Мы представляем здесь протоколы изоляции высокодоходные физиологически активных тилакоидов и анализов транспортного белка для хлоропластов Твин аргинин транслокация (cpTat), секреторную (cpSec1) и сигнал признания частиц (cpSRP) пути.
Методическая статья
Мы представляем здесь протоколы изоляции высокодоходные физиологически активных тилакоидов и анализов транспортного белка для хлоропластов Твин аргинин транслокация (cpTat), секреторную (cpSec1) и сигнал признания частиц (cpSRP) пути.
Хлоропластов являются органеллы в зеленых растений, ответственная за проведение многочисленных важнейших метаболических путей, прежде всего фотосинтеза. В хлоропластах тилакоидной мембраны системы дома фотосинтетических пигментов, реакция центра комплексов и большинство носителей электронов, а отвечает за синтез АТФ светозависимой. Свыше 90% белков хлоропласта кодируются в ядре, переведены в цитозоле и впоследствии импортирован хлоропластов. Дальнейший перенос белков в или поперек тилакоидной мембраны использует один из четырех транслокации пути. Здесь мы описываем высокодоходный метод для изоляции транспорта компетентных тилакоидов из гороха (Pisum sativum), наряду с транспорта анализов через три энергии зависимой cpTat, cpSec1 и cpSRP опосредованного пути. Эти методы позволяют эксперименты, касающиеся тилакоидных белков локализации, энергетика, транспорт и механизмы транслокации белка через биологические мембраны.
Почти все из белковых техники отвечает за надлежащее хлоропласта функция должна перемещен из цитозоль1. В хлоропласте конверты белковых субстратов импортируются через translocon внешней мембраны (TOC) и translocon внутренняя мембрана (TIC)2. Дальнейшей ориентации тилакоидной мембраны и Люмене происходит через Твин аргинин транслокация (cpTat)3, секреторную (cpSec1)4, сигнал признание частиц (cpSRP)5и спонтанное вставки пути6 . Метод для изоляции высокодоходные физиологически активных хлоропластов и тилакоидной мембраны для измерения энергетики и кинетика транслокации события, чтобы понять различные транспортные механизмы в каждом пути и для локализации особое белкового субстрата, представляющие интерес для любого из шести отдельных отсеков хлоропластов.
Изоляция мембраны из хлоропласта предлагает более экспериментальный контроль над экологических факторов (например, концентрации соли и субстрат, присутствие СПС/гтп и рН условий), которые влияют на измерение энергетики транспорта и Кинетика. Эта среда в vitro поддается исследованию механистический деталей транслокации по тем же причинам. Кроме того хотя интеллектуального программного обеспечения для локализации хлоропласта белков улучшилась7,8, в пробирке анализов транспорта обеспечивают быстрый метод для подтверждения над микроскопии основанные флуоресцентные анализов требуют генетически закодированный флуоресцентные метки, трансформации растений и/или специфических антител. Здесь мы представляем протоколы хлоропластов и тилакоидов изоляции от горох (Pisum sativum), а также для транспорта анализов, оптимизированы для каждого пути транслокации энергии зависимых тилакоидов.
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
1. первоначальные материалы
2. хлоропласта изоляции и количественная оценка
Примечание: Первый шаг в подготовке тилакоидов является изоляция нетронутыми хлоропластов10. Все материалы должны храниться холодной во время подготовки. Ресуспендирования хлоропластов должны обрабатываться нежно, как обрыв на этом шаге может серьезно ограничить последующие тилакоидов урожайности.
3. изоляция тилакоидов
Примечание: Тилакоидов готовятся гипотонический лизис нетронутыми хлоропластов. Это достигается путем разоблачения хлоропластов гипотонический буфер не хватает сорбитол. Изолированных тилакоидов может использоваться для assaying любого из путей транслокации, но стромальные экстракт (SE) должны также быть изолированы в ходе этой подготовки если cpSec1 или cpSRP пути должны быть расследованы.
4. стромальные экстракт восстановления и концентрация
5. транспорт через cpTat пути
Примечание: В отличие от cpSec1 или cpSRP, cpTat путь не требует растворимых компонентов или экзогенно добавлены источников энергии; только свет driven Протон движущей силой является необходимым3. Таким образом только изолированных тилакоидов и субстрат белков требуются для assay. Типичные субстратов промежуточных форм 17 кДа (как показано на рис. 1) и 23 кДа субблоков кислорода развивается комплекс, iOE17 и iOE23, соответственно, но предшественник формы, prOE17 и prOE23, может также успешно перевозиться. Предшественник формы имеют весь двудольных N-терминальный таргетинга последовательность, в то время как промежуточные формы имеют только тилакоидов ориентации последовательности.
