Для просмотра этого контента требуется подписка на JoVE. Войдите или начните свой бесплатный пробный период.

Методическая статья

Анализ взаимодействия флуоресцентно-меченых белков с искусственными фосфолипидными микровезикулами с помощью количественной проточной цитометрии

2.1K просмотров

DOI:

10.3791/63459

6 апреля 2022 г.

В этой статье

Краткое содержание

Здесь описан набор методов характеристики взаимодействия белков с мембранами клеток или микровезикулами.

Аннотация

В организме человека большинство основных физиологических реакций, участвующих в иммунном ответе и свертывании крови, протекают на мембранах клеток. Важным первым шагом в любой мембранозависимой реакции является связывание белка на фосфолипидной мембране. Разработан подход к изучению взаимодействия белков с липидными мембранами с использованием флуоресцентно меченых белков и проточной цитометрии. Этот метод позволяет изучать белково-мембранные взаимодействия с использованием живых клеток и природных или искусственных фосфолипидных везикул. Преимуществом данного метода является простота и доступность реагентов и оборудования. В этом методе белки маркируются с помощью флуоресцентных красителей. Тем не менее, могут использоваться как самодельные, так и коммерчески доступные, флуоресцентно меченые белки. После конъюгации с флуоресцентным красителем белки инкубируют с источником фосфолипидной мембраны (микровезикулами или клетками), а образцы анализируют методом проточной цитометрии. Полученные данные могут быть использованы для расчета кинетических констант и равновесия Kd. Кроме того, можно оценить приблизительное количество сайтов связывания белка на фосфолипидной мембране с помощью специальных калибровочных шариков.

Введение

Биомембраны разделяют внутреннее содержимое клеток животных и внеклеточное пространство. Обратите внимание, что мембраны также окружают микровезикулы, образующиеся в течение жизненного цикла клетки, и органеллы. Клеточная мембрана преимущественно состоит из липидов и белков. Мембранные белки выполняют сигнальные, структурные, транспортные и адгезивные функции. Однако липидный бислой также необходим для взаимосвязи животной клетки с внеклеточным пространством. В данной работе предложен метод исследования периферического взаимодействия внешних белков с липидной мембраной.

Наиболее ярким примером реакций, происходящих на внешнем мембранном сло....

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Протокол

1. Флуоресцентная маркировка белка

  1. Подготовка материала
    1. Приготовьте 1 М буфера бикарбоната натрия, рН 9,0, храните его при 4 °C и используйте в течение одной недели.
    2. Готовят 1,5 М гидроксиламина гидрохлоридного буфера, рН 8,5, непосредственно перед использованием.
    3. Готовят 10 мг/мл раствора флуоресцентного красителя (см. Таблицу материалов) в диметилсульфоксиде.
      ПРИМЕЧАНИЕ: Этот раствор можно хранить в течение месяца при -20 °C в темноте.
    4. Готовят растворы очищенных антител или других белков по 1-10 мг/мл.
      ПРИМЕЧАНИЕ: Избегайте буферов, содержащих ионы аммония или первичные амины.....

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Результаты

Способ проточной цитометрии, описанный в настоящем описании, используется для характеристики связывания белков плазменной коагуляции с активированными тромбоцитами. Кроме того, в качестве модельной системы применялись фосфолипидные везикулы PS:PC 20:80. Эта статья в основном фокусируется на искусственных фосфолипидных везикулах в качестве примера. Параметры цитометра, в частности, напряжение фотоумножителя (ПМТ) и компенсация должны быть подобраны для каждого конкретного прибора, объекта исследования (клеток, искусственн.......

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Обсуждение

Предложенный способ может быть адаптирован для грубой характеристики взаимодействия белков с фосфолипидными мембранами из различных источников и композиций. Описанная здесь количественная проточная цитометрия уступает поверхностному плазмонному резонансу (SPR) по нескольким параметрам. В частности, он имеет более низкую чувствительность и временное разрешение и требует флуоресцентной маркировки белков. Флуоресцентная маркировка может привести к изменению конформации и потере активности для многих белков и поэтому требует.......

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Раскрытие информации

У авторов нет конфликта интересов для раскрытия.

Благодарности

Авторов поддержал грант Российского научного фонда 20-74-00133.

....

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Материалы

Список материалов, использованных в этой статье
ИмяКомпанияКаталожный номерКомментарии
A23187Sigma AldrichC7522-10MG
Alexa Fluor 647 NHS Ester (сукцинимидиловый эфир)Thermo Fisher ScientificA37573флуоресцентный краситель
Апираза из картофеляSigma AldrichA2230
BD BD FACSCantoIIBD Bioscience
бычий сывороточный альбуминVWR Life Science AMRESCOAm-O332-0.1
Кальция хлоридный, безводный, порошкообразный, ≥ 97%Sigma AldrichC4901-100G
Флуоресцентный спектрометр Cary EclipseAgilent
D-(+)-глюкозаSigma AldrichG7528-1KG
DiIC16(3) (1,1'-дигексадецил-3,3,3',3'-тетраметилиндокарбоцианин перхлорат)Thermo Fisher ScientificD384
DMSOSigma AldrichD8418
EDTA динатриевая сольVWR Life Science AMRESCOAm-O105B-0.1
FACSDivaBD Программное обеспечение длясбора данных цитометрии
FlowJoTree Starпрограммное обеспечение для анализа данных
HEPESSigma AldrichH4034-500G
Human Factor XEnzyme researchHFX 1010
Гидроксиламина гидрохлоридPanreac141914.1209
L-&альфа;-фосфатидилхолин (мозг, свинья)Avanti Polar Lipids840053P
L-α-фосфатидилсерин (мозг, свинья) (натриевая соль)Avanti Polar Lipids840032P
Магния хлоридSigma AldrichM8266-100G
Мини-экструдерAvanti Полярные липиды610020-1EA
OriginPro 8 SR4 v8.0951КорпорацияСтатистическое программное обеспечение
Фосфатно-солевой буфер (PBS) Таблетки, биотехнологический классVWR Life Science AMRESCO97062-732
Хлорид калияSigma AldrichP9541-500G Простагландин
E1Cayman Chemical13010
Sephadex G25GE HealthcareGE17-0033-01гелевая фильтрующая среда для очистки белка
Sepharose CL-2BSigma AldrichCL2B300-500MLгелевая фильтрующая среда для очистки тромбоцитов
бикарбонат натрияCorning61-065-RO
Sodium chlorideSigma AldrichS3014-500G
Sodium phosphate одноосновнойSigma AldrichS3139-250G
Спиновые коллумны с мембраной 0,2 &; mSartoriusVS0171
Дигидрат цитрата тринатрияSigma AldrichS1804-1KG
Bioscience OriginLab

Ссылки

  1. Hoffman, M., Monroe, D. M. A cell-based model of hemostasis. Thrombosis and haemostasis. 85 (6), 958-965 (2001).
  2. Roberts, H. R., Hoffman, M., Monroe, D. M. A cell-based model of thrombin generation. Seminars in Thrombosis and Hemostasis. 32, Suppl 1 32-38 (2006).
  3. Pa....

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Перепечатки и разрешения

Теги

Взаимодействие белков с мембранойдинамика связывания лигандовкинетические эксперименты по связываниюанализ равновесного связываниякалибровочные микросферыактивация тромбоцитовспектрофлуориметрический анализ