Method Article

Usando Seqüência de Detenção SECM como uma ferramenta para isolar Ribossomos Polipeptídeos encadernados

DOI:

10.3791/4027

June 19th, 2012

In This Article

Summary

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Descrevemos aqui uma técnica que é rotineiramente usado para isolar estavelmente ligados ribossomo complexos da cadeia nascente (RNC). Esta técnica aproveita a descoberta de que um jovem de 17 aminoácidos longo SECM "seqüência de prisão" pode parar de alongamento de tradução em uma procariótica ( E. coli) Do sistema, quando inseridos em (ou fundido com o terminal C) de virtualmente qualquer proteína.

Abstract

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A pesquisa extensiva tem forneceram evidências que sugerem que a proteína amplos dobrando na célula é um processo de co-translacional 1-5. No entanto, o caminho exato que cadeia polipeptídica segue durante a co-traducional dobrar para atingir sua forma funcional ainda é um enigma. A fim de compreender este processo e para determinar a conformação exacta dos intermediários de co-translacionais de dobragem, é essencial ao desenvolvimento de técnicas que permitem o isolamento de RNC que transportam cadeias nascentes de tamanhos pré-determinados para permitir a sua posterior análise estrutural.

SECM (monitor secreção) é um aminoácido 170 E. coli proteína que regula a expressão do jusante SecA ATPase (condução secreção) no operão SECM-seca 6. Nakatogawa e Ito originalmente descobriu que uma sequência de aminoácidos 17 de comprimento (150-FSTPVWISQA QGIRA G P-166) na região C-terminal da proteína SECM são necessários e suficientes paracausar bloqueamento dos alongamento SECM em Gly165, produzindo assim peptidil-glicil-tRNA estavelmente ligado ao ribossoma P-site 7-9. Mais importante, verificou-se que esta sequência de aminoácidos 17 de comprimento pode ser fundido com o terminal C de virtualmente qualquer proteína de comprimento completo e / ou truncado, permitindo assim a produção de RNC que transportam cadeias nascentes de tamanhos pré-determinados 7. Assim, quando fundidos ou inserida na proteína alvo, SECM sequência stalling produz prisão do alongamento da cadeia polipeptídica e gera RNC estáveis ​​tanto in vivo em E. células de Escherichia e in vitro num sistema isento de células. Centrifugação em gradiente de sacarose é ainda utilizado para isolar RNC.

Os RNC isolados podem ser utilizados para analisar as características estruturais e funcionais dos intermediários de co-translacionais dobráveis. Recentemente, esta técnica tem sido usada com sucesso para obter insights sobre a estrutura de vários ribossomas ligados a cadeias nascentes 10,11. Aqui nós descrevemos o isolamento de bovinos Gamma-B cristalina RNCS fundido a SECM e gerado em um sistema de tradução in vitro.

Protocol

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1. Preparação de ADN de modelo e transcrição in vitro

  1. O gene de interesse é clonado em qualquer e T7 / ou, por exemplo SP6 promotor baseado plasmídeo. Para obter RNC de interesse, C-terminal do polipéptido alvo é estendido por adição de sequência de captura indutor do SECM FXXXXWIXXXXGIRAGP 7. A fim de assegurar que o fragmento de polipéptido de interesse será extrudir para fora do túnel ribossomal, a parte C-terminal da proteína alvo deve ser ampliada de pelo menos 30 aminoácidos 12-14. Um linker flexível Glicina-Serina rica pode ser introduzido entre a proteína ea sequência de captura SECM para evitar quaisquer con....

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Discussion

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Para obter resultados reprodutíveis, a qualidade ea concentração dos componentes utilizados para transcrição in vitro e tradução são críticos. Usámos comercialmente disponível in vitro transcrição e extractos de tradução e dão resultados reprodutíveis e eficientes, se manuseados com cuidado. Qualidade de ARNm pode afectar a tradução, por isso, é de extrema importância para testar a integridade do mRNA antes de o utilizar para tradução in vitro. Tempo de incubação para tra.......

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Disclosures

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Não há conflitos de interesse declarados.

Acknowledgements

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Este trabalho foi financiado pelo Programa Ciência das Fronteiras Humanas concessão RGP0024.

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Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
Nome de reagente / Kit Companhia Número de catálogo
MEGAscript T7 Kit de Transcrição de alto rendimento Ambion AM1333
RTS 100 E.coli HY Kit 5 Prime 2401100
Inibidor da ribonuclease Invitrogen 15518012
Trans [35 S]-Label Biomedicals MP 0151006
Amicon Ultra-4 unitário Centrífuga filtro Millipore UFC801008
Armazenamento de fósforo autoradiografia GE Healthcare Typhoon 9410 imager modo variável
Densidade Sistemas de Fracionamento Gradiente Teledyne Isco, Inc. ISCO Sistema Gradiente programável Densidade
Sacarose Gradiente Centrifugation Beckman Coulter Optima L-90 K ultracentrífuga Preparativo

References

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  1. Fedorov, A. N., Baldwin, T. O. Cotranslational protein folding. J. Biol. Chem. 272, 32715-32718 (1997).
  2. Hardesty, B., Kramer, G. Folding of a nascent peptide on the ribosome. Prog. Nucleic Acid Res. Mol. Biol. 66, 41-66 (2001).
  3. Kramer, G., Boehringer, D., Ban, N., Bukau, B.

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SecM Arrest SequenceRibosome Nascent Chain ComplexesIn Vitro TranslationSucrose Gradient CentrifugationCo translational FoldingBovine Gamma B CrystallinE coli Extract SystemRadioactive Amino Acid LabelingGel Electrophoresis AnalysisTranslational Arrest Technique

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