Artigo de método

Ensaio de ligação de competição para estudar parceiros concorrentes de proteínas de ligação à GTPase

8 de julho de 2025

Neste artigo

Resumo

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Fonte: Williamson, R. C., et al. Comparando a afinidade de proteínas de ligação à GTPase usando ensaios de competição. J. Vis. Exp. (2015)

Este vídeo demonstra um ensaio de competição para estudar parceiros de proteínas de ligação à GTPase. Utilizando a proteína GTPase ligada a nucleotídeos imobilizada em esferas magnéticas, a ligação competitiva entre dois parceiros de proteína que interagem para o mesmo local de ligação na GTPase pode ser estudada para avaliar as afinidades de ligação dos parceiros de proteína.

Protocolo

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

1. Purificação de GTPase marcada com GST

  1. Cultura de uma estirpe de E. coli, como BL21, transformada com pGEX-Rac1 O/N a 37 °C, agitando a 220 rpm, em 500 ml de meios de autoindução (25 mM Na2HPO4, 25 mM KH2PO4, 50 mM NH4Cl, 5 mM Na2SO4, 2 mM MgSO4, 2 mM CaCl2, 0,5% de Glicerol, 0,05% de Glicose, 0,2% de Lactose, 5 g de Triptona, 2,5 g de Extrato de Levedura, 100 μg/ml de Ampicilina).
  2. Colha bactérias por centrifugação por 10 min a 10.000 x g, 4 °C.
  3. Ressuspenda o pellet bacteriano em 20 ml de reagente de extração de proteína, 1x inibidor de protease e incube por 20 min em RT com inversão.
  4. Clarificar o lisado por centrifugação a 40.000 x g durante 30 min.
  5. Adicione 2 ml de grânulos magnéticos de glutationa, lavados com solução salina tamponada com fosfato (PBS: 10 mM Na2HPO4, 1,8 mM KH2PO4, 137 mM NaCl, 2,7 mM KCl).
  6. Incubar durante 2 horas, misturando por inversão a 4 °C.
  7. Lave as esferas carregadas de proteínas quatro vezes com 10 ml de PBS, usando um classificador de partículas magnéticas para precipitar as esferas em cada etapa.
  8. Ressuspenda os grânulos carregados de proteínas em 2 ml de PBS e conserve a -80 °C em alíquotas de 100 μl até que seja necessário.

2. Expressão de proteínas de ligação à GTPase

  1. No dia anterior ao experimento, os plasmídeos transfectos que codificam as versões marcadas com proteína fluorescente verde (GFP) de cada proteína de ligação à GTPase em um frasco separado de 75 cm2 de HEK293T da seguinte forma. Para validação do carregamento de nucleotídeos, transfecte o TrioD1 marcado com GFP em um terceiro frasco de 75 cm2 de HEK293T.
    1. Diluir a polietilamina a 1 mg/ml em 100 μl de NaCl estéril a 150 mM.
    2. Adicione 27 μl de polietilamina diluída a 223 μl de meio de soro reduzido.
    3. Adicionar 12 μg de ADN plasmidial a 250 μl de meio sérico reduzido.
    4. Incube cada tubo por 2 min em RT.
    5. Combine as misturas de polietilamina e DNA em um único tubo e vórtice por 2 min.
    6. Incube por 15-20 min em RT.
    7. Substitua o meio de crescimento (Dulbecco's Modified Eagle Media, 10% de soro fetal bovino, 2 mM de L-glutamina, sem antibióticos) em HEK293T confluente a 90% por 5 ml de meio de crescimento fresco.
    8. Adicionar a mistura combinada polietilamina/ADN ao balão e incubar O/N a 37 °C, 5% de CO2.

