Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Biochemistry

Протеин-тРНК-агароз-гель-запаздывающие анализы для анализа Published: June 21, 2017 doi: 10.3791/55638

Summary

Протокол представлен для получения тРНК (UUU) и анализа тРНК (UUU) в комплексе с ферментом TcdA с помощью тестов запаздывания агарозного геля.

Abstract

Мы демонстрируем способы экспрессии и очистки тРНК (UUU) в Escherichia coli и анализ с помощью анализов на замедление геля связывания тРНК (UUU) с TcdA, дегидратазой N6- треонилкарбамоиладенозина (t 6 A), которая циклизует треонилкарбамоил Боковая цепь, присоединенная к A37 в петле антикодонового штока (ASL) тРНК до циклического t 6 A (ct 6 A). Транскрипцию синтетического гена, кодирующего тРНК (UUU), индуцируют в E.coli с 1 мМ изопропил-D-1-тиогалактопиранозидом (IPTG), а клетки, содержащие тРНК, собирают через 24 ч после индукции. Фракцию РНК очищают с использованием метода экстракции кислотным фенолом. Чистую тРНК получают гель-фильтрационной хроматографией, которая эффективно отделяет малые молекулы тРНК от более крупных интактных или фрагментированных нуклеиновых кислот. Для анализа связывания TcdA с тРНК (UUU) TcdA смешивают с тРНК (UUU) и отделяют на природном агарозном геле при 4 ° С.Свободная тРНК (UUU) мигрирует быстрее, тогда как комплексы TcdA-тРНК (UUU) подвергаются задержке подвижности, которая может наблюдаться при окрашивании геля. Мы демонстрируем, что TcdA представляет собой тРНК (UUU) -связывающий фермент. Этот анализ запаздывания геля может быть использован для изучения мутантов TcdA и эффектов добавок и других белков при связывании.

Introduction

Анализ запаздывания геля 1 (также известный как анализ сдвига электрофоретической подвижности, EMSA) представляет собой электрофоретический метод, предназначенный для изучения и характеристики взаимодействия белок-нуклеиновая кислота. Он позволяет анализировать белок-ДНК, а также взаимодействия белок-РНК и, в частности, взаимодействия между тРНК и тРНК-связывающими белками с использованием либо очищенных компонентов, либо сложных смесей белков ( например , клеточных лизатов) или нуклеиновых кислот ( например , тРНК бассейны). Мы применили анализы гель-запаздывания к изучению взаимодействия между очищенной тРНК (UUU) и TcdA, дегидратазой N6- треонилкарбамоиладенозина (t 6 A), которая циклизует боковую цепь треонилкарбамоила, присоединенную к A37 в антикодоновой штоковой петле (ASL) От тРНК до циклического t 6 (ct 6 A) 2 , 3 . TcdA также известен как CsdL 3 ,F "> 4. Ген tcdA / csdL образует кластер с генами csdA и csdE 5 , которые кодируют цистеин-десульфуразу и акцептор серы системы цистеинсульфазасульфиназы (CSD) и требуется для поддержания функции TcdA in vivo 3 .

Обоснованием анализа запаздывания геля является то, что, хотя свободные молекулы нуклеиновой кислоты быстро мигрируют к фронту акриламидных или агарозных гелей из-за их большого отрицательного заряда, электрофоретическая подвижность белковых комплексов тех же нуклеиновых кислот резко снижается. Снижение подвижности визуализируется как «сдвиг» в комплексах нуклеиновых кислот и белков, которые разрешаются в виде дискретных полос. Положительно заряженный и более крупный нуклеиново-кислотно-белковый комплекс проявляет больший сдвиг или снижение подвижности на геле.

Поскольку нейтрализация заряда комплекса является универсальным явлениемДля комплексов белок-нуклеиновая кислота анализ запаздывания геля может быть применен к широкому спектру комплексов и типов нуклеиновых кислот. Метод прост, недорог и может проводиться в лабораториях с минимальным оборудованием. Это требует лишь небольшого количества белков и тРНК. Это преимущество перед альтернативными биофизическими методами, которые обычно потребляют большее количество образца.

