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Artigo de método

Termoforese em microescala para estudar interações proteína-lipídio em solução

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8 de julho de 2025

Neste artigo

Resumo

Fonte: Sparks, R. P. et al., Uso de termoforese em microescala para medir interações proteína-lipídio.J. Vis. Exp.(2022)

Este vídeo demonstra a termoforese em microescala para estudar a interação proteína-lipídio. O ensaio detecta a interação entre as moléculas quantificando o movimento termoforético de proteínas marcadas com fluorescência em resposta a um gradiente de temperatura. A molécula fluorescente é misturada com diferentes concentrações das moléculas lipídicas não fluorescentes, e a mistura de moléculas na solução é carregada nos capilares. Um gradiente de temperatura é aplicado às amostras nos capilares e o movimento da molécula fluorescente no gradiente de temperatura é detectado e registrado.

Protocolo

1. Preparação de materiais

  1. Prepare solução salina tamponada com fosfato (PBS): 137 mM de NaCl, 2.5 mM de KCl, 10 mM de NaH2PO4 e 2 mM de KH2PO4, pH 7.4.
  2. Prepare o corante NTA-Atto 647 N. Dilua o corante NTA-Atto 647 N em estoque a 100 nM de uma solução 100% DMSO em PBS sem interpolação.
  3. Expresse Vam7-His8 – Proteína como uma proteína de fusão em E. coli e purifique-a usando Ni-NTA e cromatografia de exclusão de tamanho.
  4. Titular a substância a analisar em tampão PBS. Se o analito estiver em um tampão diferente, o MST marcado não é particularmente sensível a pequenas diferenças de tampão de moléculas como o DMSO, a menos que o conteúdo do tampão do analito interaja com a proteína marcada.

2. Preparação do dispositivo MST

  1. Ligue o interruptor de alimentação na parte traseira do dispositivo.
  2. Abra o software de controle e certifique-se de que o laptop esteja ligado e conectado no computador conectado ao dispositivo.
  3. Insira as configurações de fluorescência e MST para este experimento. Defina MST Antes para 3 s, MST para 30 s e Recuperação de fluorescência (Fluo.)após 1 s. Antes de medir a fluorescência inicial e não requer longos tempos; MST é a quantidade real de tempo para o equilíbrio ser alcançado após a indução de calor.
  4. Tabela de capilares: Para cada tubo capilar, insira o nome do alvo (ligante), o nome do ligante (analito), a concentração do alvo e a concentração de titulação mais alta e use a taxa de titulação de preenchimento automático. Por exemplo, insira 50 nM para a concentração alvo de Vam7-His8, Vam7-His8 para o nome alvo, (ácido fosfatídico 1,2-dioctanoílo) Di-C8 PA para o nome do ligante e a concentração mais alta do ligante selecionando 1:1 e arrastando para baixo para os slots de preenchimento automático 2-16.
  5. Execute um Cap Scan para selecionar o LED apropriado (LED de 20% (predefinido)) com base no sinal da proteína alvo e ajuste entre 200 e 2000 unidades de fluorescência para MST marcado.
  6. Selecione um intervalo de potências MST e insira valores para cada uma para testar o ajuste de ligação mais robusto e pressione Start Cap Scan + Measurement, digitalizando valores diferentes para determinar as melhores condições operacionais para a interação que está sendo testada.
  7. Determine a potência do MST com o melhor ajuste usando o software de análise e a predefinição para termoforese com Tjump. Analise os ajustes de acordo com a maioria das separações de fluorescência entre a concentração mais baixa e a mais alta em comparação com a potência MST com o melhor ajuste e selecione a potência MST para ensaios replicados.
  8. Determine se o fotobranqueamento ocorreu entre a primeira e a segunda execução, acessando o software de análise e alternando a análise para o modo especialista. Em seguida, selecione fluorescência em vez de termoforese para análise. Selecione o modo especialista e, em seguida, o fotobranqueamento.

3. Preparação de amostras para MST marcado

  1. Levar a solução Vam7-His8 a uma concentração de 200 nM em PBS sem interpolação.
  2. Traga o corante NTA-Atto 647 para 100 nM em PBS sem interpolação.
  3. Misture o corante Vam7-His8 e NTA-Atto 647 em uma proporção volumétrica de 1:1 e deixe-o descansar em temperatura ambiente coberto de luz por 30 min. Determine a concentração apropriada de proteína-alvo como na seção 2.5 (consulte o Suplemento sobre a utilização de KD do corante Ni-NTA conforme demonstrado no vídeo).
  4. Centrifugue a mistura de corante e proteína NTA-Atto 647 N por 10 min em uma sala escura usando uma centrífuga de mesa a aproximadamente 8.161 x g.
  5. Conservar a mistura a 4 °C após a experiência ou no gelo durante a experiência para reutilização dentro de algumas horas, se necessário, a fim de evitar a desnaturação das proteínas.
  6. Use o localizador de concentração NT para determinar a faixa de concentração necessária para a titulação.
  7. Levar Di-C8 PA à concentração máxima adequada em água.
  8. Titular a substância a analisar utilizando uma diluição seriada de 1:1 em tampão PBS para 16 concentrações, com base no passo anterior. Ao contrário do SPR, a termoforese não é tão sensível às diferenças de buffer.

4. MST de amostras

  1. Ligue o dispositivo e o laptop conectado.
  2. Pressione a seta para cima na frente da máquina e deslize a cremalheira capilar para fora.
  3. Carregue os capilares na estante com a maior concentração na posição 1.
  4. No software de controle, selecione o Canal Vermelho correspondente a NTA-Atto 647 N.
  5. Insira informações de concentração, posição e nome para cada capilar na Tabela de capilares.
  6. Execute uma varredura capilar pressionando Start Cap Scan no LED de 20% (predefinido) e ajuste de acordo entre 200 e 2000 unidades de fluorescência usando as configurações de intensidade do LED ou a concentração do ligante (proteína marcada).
  7. Selecione um intervalo de potência MST.
  8. Inicie a varredura da tampa + medição MST.
  9. Analise usando o software de análise.

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Divulgações

Não há conflitos de interesse declarados.

Materiais

Lista de materiais utilizados neste artigo
NomeEmpresaNúmero de catálogoComentários
Cy5 Maleimide Corante Mono-ReativoGE SaúdePA23031Para marcação de proteínas
Prisma do GraphPadSoftware GraphPad
Monólito NT.115 Capilares (1000 unidades)NanotemperoMO-K022Capilares para MST
Máquina Monolith NT.115NanotemperoEquipamento universitário
NTA-Atto 647 Nsigma2175Rótulo para suas tags
Fosfatidilinositol 3-fosfato diC8 (PI(3)P diC8)escalãoPág. 3008Lipídios para experimentos de ligação

Etiquetas

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