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Biology

Applicazione di un Published: May 31, 2013 doi: 10.3791/50390

Summary

La proteina di legame al DNA dalle cellule affamate (DPS) gioca un ruolo cruciale nella lotta contro lo stress batterica. Questo articolo discute la purificazione

Abstract

Lo stress ossidativo è un sottoprodotto inevitabile della vita aerobica. L'ossigeno molecolare è essenziale per il metabolismo terrestre, ma partecipa anche a molte reazioni dannose all'interno di organismi viventi. La combinazione di metabolismo aerobico e di ferro, che è un altro composto essenziale per la vita, è sufficiente a produrre radicali attraverso la chimica di Fenton e degradare componenti cellulari. Degradazione del DNA è probabilmente il processo più dannosa che coinvolgono radicali intracellulari, come la riparazione del DNA è tutt'altro che banale. Il saggio presentato in questo articolo offre una tecnica quantitativa per misurare e visualizzare l'effetto delle molecole ed enzimi sui danni al DNA radicale-mediata.

Il saggio di protezione del DNA è un semplice, rapido, e robusto strumento per la caratterizzazione in vitro delle proprietà protettive delle proteine ​​o prodotti chimici. Esso consiste nell'esporre DNA ad una reazione ossidativa dannosa e aggiungendo concentrazioni varianti del composto di interesse. La riduzione o l'aumento di danno al DNA in funzione della concentrazione del composto è quindi visualizzato mediante elettroforesi su gel. In questo articolo si dimostra la tecnica del saggio di protezione del DNA misurando le proprietà protettive della proteina legante il DNA dalle cellule affamate (DPS). DPS è un mini-ferritina che è utilizzato da più di 300 specie di batteri per combattere con forza di stress ambientale. Qui vi presentiamo il protocollo di purificazione Dps e le condizioni di analisi ottimizzate per valutare la protezione del DNA dal Dps.

Introduction

Organismi aerobici devono lottare costantemente con le specie reattive dell'ossigeno che possono danneggiare il DNA e altre macromolecole biologiche cruciali. Uno strumento potente per contrastare gli effetti tossici del danno ossidativo è la proteina legante il DNA dalle cellule affamate (DPS). Fin dalla sua scoperta nel 1992 da fame E. coli cultura 1, Div. è stata identificata in più di 300 specie di batteri e archeobatteri 2. Upregulation massiccia di Dps durante la fase stazionaria lo rende il più altamente espresso proteina nucleoide-associato di E. coli in condizioni di fame 3, 4. Inoltre, Dps ha mostrato di preservare sia la vitalità batterica e l'integrità del DNA durante molte diverse sollecitazioni, tra cui la fame, ad alta concentrazione di ferro, l'esposizione alla luce UV, shock termico, e lo stress ossidativo 5, 6.

Strutturalmente, Dps auto-soci in un complesso stabile omo-oligomeri di 12 monomeri, which assemblare in un guscio vuoto sferico. Il ~ 4.5 nm-wide cavità interna è accessibile al solvente esterno attraverso pori che permettono il passaggio di piccole molecole 7, e può sequestrare metalli come ferro mineralizzati 8. L'effetto protettivo del Dps deriva dalle sue molteplici attività biochimiche, che comprendono non specifico DNA binding 1, l'attività ferrossidasica e deposito di ferro 8.

Studio dettagliato delle benefiche attività biochimiche del Dps richiede prima la sua purificazione. DPS purificazione è una procedura complessa, come PS devono essere separati non solo da altre proteine, ma anche da qualsiasi DNA legato 7. Nostro processo di purificazione ottimizzato utilizza molte tecniche comuni, costituito da due colonne di scambio ionico e di un passo precipitazione di solfato di ammonio. Sono necessari molti scambi di buffer, come Dps alta concentrazione possono precipitare dalla soluzione in condizioni di basso contenuto di sale. Una volta Dps proteina è stata purificata, Esso può essere applicato a saggi che misurano direttamente la sua attività ferrossidasica 8, stechiometria DNA-binding 9, e meccanismi di ferro vincolante 10. Dps purificate ha anche altre applicazioni potenziali. La struttura sferica cava stabile di DPS è stato utilizzato come impalcatura per la memorizzazione di particelle idrofobe all'interno della cavità proteina 11 e anche come camera di reazione per sintetizzare nuove nanoparticelle magnetiche 12.

