies conserved phosphorylation sites in plants. Plant Physiol. 153, 1161-1174 (2010).
  34. del Pozo, O., Pedley, K. F., Martin, G. B. MAPKKKalpha is a positive regulator of cell death associated with both plant immunity and disease. EMBO J. 23, 3072-3082 (2004).
  35. Ekengren, S. K., Liu, Y., Schiff, M., Dinesh-Kumar, S. P., Martin, G. B. Two MAPK cascades, NPR1, and TGA transcription factors play a role in Pto-mediated disease resistance in tomato. Plant J. 36, 905-917 (2003).
  36. Romeis, T., et al. Rapid Avr9- and Cf-9 -dependent activation of MAP kinases in tobacco cell cultures and leaves: convergence of resistance gene, elicitor, wound, and salicylate responses. Plant Cell. 11, 273-287 (1999).
  37. Zhang, S., Klessig, D. F. Resistance gene N-mediated de novo synthesis and activation of a tobacco mitogen-activated protein kinase by tobacco mosaic virus infection. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 95, 7433-7438 (1998).
  38. Romeis, T., Piedras, P., Jones, J. D. G. Resistance gene-dependent activation of a calcium-dependent protein kinase in the plant defense response. Plant Cell. 12, 803-815 (2000).
  39. Romeis, T., Ludwig, A. A., Martin, R., Jones, J. D. G. Calcium-dependent protein kinases play an essential role in a plant defence response. EMBO J. 20, 5556-5567 (2001).
  40. Romeis, T. Protein kinases in the plant defence response. Curr. Opin. Plant Biol. 4, 407-414 (2001).
  41. Dodds, P. N., Rathjen, J. P. Plant immunity: towards an integrated view of plant-pathogen interactions. Nat. Rev. Genet. 11, 539-548 (2010).
  42. Grant, M. R., et al. Structure of the Arabidopsis RPM1 gene enabling dual specificity disease resistance. Science. 269, 843-846 (1995).
  43. Mackey, D., Holt, B. F., Wiig, A., Dangl, J. L. RIN4 interacts with Pseudomonas syringae type III effector molecules and is required for RPM1-mediated resistance in Arabidopsis. Cell. 108, 743-754 (2002).
  44. Mucyn, T. S., et al. The tomato NBARC-LRR protein Prf interacts with Pto kinase in vivo to regulate specific plant immunity. Plant Cell. 18, 2792-2806 (2006).
  45. Chung, E. H., et al. Specific threonine phosphorylation of a host target by two unrelated type III effectors activates a host innate immune receptor in plants. Cell Host Microbe. 9, 125-136 (2011).
  46. Liu, J., Elmore, J. M., Lin, Z. J., Coaker, G. A receptor-like cytoplasmic kinase phosphorylates the host target RIN4, leading to the activation of a plant innate immune receptor. Cell Host Microbe. 9, 137-146 (2011).
  47. Ntoukakis, V., et al. The Tomato Prf Complex Is a Molecular Trap for Bacterial Effectors Based on Pto Transphosphorylation. PLoS Pathog. 9, (2013).
  48. Sessa, G., D'Ascenzo, M., Martin, G. B. Thr38 and Ser198 are Pto autophosphorylation sites required for the AvrPto-Pto-mediated hypersensitive response. EMBO J. 19, 3157-3157 (2000).
  49. Ntoukakis, V., et al. Host Inhibition of a Bacterial Virulence Effector Triggers Immunity to Infection. Science. 324, 784-787 (2009).
  50. Zhou, J. M., Loh, Y. T., Bressan, R. A., Martin, G. B. The Tomato Gene Pti1 Encodes a Serine/Threonine Kinase That Is Phosphorylated by Pto and Is Involved in the Hypersensitive Response. Cell. 83, 925-935 (1995).
  51. Wu, A. -. J., Andriotis, V. M. E., Durrant, M. C., Rathjen, J. P. A Patch of Surface-Exposed Residues Mediates Negative Regulation of Immune Signaling by Tomato Pto Kinase. Plant Cell. 16, 2809-2821 (2004).
  52. Gutierrez, J. R., et al. Prf immune complexes of tomato are oligomeric and contain multiple Pto-like kinases that diversify effector recognition. Plant J. 61, 507-518 (2010).
  53. Ntoukakis, V., Schwessinger, B., Segonzac, C., Zipfel, C. Cautionary notes on the use of C-terminal BAK1 fusion proteins for functional studies. Plant Cell. 23, 3871-3878 (2011).
  54. Rommens, C. M., Salmeron, J. M., Oldroyd, G. E., Staskawicz, B. J. Intergeneric transfer and functional expression of the tomato disease resistance gene Pto. Plant Cell. 7, 1537-1544 (1995).
  55. Jones, A. M., et al. Specific changes in the Arabidopsis proteome in response to bacterial challenge: differentiating basal and R-gene mediated resistance. Phytochemistry. 65, 1805-1816 (2004).
  56. Widjaja, I., et al. Combining subproteome enrichment and Rubisco depletion enables identification of low abundance proteins differentially regulated during plant defense. Proteomics. 9, 138-147 (2009).
  57. Keinath, N. F., et al. PAMP (pathogen-associated molecular pattern)-induced changes in plasma membrane compartmentalization reveal novel components of plant immunity. J. Biol. Chem. 285, 39140-39149 (2010).
  58. Elmore, J. M., Liu, J., Smith, B., Phinney, B., Coaker, G. Quantitative proteomics reveals dynamic changes in the plasma membrane during Arabidopsis immune signaling. Mol. Cell. Proteom. 11, (2012).
  59. Benschop, J. J., et al. Quantitative phosphoproteomics of early elicitor signaling in Arabidopsis. Mol. Cell. Proteom. 6, 1198-1214 (2007).
  60. Maor, R., et al. Multidimensional protein identification technology (MudPIT) analysis of ubiquitinated proteins in plants. Mol. Cell. Proteom. 6, 601-610 (2007).
  61. Elmore, J. M., Coaker, G. Biochemical purification of native immune protein complexes. Methods Mol. Biol. 712, 31-44 (2011).
  62. Win, J., Kamoun, S., Jones, A. M. Purification of effector-target protein complexes via transient expression in Nicotiana benthamiana. Methods Mol. Biol. 712, 181-194 (2011).
  63. Sessa, G., D'Ascenzo, M., Martin, G. B. Thr38 and Ser198 are Pto autophosphorylation sites required for the AvrPto-Pto-mediated hypersensitive response. EMBO J. 19, 2257-2269 (2000).

Reprints and Permissions

Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article
Request Permission

Play Video

Identyfikacja modyfikacji potranslacyjnych kompleksów białek roślinnych
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