Мембранный синтез является критическим процессом во многих биологических реакциях. При биологических условиях слияние мембран не является спонтанным и требует специализированных синтеза белков для катализировать такие реакции1. ER гомотипический мембранный синтез опосредования у животных динамина связанных GTPase атластина2. Роль Аластина в гомотипическом синтезе имеет основополагающее значение для трехсторонних узлов в периферийных ER, который представляет собой большую взаимосвязанную сеть труб, которые простираются по всей клетке. Аластины имеют сохраненную морфологию домена, состоящую из большого GTPase, три спирали расслоение среднего домена, гидрофобный якорь мембраны, и короткий цитоплазмический C-терминал хвост3. Исследования в пробирке с рекомбинантным дрозофила атластина показали, что при восстановлении липосомы, он сохраняет свои фузогенные свойства. Другие аластины, в том числе человеческие омологи, не смогли резюмировать синтез в пробирке. Мы описываем здесь методологию для очищения GST и поли-гистидина помечены рекомбинантных Drosophila atlastin, восстановление его липосомы, и отслеживание слияния.
Изучение мембранного синтеза в пробирке представляет собой проблему, как фусогенные белки, как правило, мембраны якорь. Для того, чтобы изучить их, необходимо воссоздать их в модель липидных двухслойных. Большие униламеллярные пузырьки (LUV) являются полезным инструментом для изучения взаимодействия липидных белков. Мы представляем здесь систему, чтобы сделать LUVs различных липидных композиций для восстановления белка и синтеза анализов. Восстановление интегральных белков в LUVs может быть достигнуто с помощью различных методов, включая, органический растворитель опосредоченной реконституции, механические механизмы, или моющее средство при содействии восстановления4. Мы представляем здесь метод для воссоздания Drosophila атластина в предварительно сформированные липосомы путем удаления моющего средства. Преимущества этого метода восстановления включают высокие урожаи восстановления и правильную ориентацию атласина в липидном двухслойном. Кроме того, с помощью этого метода, белок не высушивается или подвергается воздействию органических растворителей, тем самым сохраняя структуру и функцию. Среди его недостатков, наличие моющих средств не может быть идеальным для всех белков и окончательные протеолипосомы могут иметь некоторые включены моющего средства в липидный двуслой. Дальнейший диализ может быть использован для устранения большего количества моющего средства. Тем не менее, диализ может занять много времени и, следовательно, может привести к потере белковой активности.
Оценка синтеза активности атластин может быть определена липидных смешивания анализы, как ранее описано2. Здесь мы разграничив метод измерения атластина опосредованного синтеза через N-(7-нитробенц-2-окса-1,3-диазол-4-ил (NBD)/Лиссамин родамин-B сульфонил (родамин) помечены липидов. Этот ассеид требует слияния доноров (помеченных) протеолипосом и приемотеля (немаркированных) протеолипосом. Освобождение FRET может быть измерено во время реакции как разбавление пары донора-приемника от "помеченных" липосом до "немаркированных" липосом в результате перемешивания липидов во время мембранного синтеза (Рисунок 1)5. Хотя этот показатель служит прокси для мембранного синтеза, он ограничен в различении мембранного синтеза и гемифузии, состояние, в котором смешиваются только внешние листовки. Для решения этой проблемы, альтернативой является внешняя листовка закалки NBD dithionite. Следуя той же методологии, как NBD / родамин липидных анализов, при закалке внешней листовки любой релиз NBD FRET путем слияния будет связано с внутренней листовки смешивания8.
Альтернативные анализы синтеза внутренним ваквистым содержанием смешивания адрес полного слияния только5. Примерами этого являются анализы тербия (Тб)/дипиколининовой кислоты (DPA) и анализы аминонафталенной трисульфонной кислоты (ANTS)/p-xylene bis (pyridinium) бромид (DPX). В Тб/ДПА анализы, пул липосом с инкапсулированным Тб смешиваются и сливается с липосомы с инкапсулированными DPA; при слиянии, флуоресценция увеличивается за счет внутренней передачи энергии от DPA к ТБ в рамках «Tb (DPA)3»3- хелатоэнсивный комплекс6. В отличие от этого, для ANTS / DPX анализы, ANTS флуоресценция угасает DPX7. В то время как эти системы решают проблему внутреннего смешивания содержимого, для удаления неинкапсулированных реагентов требуется более углубленное приготовление липосом, а также непреднамеренное взаимодействие флюорофоров.