1. Clonagem e Design Construct
Clonar as sequências de interesse no vector PMM-peptídeo (que podem ser fornecidos a pedido), utilizando os locais de restrição HindIII e BamHI (ver Figura 1). O inserto de DNA de cadeia dupla deve incorporar, na seguinte ordem: um sítio HindIII, um único codão de metionina para a clivagem com CNBr, a E. peptídeo coli codões optimizados sequência codificadora, um codão de paragem, um sítio BamHI. Todas as outras metioninas no péptido devem ser eliminados e a sequência de dipeptídeo asp-pro deve ser evitada, uma vez que vai também ser clivado em condições ácidas.
Um único resíduo de cisteína devem ser introduzidos em cada sequência de péptido de acordo com o posicionamento desejado da reticulação dissulfito no complexo final, e todas as outras cisteínas deve ser mutado para serina. O plasmídeo transporta uma cassete de resistência à canamicina para selecção.
2. Expressão de trpLE-peptiFusão de
- Faça-se e estéril filtro M9/Kan meio de crescimento mínima (0,1 mM CaCl 2, 2 mM de MgSO 4, 3 g / L KH 2 PO 4, 7,5 g / L de Na 2 HPO 4 · 2H 2 O, 0,5 g / L de NaCl, 1 g / L de NH 4 Cl, 4 g de glicose / L, 50 mg / L de sulfato de canamicina). Suplemento com Centrum Completa A a zinco para fornecer vitaminas do complexo B e metais vestigiais:. Dissolver 1 comprimido em 40 ml de H2O com agitação durante 30 min, centrifugação para remover o material insolúvel e o sobrenadante filtro estéril laranja Solução estoque armazenamento a 4 ° C no escuro durante 2 semanas, e utilizar 4 ml / L em M9.
NOTA: 15 N-NH 4 Cl enriquecido, 13 C-glucose enriquecida ou outros precursores estáveis, marcada com isótopos podem ser incluídos no meio M9, nesta fase, se desejado. - Inocular uma cultura de 100 ml de arranque a partir de recém-transformadas BL21 (DE3) estirpe E. coli em meio M9/Kan. Crescer durante a noite a 37 ° C com agitação a 200 rpm.
- Na manhã seguinte, verificar a DO600 da cultura iniciadora - este deve estar na gama de 2 ou superior. Dilui-se a 100 ml da cultura de arranque em 1 l de volume total de Centrum suplementado meio M9. Dividido em dois frascos de 2 L confundidos (500 ml de cultura em cada frasco) e crescer a 37 ° C com agitação a 140 rpm até que a DO600 atinge 0,6.
- Ajuste a temperatura agitador a 18 ° C e continuar a agitar durante 1 hora, permitindo que as culturas para refrigerar completamente antes da indução.
- Tomar uma amostra de pré-indução por análise SDS-PAGE (equivalente a 50 ul de uma cultura de OD = 1 600), em seguida, adicionar IPTG para 0,1 mM de concentração final para induzir a expressão da fusão do peptídeo trpLE. Continuar a crescer a 18 ° C/140 rpm durante a noite (16-20 horas) sob indução IPTG.
3. Preparação inclusão Corpo e Encadernação matriz de níquel
- A DO final 600 de culturas de expressão durante a noite em meio mínimo é variável e should estar compreendida entre 2,5 e 5,0. Tomar uma amostra para análise de SDS-PAGE (equivalente a 50 ul de uma cultura de OD 600 = 1) e recolher as células por centrifugação durante 20 min a 5.000 x g.
- Ressuspender o sedimento de células a partir de 1 L de cultura em 50 ml de tampão de lise (50 mM Tris-HCl pH 7,5, 20 mM β-ME, 0,2 M NaCl). As suspensões de células podem ser armazenadas congeladas para posterior processamento.
- Lisar as células por sonicação em gelo na saída máxima durante 1 min e repouso em gelo durante 5 min. Nós usamos um sonicador Misonix 3000 (saída máxima de 600 watts), com uma ponta de ½ polegada de alta intensidade substituível. Repita sonicação / arrefecimento por três ciclos.
- Colete insolúvel de corpos de inclusão do material (IB) por centrifugação durante 15 min a 20000 xg e desprezar o sobrenadante. Uma camada, solto fino de cor clara de detritos celulares pode ser visível na parte superior do sedimento denso IB, o que pode ser lavado com água ou tampão com agitação suave. Passos 3.3 e 3.4 podem ser repetidas para melhorar a pureza da fracção de IB se desivermelho. As amostras de pellet e sobrenadante de material deve ser tomado para análise de SDS-PAGE para confirmar a localização trpLE-TM fusão de corpos de inclusão.
