$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
Bu üç protokol (1), cryomilling katı hal kırılması için hücreleri hazırlamak (2) bir planeter bilyalı değirmende kırılma elde etmek ve (3) ile kompleks yakalama ilgili bir proteini afinite hücre toz özler üretmek için birlikte çalışır fizyolojik Uygulayıcılar. Birçok farklı hücre parçalama teknikleri kırma etkisi, kesme ve / veya basıncı kullanılarak mekanik / fiziksel yaklaşımlar, yanı sıra kimyasal / enzimatik yaklaşımlar, farklı artıları ve eksileri 49,50 ile her dahil mevcuttur. Her araştırmacı hücre kırılması ve protein ekstraksiyonu için seçilen herhangi bir yaklaşım (aşağıda açıklanmıştır) ampirik optimizasyonu gerektiren önyargıları 51,52 tanıtmak için muhtemel akılda tutarak, onların analizleri için en uygun yöntemler keşfetmek için teşvik edilmektedir. Mekanik yöntemler protein kompleksleri bozabilir yüksek ısı ve / veya kesme kuvvetlerine neden olabilir. Cryomilling t örneklerin LN 2 soğutma istihdam sayesinde ısıtma etkilerini önlersürecin kendisi süresi. Planet bilyalı değirmenler parçacık büyüklüğü azaltma 53,54 bileşenleri olarak, kesme stresi dahil olmak üzere etki ve sürtünme kuvvetleri, dayanmak anlaşılmalıdır. ayarlarda biz protein komplekslerinin dejenerasyonu gözlenen değil bildirdi. Nitekim biz çıkarılan ve 'yumuşak' deterjan bazlı lizis 7 kullanan hazırlıkları daha yüksek spesifik aktivite sergileyen görünüşte sağlam ~ 50 MDa nükleer gözenek kompleksleri 11 ve enzimatik olarak aktif retrotranspozonlar erişebilirsiniz. Hücre lizizi kimyasal / enzimatik yöntemler hücre içeriği, bir in vitro ortamı hücre zarları ve yapısal makromoleküllerin bozulması destekler ancak protein kompleksinin bütünlüğünü korumak için uygun olmayabilir (ES salınan ama bunlarla sınırlı muzdarip ) ilgi. Sık sık, ne komplekslerinin bileşenleri ilgi protein ile oluşturulan, ne de koşullar hedef kompleksleri stabilize etmek için gerekliönceden bilinen. Katı hal öğütme en büyük yararı, kırılması ve çıkarma kaynağı malzeme yönlendirilir, bağlanmamış olan, ilave sıvının serbest hazırlanabilir (veya aşağıdaki -80 ° C'de) içinde saklanarak, topladığı ve uygun isteğe bağlı deney için alınacak olduğu; örneğin, afinite yakalama in vitro koşullarda optimize araştırmak için. Protein etkileşimleri dolayısıyla özütleyici hacmini fizyolojik etkileşimlerini muhafaza etmek için avantajlı olabilir en aza indirerek, yüksek konsantrasyonda 55,56 en stabildir. Öte yandan, pratik hususlar vardır - protein kompleksleri afinite ortamı ile hedef kompleksleri karıştırmak için, hücre dışına ve çözünmez agregaların ücretsiz ağdalı olmayan sulu fazda, içine bölümlenmiş gerekiyor. Ayrıca, in vitro ortamda (pH, tuz konsantrasyonu, vb) üzerinde bir miktar standardizasyon ve kontrol sistemli ve yeniden üretilebilirlik için gereklidir. Biz pr özler bulmakseyreltme aralığında oduced 1: 4-1: 9 (w: v) kaliteli sonuçlar veren pratik ve teorik endişeler, tatmin. Buna ek olarak, orta ihtiyaçlarını afinite hücre ekstresi uygun oranı belirlenir. Bu yakınlık ortamın değişen miktarlarda özler titrasyon ile deneysel olarak yapılır ve aşağıda daha ayrıntılı olarak ele alınan, deney sinyal-gürültü oranı saptanabilir etkiler olabilir. Hedef proteinin mükemmel tükenmesi tipik haliyle, hedef proteinin eriyebilen fraksiyonunun ≥70%, ancak>% 90 tercih edilir ve ekstraksiyon şartlarına dikkatli parametre ile elde olabilir. Gibi pek çok pratik hususlar referans 1 kaplıdır. Ev yapımı alternatifler canlı olmasına rağmen paramanyetik boncuklar, özel bir mikrosantrifüj tüp tutucu neodimyum mıknatıslar kullanılarak manipüle. tutucu içine yerleştirilen tanecikler manyetik alanın etkisi altında lastiğin yan toplanır. Çözümler sonra di olmadan kaldırılmış olabilirboncuk sturbing.
