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Análise de AtHIRD11 desordem intrínseca e ligação para íons metálicos por eletroforese em Gel capilar e afinidade de eletroforese capilar

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DOI:

10.3791/57749

22 de agosto de 2018

Neste artigo

Resumo

Este protocolo combina a caracterização de uma amostra de proteínas por eletroforese em gel capilar e uma triagem rápida ligação para ligantes carregadas por eletroforese capilar de afinidade. É recomendável para proteínas com uma estrutura flexível, tais como proteínas intrinsecamente desordenadas, para determinar as diferenças de ligação para diferentes conformistas.

Resumo

As plantas são fortemente dependentes de seu ambiente. A fim de ajustar-se às mudanças estressantes (por exemplo, a seca e alta salinidade), plantas superiores evoluem classes de proteínas intrinsecamente desordenadas (deslocados internos) para reduzir o stress oxidativo e osmótico. Este artigo utiliza uma combinação de electroforese em gel capilar (CGE) e electroforese de afinidade de turno de mobilidade (ACE) para descrever o comportamento de vinculação de conformistas diferentes de AtHIRD11 o IDP da Arabidopsis thaliana. CGE é usado para confirmar a pureza da AtHIRD11 e para excluir fragmentos, modificações do posttranslational e outras impurezas como razões para padrões complexos de pico. Nesta parte do experimento, os componentes de amostra diferentes são separados por um gel viscoso dentro de um capilar por suas massas diferentes e detectados com um detector de matriz de diodo. Depois disso, o comportamento de vinculação da amostra para vários íons metálicos é investigado pela ACE. Neste caso, o ligante é adicionado à solução tampão e a mudança no tempo de migração é medida para determinar se ocorreu um evento de ligação ou não. Uma das vantagens de usar a combinação de CGE e ACE para determinar o comportamento de vinculação de um IDP é a possibilidade de automatizar a electroforese do gel e o ensaio. Além disso, o CGE mostra um menor limite de detecção do que a eletroforese em gel de clássica e ACE é capaz de determinar o modo de ligação de um ligante de forma rápida. Além disso, ACE também pode ser aplicado a outras espécies carregadas de íons metálicos. No entanto, o uso desse método para experimentos de associação é limitado em sua capacidade de determinar o número de locais obrigatórios. No entanto, a combinação da CGE e ACE pode ser adaptada para caracterizar o comportamento de vinculação de qualquer amostra de proteína para inúmeros ligantes carregadas.

Introdução

As plantas são mais dependentes de seu ambiente do que muitas outras formas de vida. Uma vez que as plantas não podem mover-se para outros lugares, eles têm para se adaptarem às mudanças em seu ambiente (por exemplo, seca, fria e alta concentração de sal). Por conseguinte, plantas superiores desenvolveram proteínas de estresse especializadas como dehydrins, que cumprir tarefas múltiplas para reduzir o estresse de célula relacionada com alta salinidade. Estas proteínas ligam íons e água no interior das células, reduzir o estresse oxidativo vinculando Cu2 +-íons e interagir com fosfolipídios, bem como o citoesqueleto. Além disso, a vinculação Zn....

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Protocolo

1. preparação dos instrumentos de eletroforese capilar

  1. Preparar os capilares
    1. Use um cortador de vidro para corte de sílica fundida-bare capilar com um revestimento externo de poliimida e um diâmetro interno de 50 µm em 33 cm (para o experimento CGE) e 30 cm (para o experimento ACE) longo capilares. Execute o corte em uma placa de vidro.
      Nota: As 2 configurações experimentais diferentes foram desenvolvidas para 2 diferentes instrumentos. Para utilizá-los em outros instrumentos, uma transferência de método adequado tem de ser realizada e o comprimento capilar deve ser ajustado para o tamanho permitido do instrumento.
    2. U....

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Resultados

A Figura 1 mostra a electroferograma para a amostra de AtHIRD11 obtida durante os experimentos da CGE. O tamanho do peptídeo aumenta da esquerda para a direita. Pico número 4 tem a maior massa e indica a proteína intacta. Os menores picos de 2 e 3 representam as impurezas menores (por exemplo, produtos de degradação). O primeiro pico e a inconsistência de linha de base antes também podem ser reproduzidas sem a amostra de proteína. Portanto, está rela.......

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Discussão

Para todos os experimentos do CE, a preparação do capilar é uma etapa crítica. Uma vez que é um tubo de vidro com um diâmetro pequeno, pode facilmente quebrar nos pontos onde o revestimento é removido quando está a ser tratado. A instalação do capilar dentro do instrumento deve ser feita com muito cuidado.

Os passos críticos envolvidos em usando o método ACE principalmente referem-se à instalação experimental. Outro passo crítico é encontrar os parâmetros de injeção de amostra certo. A quantid.......