6. транспорт через cpSec1 пути
Примечание: Транспорт через cpSec1 translocon требует стромальные белка cpSecA112,13, которые могут быть приобретены через гиперэкспрессия в E. coli14,15 или восстановлен путем сосредоточения стромы во время изоляции тилакоидов. Типичная субстрата является 33 кДа Субблок развивается комплекс кислорода (prOE33), как показано на рисунке 2.
7. вставки через cpSRP пути
Примечание: CpSRP опосредованной интеграции света уборки комплекс белков (LHCP) показано на рисунке 3 требует cpSRP54, cpSRP43 и cpFtsY16. Эти компоненты поставляются в реакции транспорта через концентрированный экстракт стромы, как описано для транспортного протокола, cpSec1.
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Чтобы оценить количество субстрата успешно доставлены, полезно включить один или более полос «процент ввода». Для данных, представленных ниже был использован 10% окончательного транспорта реакции без тилакоидов. Этот «процент ввода» также помогает визуализировать Размер субстрата прекурсоров. Процент представляет собой известный, определенный объем субстрата с которым сравнить перевозимых подложкой против и можно вычислить по маштабу вверх или вниз, необходимых с использованием первоначал...
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Изоляция хлоропластов и тилакоидов
Чрезмерная поломки может привести в бедных хлоропласта изоляции и, таким образом, бедных тилакоидов выход после разделения в градиенте. Это лучше для гомогенизации собранного ткань мягко путем обеспечения того, чтобы все материалы погружен до смешивания и пульсирует в 15 s циклов до полной гомогенизации. При необходимости используйте несколько коротких раундов смешивания с меньше ткани в каждом раунде.
Холодильные все материалы, котор...
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Авторы не имеют ничего сообщать.
Этот манускрипт был подготовлен при финансовой поддержке Отдела химических наук, наук о земле и Biosciences, 408 Управление основных энергетических наук Департамента энергетики США через Grant де-SC0017035
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
| Имя | Компания | Каталожный номер | Комментарии |
|---|---|---|---|
| Pisum sativum семена | Seedway LLC, Холл, Нью-Йорк | 8686 - Little Marvel | |
| Miracloth | Calbiochem, Гиббстаун, Нью-Джерси | 475855-1 | |
| 80% Ацетон | Сигма, Сент-Луис, Миссури | 67-64-1 | |
| Блендер с заточенными лезвиями | Waring Commercial | BB155S | |
| Polytron 10-35 | Fischer Sci | 13-874-617 | |
| Percoll | Sigma, Сент-Луис, MO | GE17-0891-01 | |
| Beckman J2-MC с ротором JA 20 | Beckman-Coulter | 8043-30-1180 | |
| Sorvall RC-5B с ротором HB-4 | Sorvall | 8327-30-1016 | |
| 100 мМ дитиотреитол (DTT) в 1xIB | Sigma, Сент-Луис, Миссури | 12/3/83 | Может быть заморожен в аликвотах для дальнейшего использования |
| 200 мМ MgATP в 1xIB | Sigma, Сент-Луис, MO | 74804-12-9 | Можно заморозить в аликвотах для будущего |
| использования Термолизин в 1xIB (2 мг/мл) | Sigma, Сент-Луис, MO | 9073-78-3 | Можно заморозить в аликвотах для будущего |
| использования HEPES | Sigma, Сент-Луис, MO | H3375 | |
| K-Tricine | Sigma, Сент-Луис, MO | T0377 | |
| Sorbitol | Sigma, Сент-Луис, MO | 50-70-4 | |
| Хлорид магния | Sigma, Сент-Луис, MO | 7791-18-6 | |
| Хлорид марганца | Sigma, Сент-Луис, MO | 13446-34-9 | |
| EDTA | Sigma, Сент-Луис, MO | 60-00-4 | |
| BSA | Sigma, Сент-Луис, MO | 9048-46-8 | |
| Tris Sigma, Сент-Луис, MO | 77-86-1 | ||
| SDS | Sigma, Сент-Луис, Миссури | 151-21-3 | |
| Глицерин | Сигма, Сент-Луис, Миссури | 56-81-5 | |
| Бромофенол Блю | Сигма, Сент-Луис, Миссури | 115-39-9 | |
| B-меркаптоэтанол | Сигма, Сент-Луис, Миссури | 60-24-2 |
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Запросить разрешение на повторное использование текста или иллюстраций этой статьи JoVE
Запросить разрешение