La capacità protettiva del Dps di mediare i danni derivanti da specie reattive dell'ossigeno può essere chiaramente e direttamente dimostrato utilizzando il saggio di protezione del DNA 13, 14. In questa procedura in vitro, specie radicali sono prodotti quando ferro catalizza H 2 O 2 degradazione attraverso la chimica Fenton. Questi radicali danneggiare direttamente DNA presente nella reazione e possono degradare completamente a concentrazioni elevate. Due principali attività DPS può sia contrastare direttamente gli effetti di Fentproduzione di radicali on-mediata. Dps abbassa la concentrazione di ferro catalitico mediante mineralizzazione, consumando il perossido di idrogeno disponibile nel processo. Inoltre, Dps legame al DNA possono potenzialmente proteggerlo fisicamente dai danni dei radicali e lo condensa in un volume più piccolo con superficie meno reattivo. La combinazione di queste due proprietà rende il saggio di protezione DNA adatto per lo scopo di misurare l'attività protettiva Div..

Il saggio di protezione Il DNA è molto versatile e può essere utilizzato per una varietà di applicazioni oltre caratterizzazione Div.. I danni dei radicali è una comune forma di stress nelle cellule, e molte proteine ​​e sostanze chimiche diverse sono utilizzati per contrastarla. Il principio generale del saggio, l'integrità del DNA utilizzando come marker per danni radicale, può essere utilizzato in combinazione con qualsiasi reazione producono radicali o un agente di contrasto. Tra gli altri, il saggio è stato usato con successo per determinare le proprietà anti-ossidantidi K. Estratto paniculata per l'industria alimentare 15, per caratterizzare gli effetti di acido urico a danno idrossile mediazione 16, e di acquisire nuove informazioni sulla funzione delle proteine ​​Fur regolatore trascrizionale 17.

Nonostante i numerosi usi del saggio in articoli pubblicati, abbiamo scoperto che molti di ottimizzazione e risoluzione dei problemi sono stati richiesti, il che rende l'impostazione del test per la prima volta un processo inutilmente faticoso per molti ricercatori. Il protocollo che presentiamo in questo articolo si propone di rimuovere questa barriera per l'ingresso.

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Protocol

1. Dps espressione e purificazione

Ottenimento di proteine ​​di elevata purezza è un primo passo essenziale per il saggio di DNA-protezione. Purificazione di proteine ​​Dps può essere eseguita in 4 o 5 giorni.