Анализ запаздывания геля широко использовался для изучения факторов транскрипции. Анализ был использован для анализа кинетики связывания, прочности и специфичности факторов транскрипции для многих различных последовательностей ДНК. Именно в этой области EMSA был впервые разработан 6 , 7 . Анализы запаздывания геля с молекулами РНК 8 , 9 , 10 , 11 и тРНК также использовались в исследованиях рибосомИ проанализировать, как мы здесь делаем, ферменты, которые после транскрипции изменяют нуклеозиды тРНК.

Многие результаты влияют на результат анализа запаздывания геля, такого как температура, качество белка и тРНК, а также прочность связывания. Тщательное планирование и выполнение эксперимента имеет решающее значение для интерпретации результатов свободной нуклеиновой кислоты и связанных с белком видов. Здесь мы использовали синтетический ген, кодирующий тРНК (UUU), клонированный в экспрессионный вектор, промотор которого не обладает сайтом связывания рибосом Shine-Dalgarno, что приводит к синтезу больших количеств тРНК 2 . Этот подробный протокол предназначен для предоставления четкого руководства для проведения экспериментов по замещению гена тРНК, избегая при этом распространенных ошибок.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

Предостережение: Перед использованием ознакомьтесь со всеми листами данных о безопасности материалов (MSDS). Некоторые из химических веществ, используемых в этом протоколе, являются токсичными и коррозионными. Используйте подходящие методы при экстракции тРНК с использованием фенола, включая использование вытяжного шкафа и средств индивидуальной защиты (защитные очки, перчатки, лабораторные халаты, штаны полной длины, туфли с закрытыми носками и т . Д.). В этом протоколе используется нетоксичное окрашивание нуклеиновой кислоты. Использование альтернативных пятен может потребовать дополнительных мер предосторожности и специализированного удаления окрашивающего агента, если оно токсично и / или канцерогенно ( например , бромид этидия).

1. Получение агарозного геля

  1. Взвесьте 2 г агарозы и добавьте ее в стеклянную бутылку для приготовления 2% -ного агарозного геля.
  2. Добавить 100 мл 1x буфера трис-борат-этилендиаминтетрауксусной кислоты (EDTA) (TBE) в бутылку, содержащую агарозу. Растопите нагреванием в микроволновой печи. Через 30 с перевернуть содержимое для смешиванияИ повторите этот шаг до полного растворения агарозы. Дайте раствору агарозы остыть примерно до 50-60 ° C.
  3. Наденьте открытые края лотка для геля, чтобы создать форму, поместите подходящий гребень для создания колодцев и влейте в него расплавленную агарозу. Избегайте образования пузырьков и дайте ему застыть при комнатной температуре.
  4. После затвердевания поместите лоток для геля в блок электрофореза и заполните его TBE-буфером до полного покрытия геля.

