JoVE Logo
Authors
Contact Us

Sign In

A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.

In This Article

  • Summary
  • Abstract
  • Introduction
  • Protocol
  • النتائج
  • Discussion
  • Disclosures
  • Acknowledgements
  • Materials
  • References
  • Reprints and Permissions

Summary

The ubiquitous second messenger c-di-GMP controls growth and behavior of many bacteria. We have developed a novel Capture Compound Mass Spectrometry based technology to biochemically identify and characterize c-di-GMP binding proteins in virtually any bacterial species.

Abstract

وقد تم إحراز تقدم كبير خلال العقد الماضي نحو تحديد وتوصيف الأنزيمات المشاركة في التوليف (cyclases diguanylate) وتدهور (phosphodiesterases) من رسول الثاني ج-دي-GMP. في المقابل، لا توجد معلومات المتاحة عن الآليات الجزيئية والمكونات الخلوية من خلالها هذا الجزيء يشير ينظم مجموعة متنوعة من العمليات الخلوية. معظم البروتينات المستجيب معروفة تنتمي إلى عائلة بيلز أو تحولت cyclases diguanylate أو phosphodiesterases التي تخلت عن الحفز واعتمدت وظيفة المستجيب. وهكذا، إلى تعريف أفضل للشبكة ج-دي-GMP الخلوية في مجموعة واسعة من البكتيريا مطلوبة الطرق التجريبية لتحديد والتحقق من صحة المستجيبات الجديدة التي يمكن الاعتماد عليها في التنبؤات سيليكون وتفشل.

لقد وضعت مؤخرا لقطة مجمع رواية الطيف الكتلي (CCMS) القائمة على التكنولوجيا كأداة قوية لتحديد كيميائيا وتوصيف البروتينات ملزمة ج-دي-GMP. وقد سبق وذكرت هذه التقنية قابلة للتطبيق على نطاق واسع من الكائنات الحية 1. هنا نقدم وصفا مفصلا لالبروتوكول الذي نحن نستخدم لتحقيق هذه المكونات الإشارات. وكمثال على ذلك، ونحن نستخدم الزائفة الزنجارية، وهو ممرض الانتهازية التي ج-دي-GMP يلعب دورا حاسما في الفوعة وبيوفيلم السيطرة. حددت CCMS 74٪ (38/51) من المكونات المعروفة أو المتوقعة للشبكة ج-دي-GMP. توضح هذه الدراسة إجراء CCMS بالتفصيل، ويضع على أنها أداة قوية وتنوعا لتحديد مكونات جديدة تشارك في إشارة جزيء صغير.

Introduction

ج-دي-GMP هو رسول الثاني الرئيسي الذي يستخدمه معظم البكتيريا للسيطرة على مختلف جوانب النمو والسلوك. على سبيل المثال، ج-دي-GMP ينظم تقدم دورة الخلية، الحركة والتعبير عن exopolysaccharides وadhesins سطح 2-4. من خلال تنسيق عمليات من هذا القبيل ج-دي-GMP يعزز تشكيل بيوفيلم، وهي عملية ترتبط العدوى المزمنة من مجموعة واسعة من البكتيريا المسببة للأمراض 5. ج-دي-GMP وsynthetized بواسطة إنزيمات تسمى cyclases diguanylate (DGCS) التي تأوي مجال GGDEF الحفاز 4. بعض DGCS تمتلك موقع المثبطة التي تنظم أسفل النشاط محلقة على ج-دي-GMP ملزمة. يتم تحفيز تدهور ج-دي-GMP من قبل اثنين من فصول متميزة من phosphodiesterases (المعادلات التفاضلية الجزئية) بإيواء إما EAL الحفاز أو HD-GYP نطاق 6،7.

