Флоэмы — отсек высокий интерес, поскольку она представляет собой крупный транспортный маршрут для photoassimilates и также важно для дальней передачи сигналов между различными завод частей9,20,34, 35. Помимо мелких молекул были причастны макромолекулы как белков и РНК с флоэма обслуживания и сигнализации4,7,8. Анализ состава флоэмы, ограниченная доступность ограничивается флоэма образцов в большинстве видов растений. Насекомое стилет техника широко применяется, но экспериментально требовательных и приводит в очень небольших количествах флоэма образцы11. Один простой метод, используемый для выборки флоэма-ЭДТА способствовали экссудацию12. ЭДТА chelates ионов двухвалентной как кальция и таким образом предотвращает закрытие сито пластины P-белков и callose. Она проста в использовании, но подвержена загрязнению поврежденных клеток и разбавленной пробы. Истощает EDTA-ионов двухвалентной также может привести к нарушению существующих комплексов. Однако она позволяет выборки из широкого спектра видов, включая модель завод A. thaliana15. Спонтанное экссудацию флоэма sap происходит только в небольшое количество видов растений. Это инвазивный метод, который предполагает значительные повреждения тканей растений10. Мы недавно создали B. napus как вид модели для изучения переноса на большие расстояния4,8,20. Здесь флоэма sap можно отведать от небольших разрезов, которая уменьшает ранив эффекты и источников загрязнения.
Использование методов выборки, протеома флоэма образцы из различных видов растений была исследована в последние годы7,8,17,,3637, 38,39. Для этих исследований протеом, белки извлекали и химически осажденный под денатурации условия и поэтому не позволяют выводы о: протеин и белка: взаимодействие нуклеиновых кислот представляют родной условиях. Co Иммунопреципитация (CoIP) и наложение анализов указывается, что основных рибонуклеопротеида комплекс может существовать в флоэмы sap из тыквы40, но не было доказано, что любой макромолекулярных комплексов существуют в родной условиях в течение Флоэма системы.
Синий страницу машинный код, представленный Schägger et al. 26, в сочетании с последующим разрешением гель электрофорез шаги позволяют осуществить разделение отдельных компонентов крупных белковых комплексов. С помощью 3D-страница анализ родной B. napus флоэма экссудата, мы недавно можно было продемонстрировать, что несколько высокий молекулярный вес: протеин и RNP комплексы существуют в образцах флоэма и ферментативно активной4. Альтернативные методы для изоляции белковых комплексов, а также RNPs как гель-проникающей хроматографии размер может существовать, но не с точки зрения резолюции по сравнению с БН-страницы. Кроме того для приемлемого качества сложных разделения, размер исключение столбцов матрицы должны быть адаптированы согласно общей сложных молекулярных масс проводится расследование. Анализ комплексов разного размера, поэтому, требуют различные типы столбцов, которые является дорогостоящими и не позволяют как мощные фокусировки как BN-страница.
Важнейшие шаги для анализа комплексов от B. napus включают в себя общее количество флоэма sap, используется в качестве исходного материала. По крайней мере 600 мкл пример флоэма являются необходимыми и могут быть получены из пяти хорошо поливать растения. Для 3D-страницы и BN Северный blotting необходимо начать первоначального млрд лари с достаточное количество образцов флоэмы. Для достижения этой цели, образцы флоэма сосредоточены до 20-30 мкг белка могут быть загружены в каждый хорошо и по крайней мере, triplicates же выборки выполняются параллельно. Слишком низкая или слишком высокая концентрация уменьшить обнаружения комплексов (рис. 3). Флоэма образцы должны быть собраны в реакции трубы на льду и следует хранить замороженные для последующего использования избежать деградации белка и оборот. Ингибиторы протеазы были найдены в всех флоэма протеомов анализируется, но также полностью активные протеасом был описан в флоэмы B. napus4. Кроме того объем и состав флоэма образцов зависит от времени точку выборки и условий окружающей среды10. Поэтому необходимо позаботиться о том, чтобы собирать в то же время дня в аналогичных условиях. Лечение стресса (например , засуха) может уменьшить количество флоэмы, которые могут быть собраны. Чтобы определить единый белки по масс-спектрометрии, обязательно ограничить возможные кератин загрязнений, перчатках все время. Кератин приводит к дополнительные сигналы во время массовых спектр анализа и препятствует идентификации белков. Запуск BN-страницы на высоком напряжении или при температуре окружающего воздуха может привести к Отопление геля, что может привести к разборке хрупких комплексов.
