INAD protein kompleksinin montaj mekanizmasına dayanarak, bu protokolde, endojen Drosophila TRP kanalını saflaştırmak için modifiye edilmiş bir afinite saflaştırma artı rekabet stratejisi geliştirilmiştir.
Yöntem makalesi
* These authors contributed equally
INAD protein kompleksinin montaj mekanizmasına dayanarak, bu protokolde, endojen Drosophila TRP kanalını saflaştırmak için modifiye edilmiş bir afinite saflaştırma artı rekabet stratejisi geliştirilmiştir.
Drosophila fototransdüksiyonu, bilinen en hızlı G proteinine bağlı sinyal yollarından biridir. Bu kaskadının özgüllüğünü ve verimliliğini sağlamak için, kalsiyum (Ca2+)-geçirgen katyon kanalı, geçici reseptör potansiyeli (TRP), iskele proteinine sıkıca bağlanır, inaktivasyon-sonrası-potansiyel D (INAD) ve göze özgü protein kinaz C (ePKC) ve fosfolipaz Cβ / No reseptör potansiyeli A (PLCβ / NORPA) ile büyük bir sinyal protein kompleksi oluşturur. Bununla birlikte, Drosophila TRP kanalının biyokimyasal özellikleri belirsizliğini korumaktadır. INAD protein kompleksinin montaj mekanizmasına dayanarak, endojen TRP kanalını saflaştırmak için modifiye edilmiş bir afinite saflaştırma artı rekabet stratejisi geliştirilmiştir. İlk olarak, saflaştırılmış histidin (His) etiketli NORPA 863-1095 fragmanı Ni-boncuklara bağlandı ve endojen INAD protein kompleksini Drosophila kafa homojenatlarından aşağı çekmek için yem olarak kullanıldı. Daha sonra, TRP kanalı ile rekabet etmek için Ni-boncuklara aşırı saflaştırılmış glutatyon S-transferaz (GST) etiketli TRP 1261-1275 parçası eklendi. Son olarak, süpernatanttaki TRP kanalı, boyut dışlama kromatografisi ile aşırı TRP 1261-1275 peptidinden ayrıldı. Bu yöntem, Drosophila TRP kanalının geçit mekanizmasını hem biyokimyasal hem de yapısal açılardan incelemeyi mümkün kılar. Saflaştırılmış Drosophila TRP kanallarının elektrofizyoloji özellikleri gelecekte de ölçülebilir.
Fototransdüksiyon, emilen fotonların nöronların elektriksel kodlarına dönüştürüldüğü bir süreçtir. Sadece opsinleri ve aşağıdaki G proteinine bağlı sinyal kaskadını hem omurgalılarda hem de omurgasızlarda iletir. Drosophila'da, beş PDZ alanını kullanarak, iskele proteini inaktivasyonu-sonrası-sonrası-potansiyel D (INAD), geçici bir reseptör potansiyeli (TRP) kanalı, fosfolipaz Cβ / No reseptör potansiyeli A (PLCβ / NORPA) ve göze özgü protein kinaz C (ePKC) 1'den oluşan bir supramoleküler sinyal kompleksi düzenler. Bu supramoleküler sinyal kompleksinin oluşumu, Drosophila fototransdüksiyon makinelerinin doğru hücre altı lokalizasyonunu, yüksek verimliliğini ve özgüllüğünü garanti eder. Bu komplekste, ışığa duyarlı TRP kanalları, NORPA'nın aşağı akış efektörleri olarak işlev görür ve kalsiyum akışına ve fotoreseptörlerin depolarizasyonuna aracılık eder. Önceki çalışmalar, Drosophila TRP kanalının açılmasına protonlar, yerel lipit ortamının bozulması veya mekanik kuvvet 2,3,4 aracılık ettiğini göstermiştir. Drosophila TRP kanalı ayrıca kalmodulin5 ile etkileşime girer ve kalsiyum tarafından hem pozitif hem de negatif geri besleme 6,7,8 ile modüle edilir.
Şimdiye kadar, Drosophila TRP ve TRP benzeri (TRPL) kanalların geçit mekanizması üzerine yapılan elektrofizyoloji çalışmaları, eksize edilmiş membran yamalarına, ayrışmış vahşi tip Drosophila fotoreseptörlerinden tüm hücre kayıtlarına ve S2, SF9 veya HEK hücrelerindehetero-eksprese kanallara dayanıyordu. Tam uzunluktaki Drosophila TRP kanalının yapısal bilgileri de belirsizliğini koruyor. Saflaştırılmış proteinin elektrofizyolojik özelliklerini yeniden yapılandırılmış bir membran ortamında incelemek ve tam uzunluktaki Drosophila TRP kanalının yapısal bilgisini elde etmek için, saflaştırılmış tam uzunlukta TRP kanallarının elde edilmesi, memeli TRP kanalı çalışmalarında kullanılan metodolojilere benzer şekilde gerekli ilk adımdır14,15,16,17.