Burada kullanılan planet bilyalı değirmen ile geliştirilen sunulan cryomilling protokolünün bir sınırlama, (Malzeme tabloya bakınız) malzemenin minimum miktarda etkili bir tesis için gerekli olan bu cihaz (> 1 g) kullanılarak hücre tozu geri olmasıdır. Bu gibi miktarlar, kolayca çok sayıda mikrop, hücre çizgileri ve model organizmalar ile elde edilir, ve aynı zamanda sık sık laboratuar hayvanları eksize dokuları ile elde edilebilir. Bununla birlikte, bazı hücre çizgileri az olabilir bolluğu ve hayvan dokularında büyümesi çok zor olabilir. malzemenin daha küçük miktarları nispeten elde edilen bir toz incelik kurban olmasına rağmen, potansiyel olarak daha küçük kaplar kullanılarak diğer aygıtları kullanarak öğütülebilir. Buna ek olarak, mekanik öğütme cihazların maliyeti, bazı laboratuarlarda için çok pahalı olabilir olabilir. Bir haşere kullanarak el ile en ekonomik bir de dahil olmak üzere, alternatif kurulumları 14-19 bir dizi kullanılarak elde edilebilir Cryomillingle ve harç, kırılma verimliliği önemli ölçüde düşer rağmen. Afinite yakalama protokoller genellikle bu nedenle maksimum protein çözeltisi içine ekstrakt edildikten ve hedef protein kompleksleri yakalanması için maksimum potansiyel kolaylaştırmak için hücre lisis oluşumunun bir yüksek verim için amaçlanmıştır. Diğer yandan, bu tüp ekleme maya için gösterilmiştir maksimum liziz nitro biyokimyasal etki 57,58 maksimal ile eşit olmayabilir ayıklar. Biz şu ana kadar test edilen sistemlerde bu tür sorunları görülmez ve cryomilling bu nedenle kasıtlı eden hücre kopması sınırlamamaktadır. In vitro enzimatik tahliller için optimize Yine de, bu olasılığı akılda tutulmalıdır. cryomilling hücrelerinin kırılması için çok etkili bir yöntem olmasına rağmen, homojen olmayan agrega zaman görsel muayene ile gözlemlenen, çünkü, sonication sınırlı bir miktarda, genellikle memeli dokularında üretim homojen bütün hücre hülasaları yarar: tipik haliyleekstraksiyon koşulları tuzu (100-300 mM) ve iyonik olmayan bir deterjan (% 0.1-1 h / h) konsantrasyonları düşük-orta kullanılmıştır. bu agregaların varlığı sonraki afinite yakalama verimini ve / veya kalitesini düşürebilir görülmektedir, çünkü biz rutin (onlar çıplak gözle görülmez bile) onları dağıtmak için sonikasyon uygulamak. Agrega önce öğütülmüş maya hücreleri 58 özütlerinde bildirilenlere benzer aglomere membran fragmanları ile tutarlıdır. Sonikasyon için de aynı şekilde bu protokolü uygulanan sonikasyon derecesi parçası DNA kayda değer değildir, DNA kesme ve çözelti içine kromatin parçaları serbest bazı protokoller kullanılır. ilgi konusu proteinine karşı mükemmel bir afinite ligandı veya antikorun sınırlı sayıda (ya da yüksek maliyet) başka engel olabilir. piyasada mevcut afinite reaktifler geniş bir dizi model organizma genomik etiketleme ya da tr mükellef olduğunda kaldıraçlı olabilirafinite etiketli füzyonları olarak ilgi konusu olan proteinlerin ekspresyonunu ektopik ifade vektörleri ile ansfection. Ancak, özel antikorların üretimi artan mümkün hale gelmiştir ve her ikisi de poliklonal ve monoklonal antikorlar, afinite yakalama uygulamalarda mükemmel gerçekleştirebilir. Bunlar pek çok unsuru da referans 1 daha detaylı olarak ele alınmıştır.