  1. Trasformare un ceppo proteasi carente di E. coli (come BL21 (DE3) pLysS) con un vettore pET (come pET17) in cui è stato clonato la sequenza codificante proteina-PS.
  2. Streak l'trasformato cellule affaccia Luria Broth (LB) piastre di agar contenenti antibiotici appropriati (come l'ampicillina e cloramfenicolo per gli esempi forniti in 1.1). Incubare le piastre notte a 37 ° C.
  3. Inoculare una singola colonia dalla piastra in 30 ml di terreno LB contenente antibiotici appropriati. Incubare per una notte a 37 ° C agitando a 200-250 rpm.
  4. Inoculare 2 x 1 L terreno LB contenente antibiotici appropriati con 10 ml ciascuna di coltura durante la notte. Crescere a 37 ° C, agitando, a OD 600
  5. Celle di raccolta per centrifugazione a 6000 xg per 15 min. Risospendere il pellet di cellule in 7,5 ml di DEAE tampone A (50 mM HEPES-KOH, pH 7.5, 100 mM NaCl, 0,1 mM EDTA) per L di coltura cellulare indotta. Campioni possono essere congelati in azoto liquido e conservati a -80 ° C, se desiderato. La procedura può essere continuato dalle scongelamento dei campioni in un bagno di acqua a 4 ° C.
  6. Aggiungere una miscela di inibitori delle proteasi (come Calbiochem III set inibitori della proteasi, a 0,167 ml per ml di sospensione cellulare) alla sospensione cellulare impedire il degrado del Dps overexpressed.
  7. Preparare l'estratto privo di cellule utilizzando una stampa francese. Primo la stampa francese con 20 ml DEAE tampone A (se si utilizza un modello a flusso continuo), quindi alcuna interruzione,t il campione due volte a 20 kpsi. Centrifugare il lisato a 30.000 xg per 35 min a 4 ° C per chiarire particelle insolubili, e salvare il surnatante. Il supernatante può allora essere congelato con azoto liquido e conservato a -80 ° C, se desiderato.
  8. Equilibrare un ml DEAE Sepharose colonna 30 CL-6B con DEAE tampone A, utilizzando un FPLC. Esegui tampone attraverso la colonna a 1-2 ml / min con una pressione massima di 0,2 MPa su sfondo. Caricare l'estratto cellulare sulla colonna, e cominciare a raccogliere il flusso attraverso una volta che il segnale OD 280 comincia ad aumentare sopra del basale. Lavare la colonna con DEAE tampone A fino a quando il valore di OD 280 ritorna al basale, mentre continua la raccolta del flusso passante. Il passaggio di flusso dovrebbe contenere la maggior parte della proteina Dps, libera da DNA legato. Lavare la colonna con il 100% tampone B (50 mM HEPES-KOH, pH 7,5, 1 M di NaCl, 0,1 mM EDTA). Questo eluato contiene complessi Dps-DNA così come altre proteine ​​e può essere scartato.
  9. Rimuovere annunciozionale proteine ​​contaminanti attraverso ammonio solfato di precipitazione. Determinare il volume del pool di flusso continuo. Lentamente (in un periodo di 10-20 min) aggiungere secco solfato di ammonio a paglia al 62% di saturazione (390 mg per ml di soluzione) a 4 ° C agitando bene. Lavorare l'impasto per un ulteriore 20-30 minuti dopo aver aggiunto l'ultima parte del solfato di ammonio per garantire la completa equilibrio. DPS rimarranno solubile, mentre le proteine ​​contaminanti saranno precipitare dalla soluzione.
  10. Rimuovere proteine ​​precipitate mediante centrifugazione a 20.000 xg per 30 min a 4 ° C e salvare il supernatante.
  11. Lentamente aggiungere un supplemento di 227 mg di solfato di ammonio per ml di surnatante di raggiungere il 94% di saturazione e mescolare per 20-30 minuti per garantire la completa equilibrio. DPS precipitati a questa concentrazione di sale e possono essere raccolti per centrifugazione a 20.000 xg per 30 min a 4 ° C. DPS saranno nel pellet, il supernatante può essere scartato. Il pellet può essere conservato a -80 ° C se desIred.
  12. Risospendere il Dps contenenti pellet in Resuspension Buffer (50 mM HEPES-KOH, pH 7.5, 150 mM NaCl, 0,1 mM EDTA). Regolare il volume del campione di 2,5 ml.
  13. Scambio di tamponi per allontanare il solfato di ammonio, utilizzando una colonna di filtrazione PD-10 gel. Equilibrare il letto con gel 25 ml Resuspension Buffer. Applicare il ml 2,5 di Dps campione alla parte superiore della colonna PD-10 e lasciare in ammollo dentro Eliminare il flusso continuo. Raccogliere Dps eluendo con 3,5 ml Resuspension Buffer.
  14. Centrifugare il buffer a scambio campione a 16.000 xg per 10 min a 4 ° C per rimuovere i componenti insolubili, e diluire con 6-10 ml di tampone di diluizione (50 mM HEPES-KOH, pH 7,5, 0,1 mM EDTA) per garantire che la concentrazione di sale è abbastanza basso per il Dps di legare alla colonna SP Sepharose. Campioni particolarmente concentrate di DPS può diventare meno solubili su di diluizione in un tampone inferiore-sale, come evidenziato da nebulosità del liquido, ma possono essere completamente resolubilized con l'aggiunta di un piccolo Amount 5 M NaCl (un ulteriore 10-20 mm).
  15. Equilibrare un ml SP Sepharose colonna flusso veloce con 30 SP tampone A (50 mM HEPES-KOH, pH 7.5, 50 mM NaCl, 0,1 mM EDTA). Esegui tampone attraverso la colonna a 1,5-2 ml / min, con un limite di pressione di 0,3 MPa su sfondo. Caricare il campione attraverso la colonna. Lavare con SP tampone A fino a quando le OD 280 traccia ritorna alla linea di base, e scartare il flow-through. Eseguire un gradiente lineare da 150 ml da 0 al 100% Tampone B, mentre la raccolta 2 frazioni ml. DPS eluiscano in un forte picco intorno al 50% B, sebbene variazione del 10% è possibile.
  16. Eseguire le frazioni di eluizione su un gel SDS-PAGE 15%, e verificare la presenza di contaminazione da DNA misurando il rapporto di 280 OD 260 / OD utilizzando uno spettrofotometro. Il gel deve mostrare solo una banda di circa 19 kDa, e la OD 260 / OD 280 è in genere intorno a 0.7. La piscina per i più puri Dps frazioni. Utilizzare un gruppo filtro centrifugo (come il Amicon Ultra Filtration Unit) con un10K peso molecolare di cut-off per concentrare il DPS e scambiarli in un buffer di memoria (50 mM HEPES-KOH, pH 7.5, 50 mM di NaCl). Aliquota della Dps purificati, e congelare in azoto liquido per la conservazione a -80 ° C.