الغالبية العظمى من البروتينات المستجيب المعروفة التي تربط ج-دي-GMP مباشرة تنتمي إلى واحدة من الفئات الثلاث فقط من البروتينات: الحفازGGDEF أو EAL المجالات الخاملة حليف والمجالات بيلز، ومفاتيح الجزيئية الصغيرة التي تخضع لتغييرات بتكوين على ج-دي-GMP ملزمة 8. وتتميز كذلك DGCS، المعادلات التفاضلية الجزئية وبيلز البروتينات ويمكن التنبؤ المجالات الخاصة بهم في سيليكون بسلام نسبيا. وتركز اهتمام خاص الآن على تحديد فئات جديدة من المستجيبات ج-دي-GMP. وقد وصفت بعض المؤثرات ج-دي-GMP بزخارف ملزمة مختلفة مثل هذا مؤخرا في CRP / FNR Bcam1349 الأسرة البروتين في بوركهولدريا cenocepacia أو FleQ منظم النسخي في P. الزنجارية 9،10. وبالإضافة إلى ذلك، تم تحديد مؤخرا riboswitches ج-دي-GMP محددة، وأظهرت للسيطرة على التعبير الجيني بطريقة ج-دي-GMP-تعتمد 11. زخارف ج-دي-GMP ملزمة من المؤثرات المختلفة يتم حفظها بشكل سيئ فقط جعل التنبؤات بيوينفورمتيك هذه البروتينات صعوبة. لمعالجة هذه المسألة، قمنا بتطوير طريقة الكيمياء الحيوية، والتي تقوم على استخدام جمعية مهندسي البترول ج-دي-GMPمجمع التقاط محدَّدة جنبا إلى جنب مع مطياف الكتلة 1،12،13.

لقد المهندسة مؤخرا ثلاثي التكافؤ رواية مجمع ج-دي-GMP القبض على (صندوق الإيداع والتدبير-CC، الشكل 1) 1. وتتألف هذه سقالة الكيميائي لل: 1) شاردة ج-دي-GMP تستخدم كطعم للقبض ج-دي-GMP البروتينات ملزمة، 2) مجموعة رد الفعل للأشعة فوق البنفسجية photoactivatable تستخدم لعبور الارتباط صندوق الإيداع والتدبير-CC للبروتينات ملزمة و 3) البيوتين لعزل البروتينات استولت باستخدام الخرز streptavidin المغلفة المغناطيسية. صندوق الإيداع والتدبير-CC يمكن استخدامها لالتقاط المستجيبات ج-دي-GMP مباشرة وتحديدا من خليط معقد من الجزيئات كما لست] الخلية. القبض على مجمع أساس وسبق وذكرت النهج الكيميائية البروتيوميات القائم على أن تنطبق على مجموعة واسعة من الكائنات الحية، على سبيل المثال العنيقاء crescentus، السالمونيلا الملهبة للضرب مصلي التيفية الفأرية وP. الزنجارية 1،14.

في هذه الورقة المنهجية،نحن نقدم لفي وصف عمق الإجراء CCMS باستخدام مقتطفات من P. الزنجارية كمثال على ذلك. وتحدد هذه الدراسة CCMS كأداة قوية وتنوعا لتحديد كيميائيا مكونات جديدة تشارك في إشارة جزيء صغير.

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Protocol

1. إعداد المحللة

  1. تنمو P. خلايا الزنجارية في LB إلى OD المطلوب.
    ملاحظة: للحصول على إرشادات: استخدام ≈ 100 مل ثقافة / عينة للثقافات مرحلة ثابتة و≈ 500 مل الثقافيه / عينة للثقافات المرحلة السجل (OD ل 600Nm = 0.5).
  2. بيليه بواسطة الطرد المركزي لمدة 20 دقيقة في 5،000 ز س.
  3. في resuspend 0.5-1 غرام من بيليه في 1 مل العازلة تحلل (6.7 ملي MES، 6.7 ملي HEPES، 200 مم كلوريد الصوديوم، 6.7 ملي شركة الخطوط الجوية الكويتية، DDT 1 ملم، ودرجة الحموضة 7.5) وإضافة مثبطات الأنزيم البروتيني (ميني كاملة، خالية من EDTA)، وكذلك كما DNaseI.
  4. ليز الخلايا بنسبة 3 مقاطع من خلال خلية ضغط الفرنسية، في 20،000 رطل (انظر قائمة المواد).
  5. فائقة الطرد المركزي المحللة الخلية في 100،000 ز س لمدة 1 ساعة على 4 درجات مئوية.
  6. حفظ طاف (انتقل إلى الخطوة 2).
  7. غسل بيليه مع 1 مل 1X العازلة تحلل من قبل pipetting صعودا وهبوطا.
  8. نابذة فائقة السرعة في 100،000 ز س لمدة 1 ساعة على 4 درجات مئوية.
  9. فلاش-تجميد بيليه فيالنيتروجين السائل وتخزينها في -20 درجة مئوية حتى استخدامها لإلقاء القبض على بروتينات الغشاء (راجع الخطوة 3).

