HTT — 348 kDa белок и был вовлечен в несколько физиологических функций1. Когда Htt содержит расширенный polyQ региона более чем 36 остатков в его N-отель terminus, это вызывает HD2,3. HD патологии характеризуется клеточных включений в полосатом теле и коры головного мозга, что приводит к гибели нейронов и атрофией пораженных тканей4,5. Несколько фрагментов N-терминальный Htt, которые содержат повторить урочище polyQ были обнаружены в post-mortem мозги от HD пациентов и подуманы быть порождена протеолитических обработки белка гентингтина6. Последние исследования показывают, что Httex1 также может быть сформирован из-за ошибочной сплайсинга мРНК. Httex1 содержит патологических polyQ мутации и его гиперэкспрессия в животных можно резюмировать многие из ключевых особенностей HD7, таким образом подчеркнув возможной центральную роль этого фрагмента в HD патологии и болезнь прогрессии6, 8,9.
Из-за высокой агрегации склонность мутант Httex1 (mHttex1) с расширенной polyQ тракта, большинство существующих систем выражения основаны на переходных фьюжн Httex1 белков (например, глутатион S-трансферазы (GST), thioredoxin (TRX) или мальтоза привязки белка (MBP) и/или пептиды (поли гистидин), которые дифференцировано улучшить ее выражение, стабильность, очистки или растворимость10,11,12,,13,14 ,,1516,,1718,19,20,21,22,23 ,24,25,26,27,28. Fusion партнером связан с Httex1 с короткой последовательность, содержащую сайт расщепления для протеаз например трипсина, табачные etch протеазы вируса (TEV) или PreScission для расщепления и выпуска Httex1 до начала агрегации или очистки. Недостатки этих методов включают возможность оставить дополнительные остатки из-за не бесследного расщепления и создание усеченного фрагментов из-за miscleavage в пределах последовательности Httex1, помимо неоднородности вследствие неполного расщепления) см Vieweg et al. для более углубленного обсуждения на преимущества и недостатки этого подхода)10. Чтобы устранить эти ограничения, мы недавно разработала стратегию выражение, позволяя Генерация тегов бесплатно родной Httex1 в первый раз, используя переходных N-терминальный слияние Synechocystis sp. (Ssp) DnaB intein Httex110. В то время как intein расщепление бесследного и конкретными и дает мг количество белков, он все еще страдает два недостатка, которые могут уменьшить урожайность: а именно, преждевременной расщепление intein, которые могут произойти во время выражения и тот факт, что раскол происходит через несколько часов, которые могут привести к потери белка благодаря агрегации, особенно для Httex1 с расширенной polyQ повторяется.
Для устранения этих недостатков и совершенствовать нашу стратегию для производства родной, тег свободный Httex1, мы разработали новую систему выражение на основе переходных фьюжн сумо, более точно гомолога дрожжи СМТ3 к Httex1. Применение системы сумо для производство рекомбинантных белков был впервые опубликован в 2004 году29, где было продемонстрировано повышенную ставку выражения и растворимость сумо синтез белка. СУМО тег может быть расщепляется помощью убиквитин как белка конкретных протеазы 1 (ULP1), который не требует признания сайт, но признает Третичная структура сумо и практически исключает возможность miscleavage30. Кроме того ULP1-опосредованной расщепления быстро и бесследное и не оставляют дополнительные остатки. Преждевременная расщепления фьюжн тега, как заметил с автокаталитических intein10, полностью избежать требование внешней протеазы. В то время как стратегия сумо в настоящее время широко используется для рекомбинантных белков производство31,,3233, мы демонстрируем в настоящем документе, что это особенно полезно для поколения неразрывно расстройствами, агрегирование подверженных, amyloidogenic белков, таких как Httex1. Мы считаем, что простота, эффективность и надежность нашего метода на основе сумо фьюжн сделает родной, тег бесплатные Httex1 более доступным для исследователей из различных дисциплин и устранить необходимость использования неместных последовательности Httex1 в пробирке . Это важный шаг вперед, что облегчит будущие исследования для прояснения связи структура функция Httex1.
Протокол описывает очистка Httex1 от 12 Л бактериальной культуры, но протокол могут быть легко адаптированы для меньшего или большего масштаба производства. Протокол описывает производства дикого типа Httex1 (wtHttex1) с polyQ повторить Длина ниже (23Q) и мутанта Httex1 (mHttex1) с polyQ повторить длина выше (43Q) патогенных порог (36Q).