2. Protezione DNA Assay

Il saggio coinvolge più passaggi sensibili al tempo e dovrebbe essere cronometrato al secondo per ottenere risultati riproducibili. Molti ingredienti e le fasi di pipettaggio sono coinvolti, in modo da un tavolo di pipettaggio (vedi tabella 1) Si consiglia di tenere traccia dei passaggi e dei volumi. Il tempo totale richiesto per il dosaggio è non più di 3 ore.

  1. Misurare 30 ml di acqua in un flacone ermetico; lavare l'acqua con N 2 per 10 min (usando due aghi siringa, una nel fluido, uno sopra di esso) per rimuovere l'ossigeno dalla soluzione. Aggiungi 0,0168 g FeSO4 • 7H 2 O per l'acqua per ottenere una soluzione madre di 2 mm. Si chiude la fiala e lavare con azoto per 5 minuti di più, poi mescolare. La soluzione deve esserechiaro, se ogni accenno di giallo è rilevabile, preparare una nuova soluzione di ferro.
  2. Fare un 100 mm H 2 O la soluzione 2 (10,87 ml di 9.2MH 2 O 2 in 1 ml di acqua); tenere in ghiaccio e al riparo dalla luce avvolgendolo in un foglio di alluminio. Utilizzare solo per circa 1-2 ore dopo la preparazione a causa di decadimento spontaneo. Il perossido di idrogeno è disponibile similmente soggetta a guasti, che possono essere parzialmente alleviate corretta conservazione (al buio a 4 ° C). Sono consigliati controlli regolari della concentrazione stock di misurare i 240 OD.
  3. Scongelare una aliquota di purificata Dps rapidamente in un bagno d'acqua a temperatura ambiente, e tenere in ghiaccio. Centrifugare per 10 secondi a 4000 xg in un tavolo picocentrifuge ad aggregati precipitato. Misurare la concentrazione dopo centrifugazione utilizzando uno spettrofotometro (OD 280 = 1,547 indica una concentrazione di 100 mM Div. monomero).
  4. Diluire il DNA lineare da alta concentrazione di magazzino utilizzando 12x tampone di reazione (1M MOPS-KOH pH 7,0, NaCl 1 M) ad una concentrazione di 100 ng / mL. DNA lineare è usata per rendere più facile quantificazione, ma il DNA plasmidico può essere utilizzato come bene.
  5. Pipettare 1 ml di miscela di DNA-buffer in un tubo di PCR. Aggiungere abbastanza acqua nella reazione in modo che il volume di reazione finale (meno SDS) sarà di 12 microlitri. Tale importo deve essere calcolato in anticipo utilizzando la tabella di pipettaggio. Aggiungi Dps ad una concentrazione finale dodecamero di 3 micron. Incubare per 15 min a temperatura ambiente per permettere Div. di legarsi al DNA.
  6. Aggiungere abbastanza 2 mM soluzione FeSO 4 per raggiungere la concentrazione desiderata. Un tipico esperimento utilizza un intervallo di concentrazioni da 0 a 1 mM FeSO4. Concentrazioni maggiori causerà più ampio degradazione del DNA, ma può anche portare alla formazione di precipitati ferrico nella miscela di reazione. Aggiungere rapidamente 1 mM microlitri della soluzione di H 2 O 2 100 (a concentrazione finale 10 mM), e incubare a temperatura ambiente per 5 minuti per consentire la FentonMediata reazione di degradazione di prendere posto.
  7. Aggiungere 0,8 ml di 20% SDS (sodio dodecil solfato). Mescolare ed incubare a 85 ° C per 5 minuti per distruggere i complessi Dps-DNA. La SDS destabilizza il complesso Dps-DNA e impedisce spostamenti indesiderati gel per il DNA, che migliora la facilità di quantificazione. Un passo opzionale è fermare la reazione catalitica degradando il perossido di idrogeno in prodotti non tossici. Per le condizioni descritte in questo protocollo, questa fase non è necessaria per ottenere una vasta gamma di degradazione del DNA.
  8. Incubare in ghiaccio per 1 min, aggiungere colorante di caricamento, e caricare su un gel di agarosio. Esegui il gel, e colorare per DNA usando bromuro di etidio. Il gel deve essere colorato post-elettroforesi anziché prima dell'elettroforesi, per evitare che la SDS di interferire con la distribuzione bromuro di etidio nel gel.