2. إزالة مجانية ج-دي-GMP وغيره من النيوكليوتيدات (الكسر القابلة للذوبان فقط)

  1. غسل عمود PD10 تحلية (انظر قائمة المواد) مع 10 مل من تحلل العازلة البارد.
  2. صب طاف ≈ (1 مل) على PD10 من أجل إزالة النيوكليوتيدات.
  3. أزل مع 4 مل تحلل الباردة عازلة (500 الخطوات ميكرولتر).
  4. حدد الكسور الأكثر تركيزا على النحو الذي يحدده برادفورد الفحص، وتجميع لهم.

3. إعادة تعليق بيليه والإذابة (الكسر غشاء فقط)

  1. Resuspend وبيليه في 500 إلى 1،000 ميكرولتر من التقاط 1X عازلة (دون المنظفات) (انظر الجدول 1).
    ملاحظة: بيليه صعب ل resuspend. ينصح ماصة الأول صعودا وهبوطا مع ماصة ل resuspend ما يقرب من بيليه، ثم استخدام حقنة 27 G إلى التجانس جيدا الحل.
  2. إضافة 1٪ (ث / ت) ن دوديسيل-β-D-maltopyranoside (DDM).
  3. احتضان عند 4 درجة مئوية لمدة لا تقل عن 2 ساعة (أو O / N) على عجلة دوارة.
  4. نابذة فائقة السرعة في 100،000 ز س لمدة 1 ساعة على 4 درجات مئوية.
  5. حصاد طاف.

4. البروتين قياس تركيز

  1. قياس تركيز البروتين برادفورد فحص (عن طريق فحص BCA لجزء الغشاء).
  2. تعيين تركيز البروتين الكلي إلى 10 ملغ / مل.

5. لقطة

  1. مزيج 300 ميكروغرام من البروتين مع 1 ملم من الناتج المحلي الإجمالي، GTP، ATP، CTP، و 20 ميكرولتر من التقاط 5X العازلة (100 ملي HEPES، 250 ملي شركة الخطوط الجوية الكويتية، 50 ملي MgAc، 5٪ الجلسرين، ودرجة الحموضة 7.5) (الجدول 1). ضبط حجم رد الفعل إلى 100 ​​ميكرولتر مع H 2 O.
    ملاحظة: يتضمن إجمالي حجم حجم صندوق الإيداع والتدبير-CC وج-دي-GMP في حالة سيطرة المنافسة (انظر الخطوة 5.3 و الجدول 2).
    ملاحظة: تم إجراء جميع التجارب في 200 &# 181؛ ل 12 أنبوب شرائط PCR (الحرارية العلمية).
    ملاحظة: لجزء الغشاء، تأكد من أن تبقي دائما تركيز DDM فوق تركيز مذيلة الحرج (0.01٪ ث / ت) حتى الخطوة البروتين الإذابة في 8 M اليوريا (الخطوة 7.1).
  2. احتضان عند 4 درجة مئوية لمدة 30 دقيقة على عجلة دوارة.
  3. إضافة 10 ميكرومتر صندوق الإيداع والتدبير-CC (تركيز النهائي).
    ملاحظة: تشمل السيطرة من دون صندوق الإيداع والتدبير-CC (يشار إليه بأنه "السيطرة حبة")، والتحكم تستكمل مع 1 ملم ج-دي-GMP ("السيطرة المنافسة") (انظر الجدول 2).
    ملاحظة: يمكن تعديل تركيز صندوق الإيداع والتدبير-CC 1-10 ميكرومتر.
  4. احتضان عند 4 درجة مئوية لمدة لا تقل عن 2 ساعة (O / N لجزء الغشاء) على عجلة دوارة، في الظلام.
  5. بعد زيادة ونقصان قصيرة، عبر الارتباط التي كتبها تفعيل شاردة رد الفعل من صندوق الإيداع والتدبير-CC مع ضوء الأشعة فوق البنفسجية لمدة 4 دقائق، وذلك باستخدام CaproBox (انظر قائمة المواد، λ = 310 نانومتر، تشعيع ≥10 ميغاواط / سم ²، وبعد المسافة من المصدر = 2 سم). ملاحظة: إزالة الغطاء من شرائط مسبق عبر ربط.
  6. إضافة 25 ميكرولتر 5X غسل العازلة (5 M كلوريد الصوديوم، و 250 ملي تريس، ودرجة الحموضة 7.5)، و 50 ميكرولتر من معلق كذلك حبات مغناطيسية streptavidin، التجانس بلطف.
  7. احتضان عند 4 درجة مئوية لمدة 1 ساعة على عجلة دوارة.