Протокол, представленные здесь подходит для анализа комплексов: протеин. Мы также показывают, что он может использоваться для обнаружения конкретных РНК, содержащихся в комплексах параллельно. Для достижения этой цели, мы недавно представил протокол для Северный blotting4млрд. РНК подвержены деградации РНКазы загрязнений. Чтобы ограничить такой деградации DEPC-лечение, воды должны использоваться.
Основные ограничения метода представленных включают оценки молекулярной массы белковых комплексов разделенных BN-страницы, так как поведение миграции зависит от размера, формы и даже Посттрансляционная модификации комплексы31, 41. Оценка размера RNP комплексов является еще более сложной из-за влияния на поведение миграции нуклеиновых кислот. Она может также не быть предотвращено что комплексов такого же размера совместно мигрировать в одной одной полосе. Это может привести к ошибочной прогнозирование сложных композиций. Поэтому проверка наблюдаемых взаимодействия с дополнительных методов, например , функциональные анализы4, может оказаться необходимым. Также только слабо или временно связанные с комплексом высокомолекулярных белков может быть потеряно в буфер млрд. Чтобы избежать этого, образцы могут быть высокоструктурированные, что также может привести к артефактам, или может предотвратить идентификации белков, или буфер условия могут быть оптимизированы.
В отличие от классического 2D-страницы, сочетание мочевины - и SDS-PAGE позволяет разделение согласно гидрофобность и молекулярный вес вместо Изоэлектрическая точка (pI) и молекулярный вес 28и не ограничивает разделение белков ряд конкретных Пи. Похож на классический 2D-страница, разделенных белки видны как одного пятна, но по диагонали линия 4,28 (рис. 5, рис. 6). Более гидрофобные белки появляются в точках выше диагонали, тогда как более гидрофильные белки находятся ниже линии28. Концентрацию полиакриламида, используемые в настоящем протоколе будет отделить протеины между 25 до 80 кДа хорошо. Разрешить разделение меньше или больше белков полиакриламида концентрация может быть изменено или градиент гели могут использоваться в третьем измерении. Компонентов сложных IV (рис. 3), разделенных 3D-страница (рис. 6) были вырезать, трипсина переваривается и проанализированы по масс-спектрометрии. Это привело к идентификации нескольких тРНК ligases. Компоненты другие комплексы были недавно опубликованы 4. Наши 3D-страницы включено разделение различных ligases, а именно аспартат, аспарагин, треонина, лизина и глицин и ligases, с подобными молекулярными весами проникли (Таблица 3). С помощью зонда tRNA специфичные метионина, мы смогли обнаружить потенциально связанных tRNA в сложном IV, но если полнометражного tRNA или фрагменты tRNA в комплексе не могут подвергаться с зондами используется. Чтобы проверить, если действительно связанные внутри комплекса, так и не совместно перенос нуклеиновые кислоты, протеазы переваривается флоэма sap образцы может служить подходящим миграционного контроля.
Ранее предположил, что белка перевод может произойти внутри трубки флоэмы сито, поскольку почти большинство компонентов всей рибосомы, а также удлинение факторы были найдены в флоэмы образцы4,7. Наш вывод тРНК и ligases тРНК, как представляется, поддерживают эту идею. Однако tRNA фрагменты присутствует в флоэмы образцы из тыквы, было показано, быть сильными ингибиторами перевод42 и функциональных рибосомы, как представляется, отсутствует4, предполагая, что перевод не может иметь место.
Взятые вместе, протокол, представленные здесь позволяет разделение родной: протеин и даже RNP комплексов от флоэмы образцов и разделения и идентификации их отдельных компонентов с высоким разрешением. Применение этого метода позволяет открытие новых белков и RNP комплексов в образцах флоэма и поэтому может выяснить новые функции в этом отсеке узкоспециализированные завод.