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Divulgações

Os autores não têm nada para divulgar.

Agradecimentos

Grato agradecemos Masakuza Hara (Instituto de pesquisa de verde ciência e tecnologia, Universidade de Shizuoka, Japão) para fornecer as amostras de proteínas AtHIRD11.

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Materiais

Lista de materiais utilizados neste artigo
NomeEmpresaNúmero de catálogoComentários
Amostra AtHIRD11Universidade de Shizuoka (Grupo Prof. M. Hara)-Proteína Desidrina de Arabidopsis thaliana expressa em Escherichia coli
Barefused capilar de sílicaPolymicro Technologies (Phoenix, EUA)106815-0017TSP050375, 50 μ m de diâmetro interno, 363 μ m diâmetro externo, revestimento de poliimida
Agilent 1600AAgilent Technologies (Waldbronn, Alemanha)comercialmente não disponível maisInstrumento de eletroforese capilar; Agilent 7100 CE pode ser usado em seu lugar
Agilent 7100 CEAgilent Technologies (Waldbronn, Alemanha)G7100AInstrumento de eletroforese capilar
Injekt 2 mLB. Braun (Melsungen, Alemanha)4606051VSeringa para filtração
Filtros de seringa RotilaboCarl Roth GmbH + Co. KG (Karlsruhe, Alemanha)KY62.1PVDF para filtração de solução
Eppendorf Research plus 10 μ LEppendorf (Wesseling-Berzdorf, Alemanha)3121 000.023Micro pipeta para manuseio de amostras
Eppendorf Research plus 10 μ LEppendorf (Wesseling-Berzdorf, Alemanha)3121 000.120Micropipeta para manuseio de soluções ligantes
Pipeta de bulbo 10 mLDuran Group GmbH(Mainz, Alemanha)24 338 08Preparação da solução de NaOH
Pipeta de bulbo 25 mLDuran Group GmbH(Mainz, Alemanha)24 338 14Preparação da solução de ligante
Balão volumétrico Duran glas 25 mLDuran Group GmbH(Mainz, Alemanha)24 671 1457Preparação da solução estoque de ligantes
Frasco volumétrico Duran glas 10 mLDuran Group GmbH (Mainz, Alemanha)24 671 1054Preparação da solução estoque de ligantes
Proteome Lab SDS MW Gel BufferBeckman Coulter (Brea, EUA)comercialmente não disponível maisSeparação durante eletroforese capilar em gel / Tampão SDS alternativo: CE-SDS run buffer da Bio-Rad Laboratories (Mü nchen, Alemanha) Número de catálogo: 1485032 
AcetanilidaSigma-Aldrich (Steinheim, Alemanha)397229-5GMarcador de fluxo eletroosmótico
Cloreto de manganês(II)Sigma-Aldrich (Steinheim, Alemanha)13217Ligante
Ácido etilenodiaminotetracético (EDTA)Sigma-Aldrich (Steinheim, Alemanha)431788-100GIngrediente de enxágue
Cloreto de bárioSigma-Aldrich (Steinheim, Alemanha)202738-5GLigante
Dodecil sulfato de sódioSigma-Aldrich (Steinheim, Alemanha)71729-100GProteína solubilizante para eletroforese em gel capilar
Cloreto de níquel (II) hexahidratadoSigma-Aldrich (Steinheim, Alemanha)654507-5G
Ligante Selênio (IV) cloretoSigma-Aldrich (Steinheim, Alemanha)323527-10GLigante
2- amino-2-hidroxi-metilpropano-1.3-diol (Tris)Sigma-Aldrich (Steinheim, Alemanha)252859-100GIngrediente tampão
Cloreto de zinco(II)Merck Millipore (Darmstadt, Alemanha)1088160250Ligante
Nitrato de estrôncioMerck Millipore (Darmstadt, Alemanha)1078720250Ligante
Cloreto de cálcio di-hidratadoMerck Millipore (Darmstadt, Alemanha)1371015000Ligante
37% ácido clorídricoMerck Millipore (Darmstadt, Alemanha)1003171000Ajuste do pH
Cloreto de cobre(II) di-hidratadoRiedel-de Haë n (Seelze, Alemanha)31286Ligante
Sonorex Longlife RK 1028 CH 45LAllpax (Papenburg, Alemanha)10000084; 0Banho ultrassônico
Agilent ChemStation Rev. 8.04.03-SP1Agilent Technologies (Waldbronn, Alemanha)G2070-91126 Pacotes desoftware para operar os instrumentos CE, adquirir dados e avaliá-los
Filtro de membrana

Referências

  1. Hara, M. The multifunctionality of dehydrins: An overview. Plant Signaling & Behavior. 5 (5), 1-6 (2010).
  2. Uversky, V. N. Dancing protein clouds: the strange biology and chaotic physics of intrinsically disordered proteins.

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