Son zamanlarda, INAD protein kompleksi18,19,20'nin montaj mekanizmasına dayanarak, TRP kanalını streptavidin boncukları5 ile Drosophila kafa homojenatlarından arındırmak için bir afinite saflaştırma artı rekabet stratejisi geliştirilmiştir. Streptavidin boncuklarının düşük kapasitesi ve pahalı maliyeti göz önüne alındığında, burada His-etiketli yem proteinini ve buna karşılık gelen düşük maliyetli Ni-boncukları çok daha yüksek kapasiteye sahip kullanan gelişmiş bir saflaştırma protokolü tanıtılmıştır. Önerilen yöntem, TRP kanalının geçit mekanizmasını yapısal açılardan incelemeye ve TRP kanalının elektrofizyolojik özelliklerini saflaştırılmış proteinlerle ölçmeye yardımcı olacaktır.
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
1. GST etiketli TRP ve Onun etiketli NORPA parçalarının saflaştırılması
2. Drosophila kafalarının hazırlanması
3. Drosophila TRP kanal saflaştırma
4. Drosophila TRP kanalının boyut hariç tutma kolon saflaştırılması
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Bu makalede, endojen Drosophila TRP kanalını saflaştırmak için bir protein saflaştırma yöntemi gösterilmiştir (Şekil 1).
İlk olarak, yem ve rakip proteinleri elde etmek için rekombinant protein ekspresyonu ve saflaştırma uygulanır. Daha sonra, GST etiketli bir TRP 1261-1275 fragmanı, LB ortamındaki E. coli BL21 (DE3) hücrelerinde eksprese edilir ve glutatyon boncukları ve bir boyut hariç tutma sütunu kullanılarak saflaştırılır (
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Beş PDZ alanı içeren INAD, Drosophila fototransdüksiyon makinelerinin temel organizatörüdür. Önceki çalışmalar, INAD PDZ3'ün TRP kanalı C-terminal kuyruğuna zarif bir özgüllükle bağlandığını göstermiştir (KD = 0.3 μM)18. INAD PDZ45 tandem, NORPA 863-1095 fragmanı ile son derece yüksek bir bağlanma afinitesi ile etkileşime girer (KD = 30 nM). Bu bulgular, NORPA CC-PBM parçasının aşağı çekme yemi olarak kullanılmasını sağlayan afinite saflaştırma artı rekabet stratejis...
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Yazarların açıklayacak hiçbir şeyleri yoktur.
Bu çalışma, Çin Ulusal Doğa Bilimleri Vakfı (No. 31870746), Shenzhen Temel Araştırma Hibeleri (JCYJ20200109140414636) ve Guangdong Eyaleti, Çin Doğa Bilimleri Vakfı (No. 2021A1515010796) tarafından W. L. L. tarafından desteklenmiştir. LetPub'a (www.letpub.com) bu makalenin hazırlanması sırasındaki dilbilimsel yardımları için teşekkür ederiz.
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
| Ad | Şirket | Katalog numarası | Yorumlar |
|---|---|---|---|
| Bakteri suşları | |||
| BL21(DE3) Yetkin Hücreler | Novagen | 69450 | Protein aşırı ekspresyonu |
| Deney modelleri | |||
| D.melanogaster: W1118 suşu | Bloomington Drosophila Stok Merkezi | BDSC:3605 | Drosophila < / em > kafa hazırlığı |
| < güçlü > Malzeme< / güçlü > | |||
| 20/30/40 örgü paslanmaz çelik elekler | Jiufeng metal örgü şirketi | GB / T6003.1 | < em > Drosophila < / em > kafa hazırlığı |
| % 30 Akrilamid-N, N ve asal;-Metilenbisakrilamid (29: 1) | Lablead | A3291 | SDS-PAGE jel hazırlama |
| Amonyum Persülfat | Invitrogen | HC2005 | SDS-PAGE jel hazırlama |
| Kokteyl proteaz inhibitörü | Roche | 05892953001 | Proteaz inhibitörü |
| Coomassie parlak mavi R-250 | Sangon Biotech | A100472-0025 | SDS-PAGE jel boyama |
| DL-Dithiothreitol (DTT) | Sangon Biotech | A620058-0100 | Boyut dışlama sütunu tampon hazırlama |
| Etilendiamintetraasetik asit disodyum tuzu (EDTA) | Sangon Biotech | A500838-0500 | Boyut dışlama sütunu tampon hazırlama |
| Glisin | Sangon Biotech | A610235-0005 | SDS-PAGE tampon hazırlama |
| Glutatyon Sefaroz 4 Hızlı Akışlı boncuklar | Cytiva | 17513202 | Afinite kromatografisi |
| İmidazol | Sangon Biotech | A500529-0001 | Elüsyon tamponu Ni sütunu |
| İzopropil-beta-D-tiyokalaktopiranosit (IPTG) | Sangon Biotech | A600168-0025 | Protein aşırı ekspresyonunun indüksiyonu |
| LB Suyu Tozu | Sangon Biotech | A507002-0250< | em>E.coli. hücre kültürü |
| L-Glutatyon indirgenmiş (GSH) | Sigma-aldrich | G4251-100G | Glutatyon boncukları |
| için elüsyon tamponu hazırlığıNi-Sefaroz excel boncukları | Cytiva | 17371202 | Afinite kromatografisi |
| N-Dodesil beta-D-maltosit (DDM) | Sangon Biotech | A610424-001 | Protein saflaştırması için deterjan |
| N, N, N ', N'-Tetrametiletilendiamin (TEMED) | Sigma-aldrich | T9281-100ML | SDS-PAGE jel hazırlama |
| PBS | Sangon Biotech | E607008-0500 | E.coli. hücresi için homojenizasyon tamponu |
| PMSF | Lablead | P0754-25G | Proteaz inhibitörü |
| Önceden boyanmış protein işaretleyici | Thermo Scientific | 26619/26616 | Önceden boyanmış protein merdiveni |
| Boyut dışlama sütunu (hazırlık sınıfı) | Cytiva | 28989336 | HiLoad 26/60 Superdex 200 PG sütunu |
| Boyut dışlama sütunu (analitik sınıf) | Cytiva | 29091596 | Superose 6 10/300 GL sütununu artırın |
| Sodyum klorür | Sangon Biotech | A501218-0001 | Protein saflaştırma tamponu hazırlığı |
| Sodyum dodesil sülfat (SDS) | Sangon Biotech | A500228-0001 | SDS-PAGE jel/tampon hazırlama |
| Tris tabanı | Sigma-aldrich | T1503-10KG | Protein saflaştırma tamponu hazırlama |
| Ultrafiltrasyon dönüşü sütun | Millipore | UFC901096/801096 | Protein konsantrasyonu |
| Ekipman | |||
| Analitik Terazi | DENVER | APX-60 | Drosophila Metagesi kafa |
| 15 mL ve 50 mL konik santrifüj tüpleri için masa üstü yüksek hızlı soğutmalı santrifüj | Eppendorf | 5810R | Protein konsantrasyonu |
| Masa üstü yüksek hızlı soğutmalı santrifüj 1.5 mL santrifüj tüpleri | Eppendorf | 5417R | Homojenizasyondan sonra Drosophila< / em> kafa lizatının santrifüjlenmesi |
| Boş yerçekimi akış sütunu (İç Çap = 1.0cm) | Bio-Rad | 738-0015 | TRP protein saflaştırması |
| Boş yerçekimi akış sütunu (İç Çap = 2,5 cm) | Bio-Rad | 738-0017 | E.coli.Gel Dokümantasyon Sisteminden yem ve rakip protein saflaştırması |
| Bio-Rad | Universal Hood II Jel Doc XR Sistemi | SDS-PAGE görüntüleme | |
| Yüksek hızlı soğutmalı santrifüj | Beckman coulter | Avanti J-26 XP | E.coli. hücrelerinin/hücre lizatının santrifüjlenmesi |
| Yüksek basınçlı homojenizatör | UNION-BIOTECH | UH-05 | E.coli. hücrelerinin homojenizasyonu |
| Sıvı nitrojen tankı | Taylor-Wharton | CX-100 | Drosophila kafa hazırlığı |
| Protein arıtma sistemi | Cytiva | AKTA temizleyici | Protein arıtma |
| Buzdolabı (-80 derece; C) | Thermo | 900GP | em > Drosophila < / em > kafa hazırlığı |
| Spektrofotometre | MAPADA | UV-1200 | OD600 E.coli. hücrelerinin ölçümü |
| Spektrofotometre | Thermo Scientific | NanoDrop 2000c | Protein konsantrasyonunun belirlenmesi |
| Ultrasantrifüj | Beckman sürgü | makinesi Optima XPN-100 Ultrasantrifüj | Ultrasantrifüj |
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Bu JoVE makalesinin metnini veya şekillerini yeniden kullanmak için izin iste
İzin iste