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Representative Results

Il processo di purificazione per il Dps qui descritto è molto riproducibile. Dps purificazione secondo il protocollo descritto, utilizzando 2 L di E. cultura coli come punto di partenza, sarà tipicamente resa 2,5 ml di proteina contenente Div. 12 a concentrazioni comprese tra 5 e 12 mM. Tempi di induzione più lunghi (4 ore) sembrano ridurre questa variabilità. Purezza proteina è costantemente al di sopra del 99%, come evidenziato da SDS-PAGE gel (Figura 1). Il livello di contaminazione di DNA è costantemente trascurabile, come evidenziato sia dai gel di agarosio colorati per DNA e il 260/280 rapporto OD OD. Questo valore può variare, ma i valori sono mai sopra 0,9, indicando che i livelli di contaminazione di DNA rimangono ben inferiore al 5%.

La riproducibilità dei risultati del saggio di protezione DNA dipendono fortemente momento dell'esecuzione. Se le concentrazioni di tutti gli ingredienti sono misurate con precisione (in particolare la concentrazione proteica post-centrifugation), e l'incubazione tempi per campioni sono coerenti, i risultati saranno sempre assomigliano quelli mostrati in Figura 2. Se le condizioni non sono ideali, minore variabilità tra saggi saranno visibili, anche se un aumento complessivo di degradazione del DNA con l'aumentare della concentrazione di ferro sarà ancora evidente. I risultati ottenuti attraverso il saggio di protezione del DNA possono essere quantificate mediante l'utilizzo di software di elaborazione di immagini come ImageLab. Figura 3 mostra il risultato di questa quantificazione, una media di oltre tre saggi. Le barre di errore indicano il livello complessivo elevato di riproducibilità ottenuti.

Figura 1
Figura 1. Fasi intermedie del Dps purificazione, analizzati mediante SDS-PAGE (1) estratto privo di cellule,. (2) flusso continuo di DEAE colonna Sefarosio; (3) eluito della colonna DEAE; (4) surnatante del sul ammonio 60% destino precipitazioni; (5) Dps campione seguendo il 90% di ammonio solfato di precipitazioni e di scambio di buffer da PD-10 colonna; (6) pooled Dps puro frazioni dopo SP colonna Sepharose, (7) proteine ​​marcatori di peso molecolare. Le percentuali sul fondo di ogni corsia denotano Div. purezza come determinato dal software quantificazione immagine (ImageQuant TL).

Figura 2
Figura 2. Protezione dps-mediata di DNA dalla degradazione ossidativa. Tutte le corsie contiene 100 ng di DNA lineare 5 kb. (1) solo DNA, (2) DNA con 1 mM di H 2 O 2; (3) DNA con 1 mM di H 2 O 2 e 166 mM FeSO4, (4) a (8) DNA con 3 Div. 12 mM, 1 mM H 2 O 2, e aumentando la concentrazione di ferro (0 pM, 166 pM, 333 pM, 666 pM e 1.000 micron) da sinistra a destra.