2. Получение тРНК

  1. Экспресс-тРНК (UUU) в E. coli
    1. Утром используйте флакон из замороженной E. coli BL21 (DE3), трансформированный экспрессирующим вектором pET23d-EcUUU 2 (содержит ген, кодирующий тРНК E. coli (UUU)), для полоскания Lolia Broth с низкой солью (LB) С добавлением 100 мкг / мл ампициллина. Инвертируйте планшет и поместите их в 37 ° C инкубатор, пока не появятся колонии (поздний конецУн).
    2. Инокулируют одну хорошо выраженную единичную колонию в 5 мл LB плюс 100 мкг / мл ампициллина и растут в течение ночи при 220 об / мин при 37 ° C.
    3. На следующее утро гранулируют клетки (6500 мкг в течение 10 мин при 4 ° С), заменяют среду 5 мл свежего LB плюс 100 мкг / мл ампициллина и ресуспендируют. Используйте эту суспензию для инокуляции 200 мл LB плюс 100 мкг / мл ампициллина. Растут в течение 5 ч при 220 об / мин при 37 ° С.
    4. Когда оптическая плотность культуры при 590 нм (OD 590 ) достигла 0,6-0,8, добавьте 1 мМ IPTG в культуру, чтобы вызвать экспрессию гена тРНК (UUU). Инкубируйте при 37 ° C в течение 3 часов.
    5. Убирают клетки путем центрифугирования культуры при 6500 мкг в течение 10 мин при 4 ° С.
  2. Лизис и экстракция
    1. Ресуспендируют клеточный осадок в 5 мл буфера для лизиса (0,3 М ацетата натрия, 10 мМ ЭДТА). С этого момента используются автоклавированные буферы и сохраняют все образцы, содержащие тРНК, при 4 ° C, чтобы предотвратить tДеградация РНК.
    2. Добавьте 1 объем кислотного фенола (рН 4,3) в ресуспендированный клеточный осадок в вытяжном шкафу. Смешивают в течение 1 мин путем инверсии для лизиса клеток и центрифугирования при 10000 мкг (10 мин, 4 ° С).
    3. Соберите верхнюю водную фазу, содержащую растворимую тРНК (UUU) (и меньшие концентрации других пулов тРНК), используя пипетку, стараясь не аспирировать органическую (нижнюю) фазу. Отбросьте нижний слой и осадок, который состоит из органической фазы и клеточного мусора, в соответствующий контейнер.
    4. Осаждают тРНК путем тщательного смешивания растворимой (водной) фазы с 2,5 об. 100% об. / Об. Этанолом путем инверсии в течение 1 часа при 4 ° С. Центрифугируют смесь при 15000 xg (30 мин, 4 ° C).
    5. Декантируют супернатант осторожно и ресуспендируют гранулы, богатые тРНК, в 4 мл гель-фильтрационного буфера (20 мМ фосфата натрия или фосфата калия, рН 7,4, 0,1 мМ ЭДТА). Прогон 5 мкл ресуспендированного пула тРНК на 2% -ном агарозном геле.
      ЗАМЕТКА:ТРНК хорошего качества проявляется как одна полоса (молекулярный размер между 50-100 б.п.).
  3. Очистка тРНК (UUU)
    1. Следуя стандартной хроматографической практике 12 , загрузите ресуспендированную тРНК (UUU) на подготовительную гель-фильтрационную колонку высокого разрешения (размеры: 16 x 600 мм, объем слоя: 120 мл, диапазон разрешения: 1000-70 000 Да), предварительно уравновешенный в гелевом фильтровальном буфере (Мобильная фаза). Установите расход до 1 мл / мин для элюирования образцов.
      ПРИМЕЧАНИЕ. Пик тРНК (UUU) элюируется приблизительно на 75,5 мл. Как правило, может быть получен выход 0,5-1,0 мг / л тРНК культуры.
    2. Проанализируйте образцы в типичных объемах элюирования путем электрофореза на 5-10 мкл каждого образца на 2% -ном агарозном геле.

3. Подготовка проб

  1. Экспресс и очистка TcdA согласно López-Estepa et al . 2 .
    ПРИМЕЧАНИЕ. До 250 мкМTcdA может использоваться для исследования.
  2. Пипеткой соответствующее количество TcdA согласно таблице 1 в правильно помеченные 1,5 мл центрифужные пробирки. Добавить 1,6 мМ трис (2-карбоксиэтил) фосфин (TCEP) (конечная концентрация) и осторожно перемешать с помощью пипетки. Закройте крышку и инкубируйте смесь при комнатной температуре в течение 5 минут.
  3. Добавить 10 мкМ аденозинтрифосфата (АТФ) и 50 мМ MgCl 2 (конечные концентрации). Смешайте с пипеткой и инкубируйте смесь в течение 5 мин при комнатной температуре.
  4. Добавить очищенную тРНК (UUU) (раздел 2.3) согласно таблице 1 , смешать с пипеткой и инкубировать при комнатной температуре в течение 5 мин.
  5. Добавляют фосфатный буферный солевой раствор (PBS) до конечного объема до 100 мкл. Правильно перемешать и добавить глицерин до конечной концентрации 10% об. / Об.
  6. Вверните образец и кратко открутите содержимое трубки (10 000 xg, 1 мин, 4 ° C).

