Eiwit Membraan Overlay Test: een protocol om interactie tussen oplosbare en onoplosbare eiwitten Test In vitro</em
Summary
Het testen van eiwit-eiwit interacties is onmisbaar voor dissectie van eiwitten functionaliteit. Hier introduceren we een<em> In vitro</em> Eiwit-eiwit binding assay aan een membraan-geïmmobiliseerde eiwit probe met een oplosbare proteïne. Deze test geeft een betrouwbare methode om de interactie tussen een onoplosbaar eiwit en een eiwit in oplossing te testen.
Abstract
Valideren van interacties tussen verschillende eiwitten is van vitaal belang voor het onderzoek van hun biologische functies op het moleculaire niveau. Er zijn verschillende methoden, zowel in vitro als in vivo, de eiwitbinding te evalueren, en ten minste twee methoden die de tekortkomingen van elkaar aan te vullen moeten worden uitgevoerd om betrouwbare inzichten te verkrijgen.
Voor een in-vivo assay, de bimoleculaire fluorescentie invulling (BiFC) test de meest populaire en minst ingrijpende aanpak die in staat stelt om eiwit-eiwit interacties te detecteren binnen levende cellen vertegenwoordigt, evenals identificeren van de intracellulaire lokalisatie van de interagerende eiwitten 1,2. In deze test, niet-fluorescerende N-en C-terminale helften van GFP of zijn varianten gefuseerd met getest eiwitten, en wanneer de twee fusie-eiwitten bij elkaar worden gebracht als gevolg van de geteste eiwitten 'interacties, is het fluorescerende signaal gereconstitueerde 3-6 . Omdat het signaal is makkelijk te detecteren door epifluorescentie of confocale microscopie, heeft BiFC ontpopt als een krachtig instrument van keuze tussen celbiologen voor het bestuderen van over eiwit-eiwit interacties in levende cellen 3. Deze test kan echter soms leiden tot valse positieve resultaten. Bijvoorbeeld, kan het fluorescerende signaal worden opgelost door twee GFP fragmenten voor zover geregeld 7 nm van elkaar als gevolg van nauwe verpakken in een kleine subcellulaire compartiment, in plaats van dat als gevolg van specifieke interacties 7.
Als gevolg van deze beperkingen, moeten de resultaten van live-cell imaging-technologieën worden bevestigd door een onafhankelijke aanpak op basis van een ander principe voor het detecteren van eiwit interacties. Co-immunoprecipitatie (Co-IP) of glutathion transferase (GST) pull-down assays vertegenwoordigen dergelijke alternatieve methoden die vaak worden gebruikt om eiwit-eiwit interacties in vitro te analyseren. Echter IIn deze onderzoeken moet echter de geteste eiwitten worden gemakkelijk oplosbaar zijn in de buffer die supportsused voor de binding reactie. Daarom kan specifieke interacties met betrekking tot een onoplosbaar eiwit niet worden beoordeeld door deze technieken.
Hier, illustreren we het protocol voor het eiwit membraan overlay bindingstest, die dit probleem omzeilt. In deze techniek kan de interactie tussen oplosbare en onoplosbare eiwitten betrouwbaar getest worden omdat een van de eiwitten is geïmmobiliseerd op een membraan matrix. Deze methode, in combinatie met de in vivo experimenten, zoals BiFC, biedt een betrouwbare benadering te onderzoeken en trouw karakteriseren interacties tussen oplosbare en onoplosbare eiwitten. In dit artikel, binding tussen Tobacco mosaic virus (TMV) beweging eiwit (MP), die meerdere functies uitoefent bij virale cel-cel transport 8-14, en een recent geïdentificeerde plant cellulaire interactor, tabak ankyrin herhaal-bevattende proteïne (ANK ) 15, wordt aangetoond met behulp van deze techniek.
Protocol
Discussion
Deze aanpak is geschikt voor het testen van eiwit-eiwit interacties tussen combinaties van de eiwitten, wanneer ten minste een van de eiwitten is goed oplosbaar in de bindende buffer, en met succes werd toegepast op andere combinatie van eiwitten 17,18. De iInteractions tussen de eiwitten die zowel onoplosbare onder deze omstandigheden niet kunnen worden getest door dit protocol.