Afinite ortamın hücre parçalama yöntemi ve bir seçim sonuçları nasıl etkilediğini örnekleri, Şekil 1 'de gösterilmiştir. Farklı ekstraksiyon ile sağlanan etkilerin örnekleri, referans 1,11,24 görülebilir. Bu ve diğer deney parametrelerinin zor hekimlerini ayırt hale afinite yakalama kalitesini etkileyebilir, çünkü "kordon proteomlarda" ve hesaplama yaklaşımlar depoları spesifik olmayan kirletici FP 40-43 belirlemeye yardımcı geliştirilmiştir ortadan kaldırmak için. Bununla birlikte, bu tür yaklaşımlar sadece substitSınırlı ölçüde 59 optimal numune hazırlama ute. en iyi uygulamaları gözlemlemek ve ampirik afinite yakalama deneyi, aşağı analizler için daha aşağıda tartışılan en kaliteli örneklerini sağlayacaktır optimize. örnek saflığı artırabilir kolay uygulanabilir pratik yerli ayırmaktır. Ana yıkama en çok fazla deney için sağlam afinite izole edilmiş bir protein kompleksi elde etmek için kullanılır; sık sık örnek saflığı artırır gibi, aynı zamanda bu nedenle tek başına kullanılabilir. Şekil 1, panel II gösterildiği gibi, ancak, Örnek saflığını geliştirmek için ana elüsyon kabiliyeti, hücre özü hedef proteinin bolluk afinite ortamın miktarına doğru titrasyon bağlıdır - Orta fazla olduğunda , boş paratoplar doğal akıtılan fraksiyonları gözlenebilen AP proteinlerinin dışı hedef birikimini izin verebilir. Burada açıklanan reaktifler ve prosedürler kullanılarak, bu HBizim deneyim olarak deneylere FP tek en büyük katkıyı bir kez canlı hücrenin bağlamında kaldırılır takılı protein kendisi olduğunu. (Şek. 1.II ve Şek. S1). Bu gibi durumlarda, antijen yokluğunda alakasız Proteomlar elde parental hücre hattı kontrol pratik değere sahip; aynı şekilde hedef antijen şey ama yoksun olan etiket okunur veya başak-denetimler için. Bu nedenle, doğrudan sayısal MS kullanarak post-lizis protein etkileşimleri birikimini ölçen I-KİR 7,38, ne zaman pratik uygulama. protokol Aşama 3.2.7 belirtildiği gibi, ana elüsyon için prosedürler kullanılmıştır afinite sistemi detayları ile değişecektir. Ana yıkama en çok eğilim aracı kompleksin serbest, etiketin etiketli protein kompleksi ya da proteolitik yarılma rekabetçi şekilde çıkarılması ile elde edilir. küçük epitop etiketleri oluşan çeşitli afinite sistemleri fo, mevcutR epitop kendisi etiketlenmiş protein kompleksleri 60 rekabet elüsyon için yararlı bir peptid olarak mevcut olduğu. Aynı şekilde, birçok proteazlar füzyon proteinleri 61 özel stratejik afinite yerleştirilen soydaş siteleri yarmak için kullanılabilir etiketli vardır. seçilen afinite sistemlerinin özelliklerine bağlı olarak, uygun bir yıkama düzeni kabul edilebilir.