4. Гелевая загрузка и развитие электрофореза

  1. Поместите блок электрофореза в лоток, заполненный измельченным льдом, чтобы поддерживать камеру при 4 ° C во время прогона электрофореза.
  2. Осторожно пипеткой по 5 мкл каждого образца в соответствующую лунку. Добавьте подходящий маркер размера ДНК.
  3. Подключите электроды к соответствующим гнездам блока питания. Включите блок питания и установите напряжение до 100 В и запустите гель в течение 90 мин.

5. Окрашивание геля для наблюдения взаимодействия тРНК-белок

  1. Подготовьте окрашивающий раствор, смешав 50 мл TBE с 1x подходящего пятна ДНК. Избегайте воздействия на окрашивающий раствор солнечным светом, покрывая окрашивающий контейнер алюминиевой фольгой.
    ПРИМЕЧАНИЕ. Пятна ДНК обычно хранятся в виде концентрированных запасов в количестве 10 000 или 20 000 штук.
  2. После 90 минут электрофореза осторожно удалите гель из лотка и поместите его в контейнер с окрашивающим раствором. Поместите его на рокер при низкой скорости качания при комнатной температуреВ течение 30 мин.
  3. Удалите агарозный гель из окрашивающего контейнера, осторожно нажмите его на кусок целлюлозной ткани или фильтровальной бумаги, чтобы удалить лишнюю жидкость, и поместите ее непосредственно на трансиллюминатор. Включите УФ-излучение, чтобы визуализировать полосы, содержащие тРНК. Сделайте снимок геля.
  4. Протеиновое окрашивание (необязательно).
    1. Сбросьте раствор для окрашивания ДНК безопасно (в соответствии с процедурами безопасности) и замените его 50 мл раствора Coomassie Brilliant Blue (CBB). Поместите лоток на качалку при комнатной температуре и окрасьте в течение ночи (> 12 часов). Отмените окрашивающий раствор CBB и замените его на 50 мл PBS для удаления избытка красителя. Придерживайтесь в течение 1 часа на качалке.
  5. Визуализируйте белоксодержащие комплексы тРНК под легким трансиллюминатором и сфотографируйте гель, чтобы сравнить с картиной ультрафиолетового геля тРНК.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Большие количества тРНК (UUU) могут быть получены путем экспрессии гена тРНК в E. coli под контролем сильного индуцибельного промотора T7. Выраженная тРНК (UUU) накапливается в цитоплазме и обогащается пулом естественно обильных тРНК. Для получения тРНК EMSA-класса использовали двухстадийный процесс очистки, состоящий из стадии захвата / экстракции и стадии гель-фильтрации / полирования. На стадии захвата / экстракции используется рН 4,3 фенола для достижения одновременного осаждения белка, клеточного мусора, ДНК и экстракции тРНК (и других молекул РНК). На этом этапе количество общего пула тРНК можно оценить электрофорезом на 2% -ном агарозном геле. Второй этап включает гель-фильтрационную хроматографию, которая разделяет виды РНК в зависимости от их молекулярного размера. Ультрафиолетовая трасса при 254 нм используется для контроля разделения и идентификации основных пиков элюирования ( рисунок 1Сверху). Представительные аликвоты пиковых фракций проводили на 2% -ном агарозном геле для анализа ( рисунок 1 внизу ). Большинство молекул тРНК совместно элюируются в одном пике (в середине) хроматографии (здесь 75,5 мл в колонке размером 120 мл). При разделении пулов, содержащих один сверхэкспрессированный вид, например тРНК (UUU), более 90% молекул тРНК в пуле относятся к этой специфической тРНК, а остальные молекулы соответствуют естественным обильным тРНК. Вторичные пики наблюдаются как до, так и после центрального пика, содержащего тРНК. Пик (ы) до этого содержат частично разрушенные молекулы больших РНК (фракции 26 и 32, бруски на рисунке 1 ) и пик (ы) в конце цикла очистки содержат очень маленькие РНК и загрязняющие вещества (фракции 45 и 51; Баров на рис. 1 ). После объединения фракций под центральным пиком (фракции 39-43; Баров на рис. 1 ), количество очищенной тРНК можно количественно оценить с помощью УФ-спектроскопии и / или сравнением с стандартами молекулярного размера на 2% -ном агарозном геле.