- Dissolver IB pelotas em solução de guanidina (6 M de guanidina HCl, 50 mM Tris-HCl pH 8,0, 200 mM NaCl, 1% Triton X-100, 5 mM β-ME), utilizando-se 25-50 ml por litro de cultura processado. Esta etapa irá exigir várias horas com agitação e sonicação leve ocasional.
- Limpar o lisado IB por centrifugação durante 1 hora a 75,000-100,000 xg e 20 ° C. Decantar o sobrenadante e filtra-se através de uma membrana de 0,2 | iM.
- Combina-se o lisato limpo IB, num tubo cónico de 50 ml ou de um recipiente maior, que pode ser fechada de forma segura, com resina de afinidade de níquel que foi lavado com água e equilibra-se a solução de guanidina. Use resina 3-4 ml resolvido por litro de cultura processado por fusão que expressam a um grau similar como trpLE-DAP12TM aqui mostrado (Figura 3, pista 2). Ligam descontínuo, incubando durante a noite na sala de t emperatura com mistura suave.
4. Na coluna de reticulação oxidativa
- Carregar o IB suspensão resina lisado / níquel em uma coluna vazia de fluxo por gravidade com o apoio leito poroso, adicionando continuamente até que todo o volume flui. Coletar e colocar de lado o fluxo contínuo, o que ainda pode conter proteína de fusão não ligado.
- Lava-se a resina de níquel por escoamento por gravidade, com 5 volumes de leito de uma solução de ureia (ureia 8 M, 50 mM Tris-HCl pH 8,0, NaCl 200 mM), contendo 5 mM β-ME.
- Lava-se a resina de níquel de novo com 5 volumes de leito de uma solução de ureia sem β-ME.
- Lava-se a resina de níquel de uma terceira vez com 5 volumes de leito de uma solução de ureia que foi suplementado com 20 mM de CuSO4 e 2 mM de glutationa oxidada. Após esta lavagem, feche a saída da coluna e incuba-se 30 min à temperatura ambiente para permitir a formação de ligações dissulfureto máxima.
5. TFA eluição e Quantificação
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ATENÇÃO: ácido trifluoroacético (TFA) provoca queimaduras graves em contacto com a pele e os vapores são altamente irritantes TFA concentrado deve ser usado apenas em um capuz químico aprovado fumos com óculos de proteção e luvas sem látex Verifique a compatibilidade química de todos.. materiais utilizados; polipropileno é compatível com todas as etapas deste protocolo.
- Lavar a solução de ureia a oxidante com 10 volumes de leito de água e secar o leito da coluna por aplicação de uma linha de vácuo para a saída da coluna.
- Fechar a saída da coluna e adicionar 1,5 volumes do leito de puro (99-100%) de TFA. Agita-se a resina de níquel com uma pequena espátula para assegurar uma exposição a ácido e incubar durante 5 min. Abrir a saída da coluna e recolher o eluato ácido, pressurizando suavemente com uma seringa ou uma linha de ar comprimido, se necessário, para empurrar para fora de todo o líquido.
- Repetir o passo de eluição do ácido com mais 1,5 volumes do leito de TFA puro. Trabalhar rapidamente nesta etapa, para evitar a dissolução completa do Beaded agarose matriz. Produção de proteína pode ser determinada, neste ponto de acordo com a equação de Beer-Lambert e o coeficiente de extinção molar teórica da sequência trpLE-péptido. Diluir a amostra do eluato de TFA (01:20 - 01:50), em trifluoroetanol (TFE) e medir a absorvência a 280 nm, utilizando-se TFA / TFE para a mesma diluição como um branco.
6. Digestão CNBr
ATENÇÃO: O brometo de Cyanogen (CNBr) é extremamente tóxico e deve ser tratado apenas em um capuz químico aprovado fumos. PPE incluindo óculos de segurança, jaleco e luvas sem látex são absolutamente necessários. CNBr é reativa à umidade e deve estar à temperatura ambiente antes de abrir. Contacte o seu escritório de segurança institucional para obter instruções sobre a neutralização / eliminação de CNBr contaminados soluções e materiais.
- Dilui-se o eluato até à concentração de ácido de 80% TFA final por adição gota a gota de água enquanto se mistura com cuidado. Se se formar um precipitado, umadd volta de um pequeno volume (0,5 a 1 ml) de TFA puro, até a solução fique límpida, em seguida, re-corrigir a 80% com água. Tomar uma amostra de 5 ul de pré-digest por análise SDS-PAGE, a congelação em azoto líquido e a liofilização da amostra imediatamente.
- Adicionar cristais de CNBr de aproximadamente 0,2 g / ml, tendo o cuidado para pesar o produto químico tóxico com segurança fechados, em pré-doseados tubos ou usando uma balança no interior do exaustor de fumos química. Misture suavemente até que esteja completamente dissolvido. Lavar e selar o recipiente de reacção sob atmosfera de gás inerte (azoto ou árgon fluxo) e incubar 3-4 horas à temperatura ambiente, protegida da luz.