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Figura 3. Frazione di DNA intatto in funzione della concentrazione di ferro in media tre ripetizioni del saggio di protezione del DNA. Barre di errore indicano la deviazione standard della media. Condizioni: 100 ng di DNA lineare 5 kb, 1 mm H 2 O 2, 3 Div. mM 12 in 1 x tampone di reazione (83 mM HEPES-KOH pH 7.0, 83 mM di NaCl). La proteina nessun controllo è stato eseguito utilizzando le stesse condizioni, se non con un Div. concentrazione di 12 mM 0.

Tabella 1
Tabella 1. Esempio di una tabella pipettaggio di base. Eseguire il pipettaggio per ogni colonna alla volta, in ordine sequenziale da sinistra a destra. Il tempo di incubazione dopo ogni semina è indicatain ultima fila. La messa in comune degli ingredienti è indicata dal segno più tra le celle nelle colonne 3 e 4, che indica che il DNA e le proteine ​​devono essere pipettati da una provetta comune contenente entrambi gli ingredienti.

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Discussion

Il processo di purificazione Div. come descritto in questo articolo è molto robusto. La purezza è stata assai alta (> 99%); altre proteine ​​appaiono su SDS-PAGE gel come bande visibili. Nonostante questo, alcuni lotti di Dps purificati sembrano avere attività nucleasi, come dimostra la degradazione del DNA parziale quando incubate con concentrazioni molto elevate di Dps. Ciò potrebbe indicare la presenza di DNasi altamente attivi a bassa concentrazione che non siamo riusciti a rimuovere attraverso la purificazione. Tuttavia, questa degradazione del DNA è stata osservata solo a concentrazioni che non vengono comunemente utilizzati per i test in vitro, in modo che di solito non è un problema.

Il protocollo di purificazione Dps come presentato in questo articolo ha diversi punti di forza. La proteina non deve essere affinità-tag, quindi nessuna possibilità di interferire funzione esiste. La proteina purificata è privo di DNA, in modo da test in vitro che coinvolge le proprietà che legano il DNA non subirannoartefatti da possibili contaminazioni. Infine, il DPS purificati contiene praticamente nessuna di ferro (<1 atomi di ferro / Dps dodecamero) memorizzato all'interno della cavità proteina, attraverso il metodo Ferene di ferro quantificazione 18, 19. Questa funzione permette di controllare con precisione ciò che viene caricato all'interno della cavità Dps o per utilizzare il DPS cave complesse come un micro-reattore, senza preoccupazioni per l'interferenza.

Il saggio di protezione del DNA è un modo rapido e affidabile per caratterizzare le proprietà terapeutiche delle Dps in vitro. La tecnica offre un metodo semplice per dimostrare fisicamente l'effetto protettivo di espressione Dps sulla vitalità cellulare. Il dosaggio può essere utilizzato per ottenere dati quantitativi circa il grado di protezione del DNA fornito da Dps o di altri enzimi che contrastano il danno ossidativo, e diverse iniziative possono essere prese per migliorare la sua riproducibilità.

Preparazione dei reagenti è una fase importante, come concentratio accuratan misure sono essenziali. E 'meglio usare la stessa azione del DNA per tutti gli esperimenti per garantire che la concentrazione di DNA non fluttua tra le misurazioni. Nel nostro caso abbiamo estratto diversi milligrammi di DNA plasmidico utilizzando un kit Maxiprep (Promega) e digerito in frammenti lineari utilizzando un enzima di restrizione singola taglierina. Inoltre, non ricongelare la proteina Dps dopo lo scongelamento; lavorare sempre con una aliquota fresco come ripetuto congelamento e scongelamento può abbassare l'attività. Preparazione di Dps aliquote al momento della purificazione in circa lo stesso volume della esperimento richiede impedirà eccessivo spreco di proteine. Rapidamente centrifugando la proteina prima concentrazione di misura è fondamentale, altrimenti aggregati proteici portano ad una sovrastima della concentrazione di proteina attiva. Infine, dedicando diversi campioni di controllare se i reagenti funzionino come previsto (ad esempio DNA da solo, DNA con H 2 O 2, DNA con H 2 O 2 e FeSO

Il saggio di protezione DNA è abbastanza sensibile ai tempi di incubazione, così ogni passo dovrebbe essere cronometrato più accuratamente possibile. Nel fare molti esperimenti, si consiglia di scaglionare test per assicurare che i periodi di incubazione rimangono costanti tra i campioni. Una media di oltre esperimenti multipli aiuta a rimuovere eventuali errori introdotti attraverso i tempi di incubazione inconsistenti, ma l'errore complessivo può essere ridotto di tempi precisi.