Образцы TcdA и тРНК (UUU) могут быть смешаны при разных молярных соотношениях от 1,0 до 10,0 с использованием полулогарифмической схемы выборки ( таблица 1 ) и разделены на 2% мас. / Об. Агарозных гелях ( фиг. 2 ). В зависимости от стабильности комплексов белок-тРНК и стехиометрии связывания на геле можно визуализировать одну или несколько полос. Для TcdA-тРНК (UUU) образуется стехиометрический комплекс, который протекает как изолированная полоса, содержащая как белок, так и тРНК. Как правило, свободная тРНК быстрее мигрирует и может наблюдаться на дне геля, тогда как комплексы белок-тРНК, которые менее отрицательно заряжены и имеют больший размер, имеют тенденцию к миграции медленнее. На рисунке 2 показано представление 2 г / г агарозного геля комплексов TcdA-тРНК (UUU). На рисунке 2 только группы TcdA-only и tRNA-only служат отрицательными элементами управления. По мере увеличения молярного отношения TcdA: тРНК (UUU) количество комплексов TcdA-тРНК (UUU), образованных за счет свободной тРНК-полосы, увеличивается. Обратите внимание, что интенсивность свободной тРНК уменьшается по мере увеличения количества TcdA. Первый сложный комплекс представляет собой стехиометрический комплекс 2: 1, содержащий одну молекулу тРНК на димер TcdA (видимый в полосах с 10, 20 или 30 мкМ TcdA). При насыщении TcdA развивается более крупный молекулярно-массовый комплекс TcdA-тРНК (UUU), который содержит стехиометрический комплекс 2: 2, где обе субъединицы TcdA связаны с одной молекулой тРНК (UUU) каждый (видны в дорожках с 30, 50 или 75 мкМ). Две последние полосы с TcdA (50 или 75 мкМ) связывали всю тРНК в реакции и не имели свободной полосы тРНК.

Tp_upload / 55638 / 55638fig1.jpg "/>
Рисунок 1: Очистка тРНК (UUU) с помощью фильтрации геля. Хроматограмма (верхняя часть) гель-фильтрации тРНК (UUU) над препаративной гель-фильтрационной колонкой высокого разрешения, зарегистрированной при 254 нм. Самый высокий пик, содержащий пул тРНК, обогащенный тРНК (UUU), элюируется при ~ 75,5 мл. 2% мас. / Об. Агарозного геля (снизу) проводили с аликвотами из различных фракций элюирования тРНК. M, лестница молекулярного размера. Нажмите здесь, чтобы просмотреть увеличенную версию этого рисунка.