Genellikle, elde edilen sonuçların kalitesi önemli ölçüde numune hazırlama kalitesi ile etkilenecektir. Bakım ve hassasiyet korurken mümkün olduğu kadar çabuk bu protokollerin her adımda dikkatli ve hassas çalışmak ve önemlidir. Her manipülasyon etkinliğini anlamak için her adımda ilgilenilen proteinin bölümleme izlemek için tavsiye edilir. Örnek: söz konusu hücre ya da dokuda ilgili protein kadar bol? Belki çalışmada (ve kompleksleri) kapsamında, protein kütlece karakterize zor olacakDüşük bolluk nedeniyle spektrometresi. Saflaştırılmış Kompleksi (yaklaşık aralığı nanogram), genel protein lekeleme ile tespit ise, kütle spektrometrisi başarılı muhtemeldir. ilgi yakalanan proteinin, sadece duyarlı geliştirilmiş kemiluminesans batı lekeleme (yaklaşık pikogram aralık) tarafından tespit edilebilir varsa, kütle spektrometresi etkili olabilmesi için daha az olasıdır. İlgili protein hücre içinde bol miktarda olsa bile, hücre özü ne kadar bol üretilir? çözüm protein bölümü mı yoksa pelet var? İkincisi ise, yeni bir çıkarma çözüm düzeltebilir bu icat edilebilir. Hücre ekstresi için eğilim aracı ile birleştirilir sonra, ne kadar etkili proteinin yakalanır? Protein sonraki yıkar bağlı kalacağı mu? Peki ya diğer copurifying proteinler hakkında? protokol uygun adımları her numunenin bir bölümünde kaydederek Bu sorular havaalanı protein karşı Western blotting ile tipik haliyle, cevap olabilirya da genel bir protein boyama, ancak diğer deneyler de uygun olabilir. bir trade-off bir özelliği ya da diğer maksimize yapılacak olabilir ancak her adımı en iyi duruma getirme, yakalanan komplekslerin verim ve saflık artıracaktır.
Birçok araştırmacı için afinite yakalama tipik bir uygulaması, ilgi konusu olan proteinlerin az sayıda in vivo uygulayıcılara adayı tespit etmektir; Bu adaylar genellikle fiziksel interactors biyolojik önemini göstermek için in vivo dik yaklaşımlarla doğrulama tabi tutulur. Affinity yakalama ayrıca, bir (neredeyse) proteom çapında gözlenen proteinleri copurifying in vivo komplekslerinde varsayılan ilişkin hesaplama çıkarımlar kolaylaştıran listeleri oluşturmak için yüksek verimli çalışmalar tarafından istihdam edilmektedir. Bu tür çalışmalar, çok sayıda örnek literatürde bulunabilir. Bu yaklaşım keşfetmek insanın lehine verilen herhangi bir hedef için yakalama koşullarının optimizasyonu foregoesy hedefler; Böyle, olayla kompleksleri olarak kendilerini nadiren herhangi bir numunede tamamen sağlam ve son derece saf alınır. Bunun yerine, bir çok farklı afinite çekilen örnekler arasında görülen bileşimler kısmi örtüşmeler çıkarımlar 42 bir temel olarak kullanılır. Her iki yaklaşım da interaktom anlayışımıza değerli verileri katkıda bulunur. Bununla birlikte, afinite yakalama biri büyük yararı sık sık, sağlam ve yüksek derecede saflaştırılmış çabalar prosedürünü optimize etmek için yapılması kaydıyla kompleksleri elde etmek için fırsat sunuyoruz olmasıdır. Biz, yaklaşım geleceği fizyolojik interactors ve daha aşağı biyokimyasal, enzimolojik daha sık kullanılması ve yapısal çalışmaların gamının daha doğru değerlendirilmesi için kolay ve endojen protein kompleksleri 11 yakalanmasını optimize verimliliğinin arttırılması yatıyor inanıyoruz örneğin, 7,9,23 başvuruyor.