Diversi suggerimenti possono essere suggeriti per i ricercatori che ottimizzino il saggio di protezione del DNA per le proteine ​​(o prodotti chimici) diversi da Dps. L'aspetto più importante ottimizzare è il rapporto tra la quantità di DNA, tasso di produzione di radicali, e l'entità dell'effetto protettivo che è oggetto di indagine. Finché è stato trovato un rapporto ottimale, molti saggi hanno mostrato uno tramite DPS distruzione totale di DNA o nessun effetto protettivo visibile dell'enzima. Nella nostra esperienza, un modo efficace per perform questa ottimizzazione è quello di selezionare una ragionevolmente alta concentrazione di proteine, scegliere una quantità di DNA che sarà ben visibile su gel senza sovra-saturazione, e determinare le concentrazioni specifiche di H 2 O 2 e FeSO4 a cui tutto il DNA disponibile è distrutto. Successivamente, una serie di misure con un intervallo di FeSO4 concentrazioni tra zero e il valore determinato rivelerà una gamma dinamica di protezione DNA.

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Disclosures

Non abbiamo nulla da rivelare.

Acknowledgments

Siamo grati a Michela de Martino, Wilfred R. Hagen, e Kourosh Honarmand Ebrahimi per utili discussioni. Questo lavoro è stato sostenuto da finanziamenti di avviamento dalla Delft University of Technology.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
BL21(DE3)pLysS competent cells Promega L1195
pET-17b DNA EMD-Millipore 69663-3
LB broth powder Sigma-Aldrich L3022
Ampicillin sodium salt Sigma-Aldrich A0166
Chloramphenicol Sigma-Aldrich C0378
IPTG Sigma-Aldrich I6758
HEPES BDH 441476L
Potassium hydroxide Merck 105033
Sodium chloride VWR 443824T
EDTA Sigma-Aldrich E9884
Protease Inhibitor Cocktail Set III EMD-Millipore 539134
DEAE-Sepharose Sigma-Aldrich DFF100
Ammonium sulphate Sigma-Aldrich A4418
PD-10 Desalting Columns GE Healthcare LS 17-0851-01
SP-Sepharose Sigma-Aldrich S1799
Amicon Ultra Centr. Filter (10K MWCO) Millipore UFC901024
Ferrous Sulphate heptahydrate Sigma-Aldrich F8048
Hydrogen peroxide solution Sigma-Aldrich 216763
MOPS Calbiochem 475898
SDS solution Bio-Rad 161-0418
Ethidium bromide Sigma-Aldrich E1510
Static incubator Hettich INE500
Shaking Incubator New Brunswick Sc. Inova 44
Cooled centrifuge Beckman Coulter Avanti J-E
Table-top centrifuge Eppendorf 5424
Cell disrupter Constant Systems Ltd. TS2/40/AA/AA
FPLC Purifier General Electric AKTA
Airtight vials Cole-Parmer EW-08918-85
Syringe needles BD 305128
Pipettes Eppendorf Z683779-1EA, Z683795-1EA

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

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Genetica Numero 75 Microbiologia Biologia Molecolare Biologia Cellulare Biochimica genomica proteine batteri acidi nucleici nucleotidi nucleosidi azioni chimiche e gli usi enzimi coenzimi Scienze della Vita (Generale) Dps la protezione del DNA ferrossidasica danno ossidativo la risposta allo stress il DNA i danni del DNA riparazione del DNA stress ossidativo la coltura cellulare
Applicazione di un<em&gt; In vitro</em&gt; DNA Protection Assay per visualizzare stress Mediazione Proprietà del Dps Protein
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Karas, V. O., Westerlaken, I.,More

Karas, V. O., Westerlaken, I., Meyer, A. S. Application of an In vitro DNA Protection Assay to Visualize Stress Mediation Properties of the Dps Protein. J. Vis. Exp. (75), e50390, doi:10.3791/50390 (2013).

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