фигура 2
Рисунок 2: Анализ запаздывания геля с TcdA и тРНК (UUU). EMSA предоставляет доказательства физического связывания тРНК с TcdA. Образцы проводили на 2% -ном агарозном геле при 4 ° С в течение 90 мин. Фиксированное количество тРНК (UUU), 7,5 мкM, смешивали с переменными количествами TcdA (см. Таблицу 1 ), и комплексы белок-тРНК разделяли во время электрофореза. Гель окрашивали и визуализировали на УФ-трансиллюминаторе. Каждая полоса содержит 5 мкл образца. M, лестница молекулярного размера. Нажмите здесь, чтобы просмотреть увеличенную версию этого рисунка.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Проведенный здесь анализ запаздывания гена агарозы с белком-тРНК может быть модифицирован несколькими способами. Во-первых, процентное содержание агарозы в геле может быть уменьшено, чтобы обеспечить разделение и визуализацию комплексов белок-тРНК, значительно превышающих анализируемый здесь (120 кДа). Во-вторых, если целевой белок термолабилен, необходимо принять дополнительные меры предосторожности, чтобы температура поддерживалась ниже максимально допустимой температуры, перемещая устройство электрофореза в холодную комнату или используя пакеты льда внутри камеры электрофореза, чтобы немедленно рассеять полученное тепло Во время пробега. Другие буферные композиции ( например , 0,5X ТБ, трис-борат) и рабочие параметры (> 20 В / см) могут быть изменены для сокращения времени выполнения, если это необходимо или приемлемо для образцов 11 . Предложенную концентрацию MgCl 2 можно уменьшить, если разложение РНК наблюдается во время стадии подготовки образца, поскольку двухвалентные катиМогут потенциально катализировать расщепление нуклеиновых кислот.

Основное ограничение техники заключается в том, что полосы белок-тРНК обычно немного более диффузны, чем те, которые наблюдаются в методах замедления геля на основе акриламида, которые имеют тенденцию быть более четкими и четкими. Другим ограничением является то, что для одновременного анализа множественных образцов необходимо более широкий, более длинные гели, и если будут решены комплексы белка-тРНК различных размеров и заряда.

По сравнению с существующими методами анализ запаздывания запаздывания с белковой тРНК-агарозой дает значительное сокращение трудозатрат и время от подготовки проб до анализа. Акриламидные гели, содержащие вредные химические вещества, являются трудоемкими для подготовки и более длительного полимеризации. Напротив, агарозные гели просты, быстро ливают и устанавливают и не включают токсичные химикаты. Эксперимент может быть завершен за 2 часа. Это включает 30 минут для установки геля, 15 минут для подготовки образца (что может бытьПри охлаждении агарозы), 90 мин для электрофореза и визуализации.

Будущие применения метода могут уточнить методы обнаружения, используемые в этом протоколе, и применить его к обнаружению менее распространенных, более нестабильных видов РНК или к белковым комплексам, которые могут быть выражены только в очень малых количествах. Маркировка РНК или белкового компонента высокочувствительными флуорофорами позволила бы обнаружить меньшие количества комплексов белок-РНК. Кроме того, использование флуорофоров с неперекрывающимися пиками эмиссии / возбуждения могло бы позволить эксперименты по мультиплексированию, где различные виды белка и / или РНК могут быть визуализированы одновременно в одном эксперименте.

В этом протоколе есть три важных шага. Первым и наиболее очевидным критическим шагом является экспрессия и очистка тРНК (UUU). Если количество очищенной тРНК (UUU) ниже определенного минимального предела обнаружения (между 25-200 нг тРНК на полосу), Или полосы деградации становятся очевидными как загрязнители с более низким молекулярным размером, тРНК следует отбросить и повторно очистить. Использование кислотного фенола (рН 4,3) во время экстракции тРНК является существенным, поскольку он селективно осаждает ДНК, сохраняя растворимость РНК. Второй критический шаг касается подготовки образцов белка-тРНК для анализа. Достаточное количество белка и тРНК должно использоваться для обеспечения надежного обнаружения всех образованных комплексов. Молярные отношения белок-тРНК должны быть скорректированы для смещения равновесия в сторону комплексного образования. Третьим критическим шагом является электрофорез. Буфер TBE необходимо использовать свежим (не повторно использовать), и необходимо поддерживать агарозные гели при температурах, где комплексы белок-тРНК являются стабильными и не денатурируются (обычно 4-10 ° C). Следует проявлять осторожность, чтобы поддерживать агарозный гель во время всего электрофореза, например, окружая камеру электрофореза льдом и, по возможности, запуская экспериментТ в холодной комнате при 4 ° С.