3. Purificação de proteínas de ligação à GTPase

  1. Enxágue os frascos de células transfectadas em PBS e drene o frasco por 5 min, aspirando líquido livre.
  2. Raspe as células em tampão de lise de 500 μl (50 mM Tris-HCl (pH 7,8), 1% Nonidet P-40, 1x inibidor de protease) em um tubo de microcentrífuga.
  3. Lise as células misturando por inversão a 4 °C durante 30 min.
  4. Durante a lise, lave dois lotes de grânulos GFP-Trap de 40 μl três vezes com tampão de lise fresco, sedimentando os grânulos a 2.700 x g por 2 min entre as lavagens.
  5. Clarificar os lisados por centrifugação a 21.000 x g durante 10 min.
  6. Transferir lisado clarificado de cada uma das proteínas concorrentes para separar as esferas de armadilha GFP lavadas e permitir que as proteínas de fusão GFP se liguem durante 2 horas, misturando por inversão a 4 °C. Manter o lisado das células GFP-TrioD1 em gelo.
  7. Lave os grânulos GFP-Trap carregados duas vezes em 50 mM Tris-HCl (pH 7,8), 50 mM NaCl, 0,7% (p / v) Nonidet P-40 e duas vezes em 50 mM Tris-HCl (pH 7,6), 20 mM MgCl2, sedimentando grânulos a 2.700 x g por 2 min entre as lavagens.
  8. Eluir proteínas de fusão GFP adicionando 40 μl de glicina 0,2 M (pH 2,5) e pipetando para cima e para baixo por 30 segundos. Sedimente imediatamente os grânulos a 21.000 x g por 60 s e transfira o líquido para um novo tubo de microcentrífuga contendo 4 μl 1 M Tris-HCl (pH 10,4). Faça isso rapidamente para limitar os danos à proteína purificada.
  9. Analise 1 μl de cada proteína purificada por Western blot e teste com um anticorpo anti-GFP para estabelecer o rendimento relativo usando um sistema de blotting quantitativo de acordo com o protocolo do fabricante. Alternativamente, determine as concentrações de proteínas pelo ensaio de ácido bicinconínico (BCA), mas isso introduz erros se as proteínas não reagirem com o ensaio de maneira idêntica ou se houver proteínas contaminantes.
  10. Equalize a concentração de proteína molar pela adição de 50 mM de Tris-HCl (pH 7,6) e 20 mM de MgCl2.

4. Carregamento de nucleotídeos da GTPase

  1. Descongele uma alíquota de grânulos magnéticos GST-Rac1, preparados na etapa 1.
  2. Pegue 90 μl de grânulos GST-Rac1 e lave três vezes com 20 mM Tris-HCl (pH 7,6), 25 mM NaCl, 0,1 mM DTT e 4 mM EDTA, usando um classificador de partículas magnéticas para precipitar os grânulos em cada etapa.
  3. Aspire o tampão dos grânulos e adicione 100 μl de Tris-HCl 20 mM (pH 7,6), NaCl 25 mM, DTT 0,1 mM e EDTA 4 mM.
  4. De acordo com a necessidade de GDP, GTP ou nenhuma carga de nucleotídeo para o experimento de competição, adicione 12 μl de 100 mM de GDP, 12 μl de 10 mM de guanosina 5'-[γ-tio]trifosfato (GTPγS) ou nenhum nucleotídeo a 60 μl de grânulos de GST-Rac1
  5. .
  6. Para os controles de carregamento de nucleotídeos, divida os grânulos restantes em três alíquotas de 10 μl e adicione 2 μl 100 mM GDP, 2 μl 10 mM GTPγS ou nenhum nucleotídeo a cada tubo.
  7. Incubar misturas de esferas por 30 min a 30 °C com agitação.
  8. Estabilize o Rac1 ligado a nucleotídeos pela adição de 1 M MgCl2: 3 μl à mistura experimental (etapa 4.4) e 0,5 μl a cada uma das misturas de controle (etapa 4.5).