Ook succesvolle hervouwing van ProIM is van cruciaal belang voor de test. Het spoelen van de membraan …
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Het werk in ons laboratorium wordt ondersteund door subsidies van NIH, USDA Nationaal Instituut voor Voedsel-en Landbouworganisatie, NSF, BARD, DOE, en BSF naar VC
Materials
| Name of the reagent | Company | Catalog number |
| Protein assay kit | Bio-Rad | 500-0001 |
| Proteinase inhibitor cocktail | SIGMA | S8820 |
| Mini-PROTEAN system | Bio-RAD | 165-8000 |
| Semi-dry western blotting SD electrotransfer system | Bio-RAD | 170-3940 |
| Anti-rabbit IgG antibody conjugated with horse radish peroxidase | GenScript | A00098 |
| Anti-GST rabbit polyclonal antibody | GenScript | A00097 |
| Anti-strepII | GenScript | A00626 |
| BioTrace, NT nitrocellulose transfer membrane | Pall Scientific | 27377-000 |
| Immobilon western chemiluminescent HRP substrate | Millipore | WBKL S0 050 |
References
- Hu, C. D., Chinenov, Y., Kerppola, T. K. Visualization of interactions among bZIP and Rel family proteins in living cells using bimolecular fluorescence complementation. Mol Cell. 9, 789-798 (2002).
- Citovsky, V. Subcellular localization of interacting proteins by bimolecular fluorescence complementation in planta. J Mol Biol. 362, 1120-1131 (2006).
- Kerppola, T. K. Design and implementation of bimolecular fluorescence complementation (BiFC) assays for the visualization of protein interactions in living cells. Nat Protoc. 1, 1278-1286 (2006).
- Shyu, Y. J. Visualization of protein interactions in living Caenorhabditis elegans using bimolecular fluorescence complementation analysis. Nat Protoc. 3, 588-596 (2008).
- Citovsky, V., Gafni, Y., Tzfira, T. Localizing protein-protein interactions by bimolecular fluorescence complementation in planta. Methods. 45, 196-206 (2008).
- Ohad, N., Shichrur, K., Yalovsky, S. The analysis of protein-protein interactions in plants by bimolecular fluorescence complementation. Plant Physiol. 145, 1090-1099 (2007).
- Zamyatnin, A. A. Assessment of the integral membrane protein topology in living cells. Plant J. 46, 145-154 (2006).
- Citovsky, V., Knorr, D., Schuster, G., Zambryski, P. C. The P30 movement protein of tobacco mosaic virus is a single-strand nucleic acid binding protein. Cell. 60, 637-647 (1990).
- Heinlein, M., Epel, B. L., Padgett, H. S., Beachy, R. N. Interaction of tobamovirus movement proteins with the plant cytoskeleton. Science. 270, 1983-1985 (1995).
- Tomenius, K., Clapham, D., Meshi, T. Localization by immunogold cytochemistry of the virus coded 30 K protein in plasmodesmata of leaves infected with tobacco mosaic virus. Virology. 160, 363-371 (1987).
- Ding, B. Secondary plasmodesmata are specific sites of localization of the tobacco mosaic virus movement protein in transgenic tobacco plants. Plant Cell. 4, 915-928 (1992).
- Meshi, T. Function of the 30 kd protein of tobacco mosaic virus: involvement in cell-to-cell movement and dispensability for replication. EMBO J. 6, 2557-2563 (1987).
- Wolf, S., Deom, C. M., Beachy, R. N., Lucas, W. J. Movement protein of tobacco mosaic virus modifies plasmodesmatal size exclusion limit. Science. 246, 377-379 (1989).
- Waigmann, E., Lucas, W. J., Citovsky, V., Zambryski, P. C. Direct functional assay for tobacco mosaic virus cell-to-cell movement protein and identification of a domain involved in increasing plasmodesmal permeability. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 91, 1433-1437 (1994).
- Ueki, S., Spektor, R., Natale, D. M., Citovsky, V. ANK, a host cytoplasmic receptor for the Tobacco mosaic virus cell-to-cell movement protein, facilitates intercellular transport through plasmodesmata. PLoS Pathog. 6, e1001201-e1001201 (2010).
- Coligan, J. E., Dunn, B. M., Ploegh, H. L., Speicher, D. W., Wingfield, P. T., Taylor, G. . , (2011).
- Tzfira, T., Vaidya, M., Citovsky, V. VIP1, an Arabidopsis protein that interacts with Agrobacterium VirE2, is involved in VirE2 nuclear import and Agrobacterium infectivity. EMBO J. 20, 3596-3607 (2001).
- Chen, M. H., Sheng, J., Hind, G., Handa, A., Citovsky, V. Interaction between the tobacco mosaic virus movement protein and host cell pectin methylesterases is required for viral cell-to-cell movement. EMBO J. 19, 913-920 (2000).
