Киназы и pyrophosphokinase (или diphospho киназы) ферментов передать фосфатов из нуклеотидов трифосфата (NTP) прекурсоров молекулы субстрата. Подложки могут включать другие нуклеотиды, аминокислоты или белки, углеводы и липиды1. Bioinformatic анализы иногда можно предсказать фермента родственных субстрата или подложек, основанный на схожести с характеризуется ферментов, но по-прежнему необходима экспериментальная проверка. Аналогичным образом сходство фермент для его substrate(s) и скорость, с которой она катализирует реакцию люминофор передача и последствия сопутствующих факторов, ингибиторы, или другие фермента эффекторы должны быть определены экспериментально. Чтобы избежать истощение АТФ прекурсора других АТФ потребителями ферменты, присутствующие в цитоплазмой бактериальное, анализов количественных деятельности требуют очищенный протеин.
Очищение протеина хромотографией сродства металла тщательно охваченных литература2,3. Гистидин теги, состоящий из шести последовательных гистидина остатков, приложил к N - или C-конечная рекомбинантных белков позволяют быстрое очищение метал близость хроматографии4,5,6. Эти последовательности являются небольшими по сравнению с белками, они изменить и обычно имеют минимальное влияние на функции белка, хотя они могут иногда изменять стабильности белок фермента кинетики7,8. Гистидин теги в N - и C-Термини же протеина могут иметь различные эффекты, которые трудно предсказать, не зная структуры белка в вопросе. Гистидин теги обычно включаются во время клонирования рекомбинантных белков путем разработки грунты, которые кодируют шесть гистидина остатков, либо сразу 3' для начала кодон ГПТ или сразу 5' к стоп-кодон открытом чтения кадра. После усиления hexahistidine содержащие ген лигируют в вектор под контролем промотора индуцибельной и выразил, обычно в лаборатории штамм E. coli. Рекомбинация белок затем могут быть изолированы на близость смол, содержащих иммобилизованные двухвалентной катионов (обычно никель или кобальта)9. Загрязняя родной метал связывающих белков могут быть удалены путем титрования с имидазола, которое конкурсно вытесняет связанный протеин2. Наконец целевого белка этого eluted из столбца с более высокими концентрациями имидазола. Существует несколько коммерческих источников для иммобилизованных катиона металла смолы, и производители предоставляют рекомендации для буфера условий и концентрации имидазола. После элюции белка могут быть проанализирован натрия Додециловый сульфат полиакриламидный гель-электрофорез (SDS-PAGE), dialyzed или сразу же использоваться в функциональных анализов.
Существует несколько способов косвенно контролировать активность протеинкиназы, связывая Бонд гидролиз АТФ фосфат второй реакции, которая выпускает или возбуждает Флюорофор или генерирует хемилюминесценции, но эти реакции имеют несколько движущихся частей и может быть технически сложных10. Наиболее простым способом конкретно измерить активность люминофор передача является непосредственно контролировать передачу radiolabeled фосфатной группы из коммерчески доступных γ -32-P предшественником NTP-radiolabeled субстрата11 , 12 , 13. смеси radiolabeled субстратов и продуктов могут быть разделены и количественно методом хроматографии (ТСХ) тонким слоем. TLC использует дифференциального мобильность растворенных веществ в данного растворителя, позволяя растворителя (жидкой фазы) для переноса капиллярность по всей поверхности (твердой фазы), после чего смесь растворов был адсорбированных14. Растворенных веществ, которые являются небольшими и/или отсутствие благоприятных взаимодействия с твердой фазы будет переносить большие расстояния от их первоначального расположения чем растворенных веществ с более высокой молекулярной массой или большой работоспособностью для тела. Для изучения люминофор передача фосфат постановление увеличить молекулярный вес молекул они добавляются и добавить отрицательный заряд ионных кислой или нейтральной рН11,12,14. Это снижает их мобильности на базовой поверхности, например Пей целлюлозы. Когда в кислой калия фосфатного буфера, смеси моно-, ди-, три-, тетра- и pentaphosphate видов могут быть легко разделены на ОПЭ целлюлозы, позволяя количественная оценка каждого вида (рис. 2, рис. 3). Такие анализы могут быть выполнены с помощью lysates клетки содержащие фермент интерес, но это включает в себя потенциал для деятельности других киназы, фосфатаз и общие ATPases к разрушающим субстрат или продукт. Для оценки количественных в vitro активность фермента необходимо очистить фермента интерес.
Гуанозина tetraphosphate (ppGpp) и pentaphosphate (pppGpp) гуанозина являются рибонуклеотид сигнальные молекулы, образованные передачи пирофосфат группа от прекурсор аденозинтрифосфатом (АТФ), соответственно, гуанозина дифосфат (ВВП) или гуанозина субстрата tetraphosphate (GTP)15. Эти сигналы одной рибонуклеотид, известные как ppGpp (p), посредником клетки широкий ответ экологического стресса, известный как строгие ответ в различных видов бактериальных,1516. Два сохранившихся классы ферментов катализируют образование (p) ppGpp15,17 Rel/Spo гомолога (RSH) ферментов являются «долго» бифункциональных (p) ppGpp синтетаза/гидролаз, назван в честь их сходство с реальными и SpoT (p) ppGpp метаболических ферменты от кишечной палочки , которые содержат синтетаза, гидролазы и нормативной областях, в то время как малые alarmone синтетазы (SAS) ферменты являются короткие монофункциональный синтетаз исключительно в грамм положительных бактерий15, 17 , 18. спорообразующих грамположительные бактерии Clostridium difficile кодирует предполагаемого RSH и SAS генов19. Здесь мы представляем первоначальный деятельность анализов, которые подтверждают, что фермент RSH C. difficile является каталитически активных синтетаза ppGpp (p).