Мы продемонстрировали простой метод анализа, характеризующий комплексы белок-тРНК с использованием TcdA-тРНК (UUU) в качестве модельной системы и используя электрофорез в агарозном геле вместо акриламидного электрофореза. Последнее занимает больше времени, и оно значительно более трудоемок. Используя этот метод, электрофоретическое разделение на 2% мас. / Об. Агарозных гелях (формами геля 8 см) может быть выполнено менее чем за 90 мин. Это удобный инструмент для анализа взаимодействия белок-тРНК и позволяет проводить одновременный анализ нескольких образцов. Варианты тРНК и / или белковых мутантов можно скринировать для связывания и стабильности с использованием этого метода.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Авторам нечего раскрывать.

Acknowledgments

MCV является членом CIB Intrumural Programme «Молекулярные машины для лучшей жизни» (MACBET). Исследование, ведущее к этим результатам, получило финансирование от испанского Instituto de Salud Carlos III (PI12 / 01667 до MCV), Испанского министерства экономики и конкурентоспособности (CTQ2015-66206-C2-2-R и SAF2015-72961-EXP до MCV ), Региональное правительство Мадрида (S2010 / BD-2316 - MCV) и Европейская комиссия (Рамочная программа 7 (FP7)), проект ComplexINC (контракт № 279039 на MCV). Финансисты не играли никакой роли в разработке исследований, сборе и анализе данных, решении опубликовать или подготовить рукопись.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
E. coli BL21(DE3) Novagen 70235 DE3 lysogen contains T7 polymerase upon IPTG induction.
pET23d Novagen 69748-3 pET23d confers resistance to ampicillin; T7 promoter.
LB Broth, Low Salt (Lennox L Broth), Granulated Melford GL1703 Conventional LB Broth, High Salt, can also be used.
Ampicillin Sigma-Aldrich 10419313
Incubator Shaker (Thermostated) NBS Excella E24  Any shaker incubator with temperature control can be used.
Isopropyl-beta-D-thiogalactopyranoside (IPTG), >=99% Acros Organics BP1755
Sodium acetate, anhydrous, >99% Melford B4017
Ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA), Disodium salt, >99% Acros Organics AC327205000 Harmful if inhaled.
Centrifuge (refrigerated) Eppendorf 5430
Centrifuge (refrigerated) rotor Eppendorf 5430/5430P
Centrifuge Sorvall RC5C
Centrifuge rotor Sorvall SLA-3000
Phenol solution, Saturated with 0.1 M citrate buffer, pH 4.3 ± 0.2 Sigma-Aldrich P4682 Acute toxicity (oral, dermal, inhalation), corrosive
Ethanol absolute for analysis, 100% v/v Merck Millipore 100983
Sodium phosphate dibasic dihydrate, Na2HPO4, >=99% Sigma-Aldrich 71643
Potassium dihydrogen phosphate, KH2PO4 Merck 48,730,250
HiLoad 16/60 Superdex 75  GE Healthcare 28989333
Agarose Melford MB1200
Tris [Tris(hydroxymethyl) aminomethane HCl] Melford T1513
Boric Acid Melford B0503
Microwave Haier HDA-2070M
TCEP [Tris(2-carboxyethyl)phosphine hydrochloride] Sigma-Aldrich C4706 Corrosive to metals and skin.
ATP [Adenosine 5′-triphosphate disodium salt hydrate], Grade I, >=99% Sigma-Aldrich A2383
Magnesium chloride (MgCl2), anhydrous, >=98% Sigma-Aldrich M8266
Sodium chloride (NaCl), >99% Fisher Bioreagents BP358
Potassium chloride (KCl), >99% Melford P0515
NZYDNA Ladder VI NZYtech MB8901
Power supply Consort EV261
Electrophoresis unit Real Laboratory RELSMINI10
Real Safe nucleic acid staining Real Laboratory RBMSAFE 20,000X stock
UV Transilluminator (G:Box/EF) Syngene 2216498
Coomassie Brilliant Blue G Sigma-Aldrich B0770
Rocker (Gyro-Rocker) Stuart SSL3
Mixer Vortex  Fisher brand 13214789