- Dê uma amostra de 5 pós digerir-ul de SDS-PAGE e congelar e liofilizar imediatamente. Transferir a reacção de digestão com uma cassete de celulose regenerada ou da tubagem de diálise (o acetato de celulose se dissolve em ácido concentrado), com um corte de peso molecular de 3,5 kDa, ou menos, de acordo com o tamanho do complexo de péptido esperado. Dializar durante a noite a 4 L de água nocoifa química para reduzir a concentração de TFA e decompor qualquer CNBr que não reagiu. Deixar espaço na cassete de diálise ou tubo de um aumento significativo no volume (tanto como duas a três vezes), durante a diálise durante a noite.
- Remover a solução de reacção com dialisado precipitado suspenso a partir da cassete de diálise ou tubo (a maior parte da proteína irá precipitar quando a concentração de TFA é reduzido), e transferir a suspensão para tubos de 50 ml cónicas. Congelar e liofilizar para remover a água e vestígios de CNBr / TFA. Este passo é provável que requerem vários dias.
ATENÇÃO: Tanto a reação digerir dialisado e da água de diálise deve continuar a ser tratada como tóxico e tratados / eliminados com as devidas precauções. - Amostras de culturas de fases de indução e de pré-colheita, de corpos de inclusão do sobrenadante e sedimento, eluído TFA e digerido CNBr-material pode ser analisada por SDS-PAGE. Preparar as amostras por meio de aquecimento a 95 ° C em Invitrogen NuPAGE LDS sampltampão e. TFA eluato e amostras digest deve ser preparada em condições tanto redutoras e não redutoras para facilitar a identificação do produto e avaliação de reticulação oxidativa.
- Separa-se as amostras sobre um gel NuPAGE 12% Bis-Tris acrilamida pré-molde com MES SDS-tampão de corrida para resolução óptima dos produtos mais pequenos de resumo.
7. De fase reversa HPLC da purificação por dissulfureto reticulados complexos de péptido
- Dissolve-se a 100 mg de produtos liofilizados digest em 2-3 ml de ácido fórmico puro e carga para uma escala preparativa (21,2 x 150 mm) da Agilent ZORBAX SB-300 C3 coluna PrepHT em solvente A (tipicamente 10-20% de acetonitrilo e 5 -10% de isopropanol em água com 0,1% de TFA).
- Eluir os produtos digest com um gradiente de solvente B (acetonitrilo ou isopropanol com 0,1% de TFA) ao longo de pelo menos 5 volumes de coluna. Veja a discussão para sugestões sobre a seleção de condições de gradiente ideais para seqüências de peptídeos diferentes.
- Tomar50-100 ul de amostras de cada fracção de HPLC para a análise de SDS-PAGE e congelar e liofilizar imediatamente. A remoção dos solventes de HPLC é rápido e deverá estar completo em 1-2 horas.
- Preparar as amostras liofilizadas de HPLC para SDS-PAGE, por aquecimento a 95 ° C em tampão de amostra Invitrogen NuPAGE LDS sem agente redutor. Arrefece-se e dividir cada amostra uniformemente em dois tubos de microcentrífuga, adicionando 100 mM de DTT para uma delas e re-aquecimento breve.
- Separa-se as amostras reduzidas e não reduzidas por HPLC sobre uma NuPAGE 12% de gel de acrilamida tris-bis pré-molde com MES SDS-tampão de corrida, como acima. Pequenas, peptídeos hidrofóbicos muitas vezes não ocupam Coomassie mancha bem e pode não funcionar em seus esperados pesos moleculares. No entanto, a comparação das amostras reduzidas e não reduzidas deve facilitar a identificação dos produtos de péptidos com ligações cruzadas e de avaliação da pureza.
- Analisar os péptidos candidatos fracções contendo por laser assistida por matriz de ionização de dessorção de tempo-de-voo (MALDI-TOF) espectrometria de massa (ver discussão) para identificar as espécies de interesse e confirmar a sua massa esperada.
- Combinar, congelar e liofilizar fracções de HPLC contendo o puro, complexo de péptido TM reticulado e ter um peso seco do produto final para determinar o rendimento. Frações com conteúdo isopropanol alta não podem permanecer congelados. Se as fracções peptídicas secar até uma película, em vez de um produto macio liofilizado, re-dissolve-se o filme completamente em um pequeno volume de puro hexafluoroisopropanol (HFIP), congelar e liofilizar novamente. O produto HFIP tratado deve ser um cone pequeno, branco, que é facilmente inclinada para fora e pesados.