5. Vinculação do concurso

  1. Configure 6 tubos de microcentrífugas, cada um contendo:
    200 μl 50 mM Tris-HCl (pH 7,6), 20 mM MgCl2
    10 μl de grânulos Rac1 experimentais carregados com nucleotídeos (da etapa 4.7)
    5 μl de proteína A de ligação a Rac1 (proteína de ligação constante)
  2. A cada tubo, adicione 0, 1, 2,5, 5, 10 ou 20 μl de proteína B de ligação a Rac1 (proteína de ligação variável). Esses volumes assumem concentrações de estoque aproximadamente iguais das proteínas de ligação constantes e variáveis e podem precisar ser ajustados.
    1. Ajustar os volumes das proteínas de ligação A e B se existirem grandes diferenças nas afinidades de ligação das duas proteínas e isso deve ser determinado empiricamente através das repetições experimentais. Completar o volume total da mistura de ligação a 235 μl pela adição de 50 mM de Tris-HCl (pH 7,6) e 20 mM de MgCl2.
  3. Configure um tubo de microfuga contendo:
    200 μl 50 mM Tris-HCl (pH 7,6), 20 mM MgCl2
    10 μl de grânulos Rac1 experimentais carregados com nucleotídeos (da etapa 4.7)
    10 μl de proteína A de ligação a Rac1 (proteína de ligação constante)
  4. Configure os tubos de controle GDP, GTPγS e sem nucleotídeos:
    200 μl 50 mM Tris-HCl (pH 7,6), 20 mM MgCl2
    Grânulos de controle Rac1 de 10 μl carregados na etapa 4.5 com GDP, GTPγS ou nenhum nucleotídeo e estabilizados na etapa 4.7.
    180 μl HEK293T lisado GFP-TrioD1, preparado como na etapa 3.6
    4 μl 1 M MgCl2
  5. Incubar a mistura durante 2 horas, misturando por inversão a 4 °C.
  6. Lave as esferas três vezes com 50 mM de Tris-HCl (pH 7,6) e 20 mM de MgCl2.
  7. Proteínas ligadas à eluíte em 20 μl de tampão de amostra redutor (50 mM Tris-HCl (pH 7), 5% SDS, 20% de glicerol, 0,02 mg / ml de azul de bromofenol, 5% de β-mercaptoetanol).

Acesso restrito. Inicie sessão ou comece um teste para visualizar este conteúdo.

Divulgações

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
Não há conflitos de interesse declarados.

Materiais

Lista de materiais utilizados neste artigo
NomeEmpresaNúmero de catálogoComentários
BugbusterNovagen70584-3
Inibidor de protease COMPLETORoche05 056 489 001
Grânulos magnéticos de glutationafurarRolamento 88821
Polietilenomina, ramificada, Mw médio ~ 25.000Sigma AldrichRolamento 408727-100ML
OPIMEMTecnologias da VidaRolamento 31985-047
Mídia Eagle modificada de DulbeccoSigma AldrichD5796
Soro fetal bovinoTecnologias da Vida10270-1-6
L-GlutaminaTecnologias da VidaRolamento 25030-024
GFP-Trap_AChromotecGTA-20
PIBSigma AldrichG7127Altamente instável. Alíquota e armazenar a -80 imediatamente após a reconstituição
GTPγSSigma AldrichG8634Altamente instável. Alíquota e armazenar a -80 imediatamente após a reconstituição
Buffer de bloqueioSigma AldrichB6429
Interpolação-20Sigma AldrichPág. 9416
Anticorpo anti-GFPCores vivas632592Utilizar a uma diluição de 1/1000
Anticorpo secundário anti-coelho de cabra conjugado DyLight 800Fisher Científico10733944
Sistema de imagem infravermelha Odyssey SALi-cor9260-11 PEÇAS

Reimpressões e permissões

Solicitar permissão para reutilizar o texto ou as figuras deste artigo JoVE

Solicitar permissão

Etiquetas

Prote nas de Liga o GTPaseImobiliza o em Esferas Magn ticasMarca o com Prote na FluorescenteRac1 Carregado com Nucleot deoAn lise de Afinidade de Liga oMedi o de Deslocamento de Prote naConcentra o de Liga o no Equil brioIncuba o em Tubo de Microcentr fugaElui o com Tamp o de Amostra Redutor

Artigos relacionados