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Scott, V., Clark, A. R., Docherty, K. The gel retardation assay. Methods Mol Biol. 31, 339-347 (1994).
  2. López-Estepa, M., et al. The crystal structure and small-angle X-ray analysis of CsdL/TcdA reveal a new tRNA binding motif in the MoeB/E1 superfamily. Plos One. 10 (4), e0118606 (2015).
  3. Miyauchi, K., Kimura, S., Suzuki, T. A cyclic form of N6-threonylcarbamoyladenosine as a widely distributed tRNA hypermodification. Nat Chem Biol. 9 (2), 105-111 (2013).
  4. Bolstad, H. M., Botelho, D. J., Wood, M. J. Proteomic analysis of protein-protein interactions within the Cysteine Sulfinate Desulfinase Fe-S cluster biogenesis system. J Proteome Res. 9 (10), 5358-5369 (2010).
  5. Loiseau, L., Ollagnier-de Choudens, S., Lascoux, D., Forest, E., Fontecave, M., Barras, F. Analysis of the heteromeric CsdA-CsdE cysteine desulfurase, assisting Fe-S cluster biogenesis in Escherichia coli. J Biol Chem. 280 (29), 26760-26769 (2005).
  6. Fried, M. G., Crothers, D. M. Equilibrium studies of the cyclic AMP receptor protein-DNA interaction. J Mol Biol. 172 (3), 241-262 (1984).
  7. Garner, M. M., Revzin, A. A gel electrophoresis method for quantifying the binding of proteins to specific DNA regions: application to components of the Escherichia coli lactose operon regulatory system. Nucleic Acids Res. 9 (13), 3047-3060 (1981).
  8. Rio, D. C. Electrophoretic mobility shift assays for RNA-protein complexes. Cold Spring Harb Protoc. 2014 (4), 435-440 (2014).
  9. Ryder, S. P., Recht, M. I., Williamson, J. R. Quantitative analysis of protein-RNA interactions by gel mobility shift. Methods Mol Biol. 488, 99-115 (2008).
  10. Yakhnin, A. V., Yakhnin, H., Babitzke, P. Gel mobility shift assays to detect protein-RNA interactions. Methods Mol Biol. 905, 201-211 (2012).
  11. Ream, J. A., Lewis, L. K., Lewis, K. A. Rapid agarose gel electrophoretic mobility shift assay for quantitating protein: RNA interactions. Anal Biochem. 511, 36-41 (2016).
  12. Hagel, L. Gel-filtration chromatography. Curr Protoc Mol Biol. , Chapter 10, Unit 10.9 (2001).

Tags

Биохимия выпуск 124 CsdL циклический t сульфинатсульфиназы цистеина (CSD) анализ запаздывания гел, TcdA перенос РНК (тРНК) гипермодификация тРНК
Протеин-тРНК-агароз-гель-запаздывающие анализы для анализа<em&gt; N</em<sup&gt; 6</sup&gt; -threonylcarbamoyladenosine TcdA Функция
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Fernández, F. J., Gómez,More

Fernández, F. J., Gómez, S., Navas-Yuste, S., López-Estepa, M., Vega, M. C. Protein-tRNA Agarose Gel Retardation Assays for the Analysis of the N6-threonylcarbamoyladenosine TcdA Function. J. Vis. Exp. (124), e55638, doi:10.3791/55638 (2017).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter