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Genetics

과도 식의 외국 유전자 단백질 기능 분석 결과 대 한 곤충 세포 (sf9)

Published: February 22, 2018 doi: 10.3791/56693

Summary

이 프로토콜 열 충격 유발 단백질 식 시스템 (pDHsp/V5-그 의/sf9 셀 시스템), 외국 단백질을 표현 하거나 안티 apoptotic 활동의 잠재적인 외국 단백질 및 그들의 잘린 아미노 평가에 사용 될 수 있는 설명 곤충 세포에서 산입니다.

Abstract

변이 유전자 표현 시스템 잠재 체 외에서 세포 문화 시스템에서 단백질 기능 분석을 수행 하기 위한 가장 중요 한 기술 중 하나입니다. 이 시스템은 과도 식 플라스 미드에 baculoviral 발기인의 통제 익스프레스 외국 유전자를 개발 되었다. 또한,이 시스템은 자체 잠재 또는 외국 단백질 기능 분석 결과에 적용할 수 있습니다. 가장 광범위 하 게 그리고 상업적으로 사용 가능한 변이 유전자 식 시스템 Orgyia pseudotsugata multicapsid nucleopolyhedrovirus (OpMNPV)의 즉시 이른 유전자 (IE) 발기인에 따라 개발 된다. 그러나, 낮은 식 수준 외국 유전자 곤충 세포에서 관찰 되었다. 따라서, 일시적인 유전자 표현 시스템 단백질 식 향상을 위한 건설 되었다. 이 시스템에서 재조합 플라스 미드는 초파리 열 충격 70 (Dhsp70) 발기인의 통제 대상 시퀀스를 포함 하도록 건설 되었다. 이 프로토콜의이 열 충격 기반 pDHsp/V5-그의 (6 히스티딘와 V5 epitope) 응용 프로그램 선물 /Spodoptera frugiperda 셀 (sf9 셀) 시스템; 이 시스템은 또한 곤충 세포에서 후보 단백질의 안티-apoptotic 활동을 평가 하기 위한 유전자 발현 뿐만 아니라 가능 하다. 또한,이 시스템 중 한 재조합 플라스 미드와 페 수 또는 두 개의 잠재적으로 기능적으로 대립 곤충 세포에서 재조합 플라스 미드를 페 공동. 프로토콜이이 시스템의 효율성을 설명 하 고이 기술의 실용적인 사례를 제공 합니다.

Introduction

두 단백질 표정 시스템 단백질 생산을 위해 일반적으로 사용 되었습니다: 원핵생물 단백질 표정 시스템 (대장균 유전자 표현 시스템) 및 진핵생물 단백질 표정 시스템. 하나의 인기 있는 진핵생물 단백질 식 시스템은 잠재 식 벡터 시스템 (BEVS)1. Baculoviruses 먼저 농업의 전세계 생물 관리 요원으로 사용 되었다 산림 해충 및. 지난 몇 년간, baculoviruses 단백질 표정 벡터도를 위한 바이오 도구로 개발 되었다. 더블-좌초 원형 DNA 및 엔벌로프된 nucleocapsids2baculoviruses의 게놈에 의하여 이루어져 있다. 날짜 하려면, seventy-eight 잠재 이상 격리 시퀀스3되었습니다. 호스트 곤충 세포에서 baculoviral 유전자 식의 시간적 cascade를 바탕으로, 유전자 전사 4 시간 계곡, 즉시 초기 지연-초기, 늦은, 그리고 매우 늦은 유전자4등으로 분류 될 수 있습니다.

매우 늦은 유전자 발기인 (, 다면체 또는 p10 발기인) 대상 유전자 재조합 잠재 동종 재결합에 의해 생성 하는 동안 운전 하는 데 사용 되었다 BEVSs 지정 되었다. 재조합 잠재 하 여 곤충 세포에서 외국 단백질의 표정은 포유류 단백질 (당단백질 생산에 적합 한) 포스트 번역 상 수정에서의 비슷합니다. 따라서,는 잠재 널리5,,67되었습니다. 그러나, 한 가지 한계 곤충 세포7다른 N glycosylation 통로의 존재입니다.

따라서, 새로운 잠재 식 시스템, 변이 유전자 표현 시스템 개발 되었다. 이 시스템은 곤충 세포에서 baculoviral 즉시 초기 발기인 (발기인즉-1 )의 드라이브에서 외국 유전자를 표현합니다. 이 시스템을 사용 하 여 대상 단백질 표현할 수 있습니다 즉시 즉-1 발기인의 통제에 곤충 세포에서 N glycosylation 통로 더 나은 N 연결 oligosaccharides7에 결과 수정 하는 동안. 또한, baculoviral 즉시 이른 유전자 호스트 세포 RNA 중 합 효소 II에 의해 복사할 수 있습니다 그리고 어떤 바이러스 성 요인 활성화4에 대 한 필요 하지 않습니다. 따라서, 외국 단백질 곤충 세포는 짧은 시간 내에 표현할 수 있습니다. 날짜 하려면, 과도 유전자 표현 시스템 잠재 체 외에서 세포 문화 시스템에서 단백질 기능 분석을 수행 하기 위한 가장 중요 한 기술 중 하나입니다. 잠재 또는 외국 단백질의 기능을 분석 하는 시스템을 적용할 수 있습니다. 상업적으로 이용 가능한 변이 유전자 표정 시스템 중 하나는 Orgyia pseudotsugata multicapsid nucleopolyhedrovirus (OpMNPV) (OpIE2 및 OpIE1 발기인)의 즉시 이른 유전자 (IE) 발기인을 기반으로 합니다.

그러나, 곤충 세포에서 외국 유전자의 식 저수준은 여전히 문제가 OpIE 과도 유전자 발기인 기반 식 시스템은 사용된8,,910. 따라서, 다른 변이 유전자 표현 시스템 초파리 열 충격 단백질 70 (hsp70) 유전자8,9발기인에 따라 건설 되었다. H s p 70의 발기인 baculoviral IE 발기인 곤충 세포10열 충격에 의해 유도 된 때 보다 더 효율적으로 작동 합니다. 이 시스템에서 대상 유전자는 초파리 열 충격 70 (Dhsp70) 발기인의 드라이브에서 표현 되었다. 외국 유전자 PCR 기반 복제 방법으로 일시적인 유전자 식 플라스 미드에 쉽게 복제 수 있습니다. 또한, 열 충격 유도 의해 유전자 발현에 대 한 타이밍의 제어를 수행할 수 있습니다.

이 보고서에서 우리는 접근 따르고 (apoptosis 3의 억제 물, iap3 Lymantria xylina MNPV에서에서) baculoviral 유전자의 3 개의 다른 잘림 열 충격에 기초를 둔 일시적인 단백질 식 시스템을 사용 하 여 표현 하 고 추가 안티-apoptotic 활동 분석에이 표현한 단백질을 적용 합니다. 이 시스템 수 중 외국 단백질 신속 하 게 또는 또한 다른 단백질 활동 분석 실험에 적용할 가능성을 하면서 sf9 세포에서 단백질 안티 apoptotic 활동의 평가에 적용할 추가.

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Protocol

1입니다. 준비

  1. 곤충 세포 배양
    1. 세포 배양의 50 mL를 준비 합니다. 이렇게 하려면 추가 항생제의 500 µ L (암포 B = 0.25 µ g/mL, 페니실린 단위/100ml, 스 = = 100 µ g/mL) 및 열 비활성화 태아 둔감 한 혈 청 (FBS 또는 항생제) 없이 혈 청 무료 세포 배양에서의 5 mL.
      참고: 사용 하기 전에 물 욕조에 30 분 동안 65 ° C에서 소 태아 혈 청을 열.
    2. Spodoptera frugiperda 를 유지 (나비목: Noctuidae), sf9 곤충 세포. 분리 ca. 25 cm2 셀 문화 플라스 크에서 세포의 80%는 플라스 크를 흔들어 하 고 가벼운 현미경 검사 법에서 확인. 다음, 새로운 25 cm2 셀 문화 플라스 크에 세포 현 탁 액의 50%를 전송 하 고 실 온에서 15 분 동안 연결할 셀을 허용. 5 mL 신선한 세포 배양 매체와 매체를 대체 하 고 28 ° c.에 인큐베이터에서 성장 통로 세포 세포 성장에 따라 2 ~ 3 일 마다.
  2. 세포 transfection 플라스 미드의 준비
    1. 삽입 대상 DNA 파편 (예: Lymantria xylina MNPV (LyxyMNPV) iap3 유전자와 그것의 삭제 구조) pDHsp/V5-그의 PCR 기반 복제 방법11. 확인 식민지에 의해 변형 된 식민지의 성장을 PCR PCR 마스터 믹스 (X 2) pDhsp-f 2/Op-IE2R 뇌관을 사용 하 여 설정 합니다. 상업적인 시퀀싱 서비스 여 플라스 미드 시퀀스를 확인 합니다.
      참고: 표 1 뇌관 PCR 및 해당 구문 사용을 보여 줍니다.
    2. 문화 단일 시퀀스 세균성 식민지, 200 mL 파운드 매체 포함 하에서 상기 플라스 미드 구조물 (1.2 단계)를 포함 하는 항생제 (50 µ g/mL), 각각 선택 합니다.
    3. 제조 업체의 지침12에 따라 미디 플라스 미드 키트를 사용 하 여 교양된 대장균 에서 플라스 미드를 추출 합니다.
  3. 세포 배양 매체와 8.5 mL 혈 청 무료 세포 배양 매체의 1.5 mL를 혼합 하 여 도금 매체를 준비 합니다.
  4. 악티노마이신 D (ActD) 세포 배양 세포 배양 매체의 10 mL로 ActD 주식 (1 mg/mL)의 1.5 µ L을 추가 하 여 준비 (최종 농도 = 150 ng/mL). 4 ° c.에 게

2. 단백질 과도 식

  1. 시드 셀
    1. Sf9 셀 문화 플라스 크를 흔들어 수확, 전복 그리고 세포 현 탁 액 50 mL 튜브에가 P10 피펫으로 여 hemocytometer를 10 µ L를 전송. 가벼운 현미경 셀 수를 계산 합니다.
    2. 실 온에서 15 분 동안 24-잘 접시에 각 음에 3 × 105 sf9 세포를 플레이트. 중 도금의 0.5 mL에 매체를 바꿉니다.
  2. 플라스 미드의 transfection
    1. 희석 세포 transfection 시 약: 100 µ L 세럼 무료 세포 배양 매체에 혼합 1 vortexing에 의해 세포 transfection 시 약의 희석 8 µ L s.
    2. 혈 청 무료 세포 배양 매체와 혼합의 100 µ L에 플라스 미드 DNA (pDHsp70-Ac-P35/V5-그의 pDHsp70-Ly-IAP3/V5-그의 또는 pDHsp70-Ly-IAP3-비르/V5-그의 또는 pDHsp70-Ly-IAP3-반지/V5-그의)의 2 µ g 1에 대 한 vortexing에 의해 추가 (그림 2).
    3. 희석된 플라스 미드 DNA 및 희석된 세포 transfection 시 약 (210 µ L), 결합 하 고 실 온에서 30 분 동안 1 미 품에 대 한 vortexing에 의해 혼합.
    4. P1000 피 펫에 의해 셀에 dropwise DNA transfection 시 혼합물의 210 µ L를 추가 합니다. 28 ° C 5 h에서 품 어.
    5. P1000 피 펫을 사용 하 여 세포 배양 매체의 0.5 mL에 도금 매체를 바꿉니다. 24-잘 접시 테이프로 밀봉 하 고 셀을 16 h 28 ° C에서 품 어.
  3. 열 충격 transfected 세포: (물 표면에 떠 있는) 42 ° C 물 욕조에 접시를 넣어. 30 분 동안 열 고 28 ℃ 배양 기에 24-잘 접시를 반환 합니다.
  4. 단백질 발현의 탐지
    1. 1 h 5 h 열 충격 후, 셀 1 x PBS 버퍼의 0.5 mL을 짧게 세 번 씻어.
      참고: 9 mL 소독 ddH2O 10 x PBS 버퍼의 1 mL을 추가 하 여 PBS 버퍼 PBS 버퍼 x 1 배 희석
    2. 아래로 pipetting으로 SDS 로드 염료 x 1의 40 µ L로 세포를 lyse.
      참고: PBS 버퍼 x 1의 30 µ L SDS 샘플 버퍼 x 4의 10 µ L를 혼합 하 여 SDS 로드 염료 x 4를 희석.
    3. 10 분 열 블록에 98 ° C에서 단백질 견본을가 열 하 고 1 분 동안 스핀 다운 서쪽 오 점 분석 결과 대 한 얼음에 넣어.
    4. 서쪽 오 점 분석 결과
      Eslami 및 Lujan13에서 서쪽 오 점 분석 결과의 절차를 따릅니다. SDS 페이지 젤14실행: Coomassie 파란 얼룩 (각 로드 단백질 견본의 수량 잘 같은 금액은 확인 하기 위한 로딩 제어)를 받게 한 젤과 다른 서쪽에 들어서는 오 점 분석 결과, Eslami와 Lujan13 .
    5. 토끼 안티-v 5 항 체 (5 mg/mL) (1: 5000 희석 농도 1 µ g/mL 작업 TBST 버퍼에서)와 염소-토끼 IgG-양 고추냉이 과산화 효소 (HRP) 공액 (0.8 mg/mL) (1:10000 희석 작업 TBST 버퍼에서 V5 태그 융해 단백질 검출 농도 0.08 µ g/mL)입니다.
      참고: Polyacrylamide 17.5%의 비율을 조정 하면 될 단백질 분자량 < 17 kDa.

3. 안티-apoptotic 활동 분석 결과

  1. 유전자 유도 세포 apoptosis: 2.3 2.1에서 상기 절차를 반복. 공동 1 µ g의 플라스 미드 DNA와 pDHsp/D-rpr/플래그-그의 플라스 미드 DNA (포함 apoptosis 유도 유전자)의 1 µ g transfect [pDHsp70/V5-그의 벡터 (부정적인 제어), pDHsp70-Ac-P35/V5-그의 (긍정적인 제어), pDHsp70-Ly-IAP3/V5-그의 pDHsp70-Ly-IAP3-비르/V5-그의 또는 pDHsp70-Ly-IAP3-반지/V5-그의 각각.]. 5 h 후 열 충격 치료, 세포 생존 능력 분석 실험 (그림 2)을 수행 합니다.
  2. 화학 유도 세포 apoptosis: 2.3 2.1에서 상기 절차를 반복. 2.1.2 단계에서 6 잘 플레이트의 각 음에 1 x 106 셀 sf9 플레이트. 플라스 미드 DNA의 4 µ g transfect [pDHsp70/V5-그의 벡터 (부정적인 제어), pDHsp70-Ac-P35/V5-그의 (긍정적인 제어), pDHsp70-Ly-IAP3/V5-그의 pDHsp70-Ly-IAP3-비르/V5-그의 또는 pDHsp70-Ly-IAP3-반지/V5-그의 각각.]. 5 h 후 열 충격에 16 h ActD 세포 배양 매체의 2 mL와 sf9 세포를 치료 하 고 세포 생존 능력 분석 실험 (그림 2)를 수행 합니다.
    참고: 6 잘 플레이트의 한 잘 커버를 최소 볼륨 1 mL 이다.
  3. 위의 안티 apoptotic 활동 분석 결과 실험, 3.1과 3.2 triplicates에 포함을 수행 합니다.

4. 세포 생존 능력 분석 실험

  1. 3 시간 1 분 1 x PBS 버퍼의 1 mL를 추가 하 여 치료 세포를 씻어. Pipetting 1 mL 1 x PBS 버퍼 0.04 %trypan 파랑을 포함 하 여 셀을 resuspend 하 고 실내 온도에 3 분 동안 얼룩. 세포 현 탁 액 1.5 mL microtube 전송할.
    참고: 1 x PBS 버퍼 및 1 mL 0.4 %trypan 블루 솔루션의 9 mL를 혼합 하 여 0.4 %trypan 블루 솔루션을 희석.
  2. P10 피 펫과 hemocytometer를 10 µ L trypan 블루 스테인드 세포 현 탁 액을 전송 하 고 가벼운 현미경 가능한 그대로 셀.
  3. 통계 분석
    1. 기록 된 데이터를 계산 하 고 모든 계산에 대 한 의미 ± 사 우 스 다코타 존재.
    2. Microsoft Excel과 학생의 두 꼬리 t-검정에 의해를 사용 하 여 데이터를 분석 합니다. P로 통계적으로 중요 한 데이터를 정의-값 < 0.05.

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Representative Results

전체 길이 LyxyMNPV에서 Ly-IAP3의 다른 두 잘림 (BIR 및 도메인) 했다 overexpressed sf9 셀에는 열 충격 기반 pDHsp/V5-그의 기반 /Spodoptera frugiperda 셀 (sf9 셀) 시스템. pDHsp/V5-그의 초파리 열 충격 단백질 발기인, 셀룰러 transcriptional 요인과 번역 시스템 (그림 1)8 를 사용 하 여 다운스트림 유전자 발현 온도 42 ° C 조건에서 드라이브 포함 9,11. 전체 기술 흐름도 그림 2에 표시 됩니다. 1 h 5 h 열 충격 후, 세포 단백질 견본 버퍼와 lysed 되었고 서쪽 오 점 분석 결과 단백질 표정 확인을 복종. 결과 전체 길이 단백질, AC P35, Ly-IAP3, Ly-IAP3-비르, 및 광-IAP3-반지, 1 시간 또는 5 h 후 열 충격에 transfected 세포에서 검출 될 수 표시. 또한, 단백질 축적 5 h 후 열 충격 (그림 3)에서 발견 되었다. 따라서, 데이터, 단백질 기능 분석 결과 최대 단백질 식 시간 포인트 (5 h 후 열 충격)에서 수행 되었다.

유전자 유도 세포 apoptosis와 화학 유도 세포 apoptosis 안티 apoptotic 활동 (그림 2)를 평가 하기 위해이 시스템을 적용할 수 있습니다. 유전자 유도 세포 apoptosis에 대 한 두 구문 (apoptosis 유도 및 대상 유전자 플라스 미드 구조) 공동 transfected sf9 세포 그리고 열 충격된을 가져오는 유전자 발현 했다. 또한, 안티-apoptotic 단백질 Ac-p 35 (긍정적인 제어) 및 apoptosis 유도 단백질 (D-RPR) 또한 표현 되었다이 열 충격 과도 식 시스템을 사용 하 여.

열 충격, 후 두 유전자는 표현 하 고 단백질으로 번역 하기 시작 했다. 벡터/D-RPR에 비해, 긍정적인 제어 (Ac-P35/D-RPR) 높은 안티-apoptotic 활동을, 생존 율의 80%를 도달 했다. 다른 구문 셀 생존 결과에서 연구원은 서로 또는 긍정적인 컨트롤 (그림 4A) 안티-apoptotic 활동을 비교할 수 있습니다. 화학 유도 세포 apoptosis에 대 한 하나의 구문 sf9 셀으로 페 했다. 후 5 h 후 열 충격, 화학 물질 (ActD) 추가 되었다, 그리고 세포 생존 능력 후 16 h (그림 2) 측정 되었다. 각 구문 안티 apoptotic 활동 (그림 4B)에 다양 한 효과 보여 긍정적인 제어 (AC-P35) 또는 부정적인 제어 (벡터)와 비교.

Figure 1
그림 1: 다이어그램 및 뉴클레오티드의 시퀀스 ly-pDHsp/V5-그의 벡터에 따라iap3 상대 플라스 미드 구조입니다. 시작 codon (ATG)은 굵게 표시 됩니다. 밑줄 표시 제한 효소 절단 사이트 (뒷 다리붉은 색;에 III BamHI 파란 색깔에서); 녹색 색상에서 시퀀스 Dhsp70 발기인 영역을 나타냅니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.

Figure 2
그림 2: 흐름 차트 열 충격 단백질 식 시스템 (pDHsp/V5-그 의/sf9 셀 시스템) 유도. 유전자 유도 세포 apoptosis와 화학 유도 세포 apoptosis 처리 했다 후에 나타난 초기 단계 (apoptosis 유도 유전자 플라스 미드와 공동 transfection) 또는 이후 단계 열 충격 (화학 유도 된 apoptosis), 각각에 대 한 안티-apoptosis의 시험 수정 된 그림 및 전설 스프링 거11의 허가로 재현. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.

Figure 3
그림 3: Ly-IAP3-반지, Ly-IAP3-비르, Ly-IAP3, AC-p 35의 Overexpression 단백질 식 시스템 (pDHsp/V5-그 의/sf9 셀 시스템) 유도 열 충격을 사용 하 여. 1 시간 또는 5 h 게시물 열 충격, 세포 lysates 수확 되었고 서쪽 오 점 분석 결과 고 SDS/페이지. Α-v 5 항 체와 (B) SDS/페이지 로딩 제어 Coomassie 파란 얼룩이 (A) 서양 오 점 시험 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.

Figure 4
그림 4: D-rpr 또는 악티노마이신 D 유도 된 apoptosis에 대 한 생존 능력 분석 실험. (A) sf9 셀 pDHsp70/V5-그의 벡터 (벡터만)와 페 되었고 공동 pDHsp70 /: drpr/플래그-그의 pDHsp70/V5-그의 벡터, pDHsp70/Ac-P35/V5-그의 pDHsp70/Ly-IAP3/V5-그의 pDHsp70/Ly-IAP3-비르/V5-그의 pDHsp70 페 / Ly-IAP3-반지/V5-그의 각각. 및 벡터와 정 IAP3 벡터와 P35 사이의 차이 통계적으로 유의 한 (t-테스트; P < 0.05). (B) sf9 셀 중 pDHsp70/V5-그의 벡터 또는 pDHsp70/Ac-P35/V5-그의 pDHsp70/Ly-IAP3/V5-그의 pDHsp70/Ly-IAP3-비르/V5-그의 pDHsp70/Ly-IAP3-반지/V5-그의 각각, 열 충격 후 5 h ActD 추가 되었습니다 페 했다 고 16 h 후, 세포 생존 능력 측정 했다. 벡터와 p 35의 차이 통계적으로 유의 한 (t-테스트; P < 0.05). 수정 된 그림 및 전설 스프링 거11의 허가로 재현. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.

이름 시퀀스
pDHsp-IAP3-HindIII-F 5´-GGAAGCTTACCATGGACGACGAACGACGCAG-3´
pDHsp-IAP3-BamHI-R 5´-GCGGATCCCGGATGTAGGAACACCTTGA-3´
iap3-비르-BamHI-r 5´-CGGGATCCCGGCAGATCGCCGCCGCGGA-3´
iap3-반지-HindIII-F 5´-GGAAGCTTACCGAGCTCATAAAAAGGCCCGT-3´
pDhsp70-f 2 5´-CTGCAACTACTGAAATCAACCAAG-3´
Op-IE2R 5´-GACAATACAAACTAAGATTTAGTCAG-3´

표 1: PCR 기반 복제 방법에 사용 되는 뇌관 세트. * 밑줄이 그어진된 DNA 기본적인 쌍 표시 제한 효소 사이트. 수정 된 입문서 목록 스프링 거11의 허가로 재현.

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Discussion

열 충격 기반 pDHsp/V5-그 의/sf9 셀 시스템의 개념 처음 클레 멘 타인 외. 19948에 의해 설명 되었다. Baculoviral 유전자 발기인 (IE1)와 초파리 hsp70 의 비교는 hsp70 모기 셀10높은 효율을 했다 보여주었다. 또한, 열 충격 유도 때문 단백질 식의 타이밍은 열 충격 처리 후 정확 하 게 제어할 수 수 있습니다. 이 시스템은 다음 새우와 nucleopolyhedrovirus (NPV)의 단백질 기능 분석에 대 한 적용 IAP 단백질9,11. 6 플라스 미드 구조물의 총이이 프로토콜에서 사용한: 3 (pDHsp/V5-그의 pDHsp/Ac-p35/V5-그의 그리고 pDHsp/D-rpr/플래그-그의) 지 앤 Horng 레이9, 그리고 다른 3 개의 건축 (pDHsp-iap3/V5-그의 pDHsp-iap3-비르/V5-그의에 의해 제공 되었다 그리고 pDHsp-iap3-반지/V5-그의) Nai 에 의해 건설 되었다. 2016,11. 그것은 곤충에이 발기인 작품 baculoviral 유전자 발기인 보다 더 효율적으로 세포 보인다. 그러나,이 프로토콜의 조작, 하는 동안 고려해 야 할 몇 가지 포인트 있습니다. 플라스 미드 transfection 전에 DNA 순서의 삽입 검사는 유전자 발현;에 대 한 중요 한 따라서, 그것은 V5 epitope 대상 시퀀스의 끝에 v 5 태그 융해 단백질을 형성 하기 위하여 함께 융합 한다. 또한, 다른 퓨전 태그 (, 플래그 epitope)도 체 외에서 단백질 바인딩 분석 결과 대 한 pDHsp 기반 벡터에서 설계 수 있습니다. 이 확장 프로시저가 추가 단백질 단백질 상호 작용9조사 도움이 될. 따라서, 상업 V5 polyclonal 항 체 단백질의 탐지를 위해 사용 될 수 있습니다. 다른 곤충 세포의 transfection 비율 실험 하기 전에 테스트 되어야 합니다. 낮은 transfection 속도 감지할 수 없는 단백질 표정;의 발생할 수 있습니다. 따라서, 포함 하는 적절 한 보고서 유전자 pDHsp 벡터 (, 녹색 형광 유전자) 곤충 세포 transfection 효율을 평가 하에 페 수.

이 열 충격 식 플랫폼의 주요 제한은 단백질 식 수준입니다. 경우에 따라 낮은 단백질 표정 수준 발견 됐다. 파일럿 연구는 발생 했습니다 더 많은 플라스 미드 DNA sf9 셀 (데이터 표시 되지 않음)로 페는 아무 상당한 복용량-의존 효과가 했다. 따라서,이 효과 유비퀴틴 프로테아좀 통로 (UPP) 또는 다른 알 수 없는 메커니즘11에 의해 발생할 수 있습니다. 연구원은 명확 하 게 (, MG-132) 프로테아좀 억제제 및 recolve의 단백질 발현이 문제11검토 해야 합니다. 다른 한계는 재조합 형 바이러스와 관련 된 단백질의 지속적인 생산 달성 될 수 없었다. 따라서, 단백질 발현의 양과 안정화도이 시스템에 대 한 우려가 있습니다. 따라서, 단백질 생산의 시간 과정 또한 기능 시험 전에 서쪽 오 점 분석에 의해 시험 한다. 이 프로토콜에서 우리 두 시간 포인트 (1과 5 열 충격 후 h)를 비교 하 고 관찰 5 h 1 h에서 대상 단백질 생산의 축적. 시간 포인트에서 증가 단백질 기능 분석 결과 대 한 최상의 타이밍 조건을 결정 하기 위하여 건의 된다.

단백질에 대 한 기능 분석 결과, 안티-apoptotic 단백질 Ac-p 35 (긍정적인 제어) 및 apoptosis 유도 단백질 (D-RPR)도이 열 충격 과도 식 시스템을 사용 하 여 표현 했다. 이 두 가지 단백질 기능적인 길 항 근9,,1115로 설명 합니다. 따라서, 벡터/D-RPR 및 Ac-P35/D-RPR 될 수 있습니다 부정적인 제어 및 긍정적인 통제, 각각. 이 비교를 사용 하 여 대상 단백질의 안티-apoptotic 활동 결정 수 있습니다.

제시 프로토콜 보다 신속 하 게 외국 단백질을 표현 하는 플랫폼을 제공할 수 있다 또는 더 곤충 세포에서 단백질 안티 apoptotic 활동 평가에 적용할 수 있습니다. 일단 연구는 단백질 기능의 예비 결과 얻을, 추가 연구에 대 한이 시스템을 사용 수 있습니다.

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Disclosures

저자 들은 아무 경쟁 금융 관심사 선언 합니다.

Acknowledgments

우리 박사 지 앤 Horng 레이 연구소의 해양 생물학과, 국립 대만 해양 대학 3 플라스 미드 구조물을 제공 하기 위한 감사 합니다. 이 연구에 의해 그랜트 106-2311-B-197-001-과학의 부 및 기술 (대부분)에서 지원 되었다.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Antibiotic-Antimycotic, 100X Gibco 15240-062 for insect cell culture
Certified Foetal Bovine Serum Bioind 04-001-1A
Sf-900 II SFM Thermo Fisher 10902096 serum-free cell culture medium
Sf9 cells ATCC CRL-1711
25cm2 cell culture flask Nunc, Thermo Fisher 156340
Inverted light microscopy WHITED WHITED WI-400
RBC HIT Competent Cell Bioman RH618-J80 Escherichia coli (DH5α)
L.B. Broth (Miller) Bioman LBL407
Agar, Bacteriological Grade Bioman AGR001
Zeocin Invitrogen ant-zn-1 selection antibiotic
PCR Master Mix (2X) ThermoFisher K0171
Geneaid Midi Plasmid Kit (Endotoxin Free) Geneaid PIE25
Actinomycin D SIGMA A9415
Corning 50 mL centrifuge tubes SIGMA CLS430829-500EA 50 mL tubes
Hemocytometer Gizmo Supply Co B-CNT-SLDE-V2
24-Well Multidish Nunc, Thermo Fisher 142475 24-well plate
Cellfectin II Reagent Thermo Fisher 10362100 cell transfectin reagent
PBS-Phosphate-Buffered Saline (10X) pH 7.4 Thermo Fisher AM9624
4×SDS Loading Dye Bioman P1001
Immobilon-P (PVDF Blotting Membranes) Merck Milipore IPVH00010 PVDF membranes
Mini Trans-Blot Cell system BIO-RED 1703930 Blotting device
Ponceau S solution SIGMA 6226-79-5
Anti-V5 SIGMA V8137 rabbit anti-V5 antibody
Goat anti-rabbit IgG-horseradish peroxidase (HRP) Jackson 111-035-003
Tween 20 Merck 817072
6-Well Multidish Nunc, Thermo Fisher 145380
0.4 % trypan blue solution AMRESCO K940-100ML
P10 pipetman Gilson F144802
P1000 pipetman Gilson F123602
Tape Symbio PPS7 24 well tape ( 19 mm×36 M)

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References

  1. Miller, L. K. Baculoviruses as gene expression vectors. Annual Reviews in Microbiology. 42 (1), 177-199 (1988).
  2. Theilmann, D. A., et al. Family Baculoviridae. Virus Taxonomy: Eighth Report of the International Committee on Taxonomy of Viruses. Fauquet, C. M., Mayo, M. A., Maniloff, J., Desselberger, U., Ball, L. A. , Springer Press. New York. 1129-1185 (2005).
  3. Nai, Y. S., Huang, Y. F., Chen, T. H., Chiu, K. P., Wang, C. H. Determination of nucleopolyhedrovirus' taxonomic position. Biological Control of Pest and Vector Insects. Shields, V. D. C. , InTech Press. Rijeka. 169-200 (2017).
  4. Friesen, P. D. Regulation of baculovirus early gene expression. The Baculoviruses. Miller, L. K. , Plenum Press. New York. 141-170 (1997).
  5. Smith, G. E., Summers, M., Fraser, M. Production of human beta interferon in insect cells infected with a baculovirus expression vector. Mol. Cell. Biol. 3 (12), 2156-2165 (1983).
  6. Luckow, V. A., Summers, M. D. Trends in the development of baculovirus expression vectors. Nature Biotechnol. 6 (1), 47-55 (1988).
  7. Jarvis, D. L., Finn, E. E. Modifying the insect cell N-glycosylation pathway with immediate early baculovirus expression vectors. Nature Biotechnol. 14 (1996), 1288-1292 (1996).
  8. Clem, R. J., Miller, L. K. Control of programmed cell death by the baculovirus genes p35 and iap. Mol. Cell. Biol. 14, 5212-5222 (1994).
  9. Leu, J. H., Kuo, Y. C., Kou, G. H., Lo, C. F. Molecular cloning and characterization of an inhibitor of apoptosis protein (IAP) from the tiger shrimp, Penaeus monodon. Dev. Comp. Immunol. 32, 121-133 (2008).
  10. Zhao, Y. G., Eggleston, P. E. Comparative analysis of promoters for transient gene expression in cultured mosquito cells. Insect Mol. Biol. 8 (1), 31-38 (1999).
  11. Nai, Y. S., Yang, Y. T., Kim, J. S., Wu, C. Y., Chen, Y. W., Wang, C. H. Baculoviral IAP2 and IAP3 encoded by Lymantria xylina multiple nucleopolyhedrovirus (LyxyMNPV) suppress insect cell apoptosis in a transient expression assay. Appl. Entomol. Zool. 51, 305-316 (2016).
  12. Geneaid™. Geneaid™ Midi Plasmid Kit & Geneaid™ Midi Plasmid Kit (Endotoxin Free) Instruction Manual Ver. 05.11.17. , Available from: http://www.geneaid.com/sites/default/files/PI13_0.pdf (2017).
  13. Eslami, A., Lujan, J. Western Blotting: Sample Preparation to Detection. J. Vis. Exp. (44), e2359 (2010).
  14. JoVE Science Education Database. Basic Methods in Cellular and Molecular Biology. Separating Protein with SDS-PAGE. , Cambridge, MA. Available from: https://www.jove.com/science-education/5058/separating-protein-with-sds-page (2017).
  15. Vucic, D., Kaiser, W. J., Harvey, A. J., Miller, L. K. Inhibition of reaper-induced apoptosis by interaction with inhibitor of apoptosis proteins (IAPs). Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 94, 10183-10188 (1997).

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Chang, J. C., Lee, S. J., Kim, J.More

Chang, J. C., Lee, S. J., Kim, J. S., Wang, C. H., Nai, Y. S. Transient Expression of Foreign Genes in Insect Cells (sf9) for Protein Functional Assay. J. Vis. Exp. (132), e56693, doi:10.3791/56693 (2018).

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