6. غسل خطوات

ملاحظة: (مغناطيس: انظر قائمة المواد). تبدأ مع القبض على حبات مغناطيسية في شريط غطاء PCR، مع المغناطيس. ثم استبدال الشريط PCR من قبل واحدة جديدة تحتوي على حل غسل المقبل. إزالة المغناطيس و resuspend الخرز، واحتضان 2 دقيقة. تدور باستمرار واستبدال غطاء من قبل غطاء جديد.

  1. خطوات الغسيل (جزء قابل للذوبان فقط)
    1. يغسل 6 مرات في 200 ميكرولتر 1X عازلة الغسيل.
    2. يغسل مرة واحدة في 200 ميكرولتر HPLC الصف H 2 O.
    3. يغسل 6 مرات في 200 ميكرولتر 80٪ الأسيتونتريل.
    4. غسل 2 مرات في 200 ميكرولتر HPLC الصف H 2 O.
  2. خطوات الغسيل (الاغشيهشمال شرق جزء فقط)
    1. يغسل 5 مرات في 200 ميكرولتر 1X غسل العازلة + 0.1٪ DDM.
    2. غسل 2 مرات في 200 ميكرولتر 1X غسل العازلة + 0.05٪ DDM.
    3. يغسل مرة واحدة في 200 ميكرولتر 1X غسل العازلة + 0.025٪ DDM.
    4. يغسل مرة واحدة في 200 ميكرولتر 1X غسل العازلة + 0.0125٪ DDM.
    5. يغسل 3 مرات في 200 ميكرولتر 100 ملي ABC (بيكربونات الأمونيوم، NH 4 CO 3) + 2 M اليوريا.

7. MS إعداد نموذج

  1. resuspend والخرز (مباشرة في الغطاء) في 20 ميكرولتر 100 ملي ABC (100 ملي ABC + 8 M اليوريا لجزء الغشاء) ونقل إلى 1.5 مل أنابيب.
  2. غشاء جزء فقط: احتضان عند 60 درجة مئوية لمدة 5 دقائق، والهز في 500 دورة في الدقيقة.
  3. إضافة 0.5 ميكرولتر 200 ملي TCEP (تريس (2-carboxyethyl) الفوسفين)، واحتضان عند 60 درجة مئوية لمدة 1 ساعة، والهز في 500 دورة في الدقيقة. يبرد إلى درجة حرارة 25 درجة مئوية.
  4. إضافة 0.5 ميكرولتر من الطازجة 400 ملي iodoacetamide واحتضان عند 25 درجة مئوية لمدة 30 دقيقة، والهز لر 500 دورة في الدقيقة و في الظلام.
  5. إضافة 0.5 ميكرولتر 0.5 M N -acetyl السيستين واحتضان عند 25 درجة مئوية لمدة 10 دقيقة، والهز في 500 دورة في الدقيقة.
  6. غشاء جزء فقط: إضافة 1 ميكرولتر ليز-C واحتضان عند 37 درجة مئوية، O / N.
  7. إضافة 2 ميكروغرام التربسين واحتضان O / N عند 37 درجة مئوية، والهز في 500 دورة في الدقيقة (التفاف في بارافيلم لمنع جفاف).
    ملاحظة: يمكن تخزين العينات في -20 ° C في هذه المرحلة.
    ملاحظة: جزء غشاء فقط: إضافة 100 ملي ABC لضبط تركيز اليوريا إلى <2 M قبل إضافة التربسين.
  8. تدور لفترة وجيزة أسفل أنابيب وجمع حبات مع المغناطيس.
  9. نقل طاف في أنبوب جديد 1.5 مل (كرر هذه الخطوة إذا ترك الخرز).
  10. إضافة 5 ميكرولتر 5٪ TFA (حمض trifluoroacetic) + 1 ميكرولتر 2 M حمض الهيدروكلوريك (15 ميكرولتر 5٪ TFA + 5 ميكرولتر 2 M حمض الهيدروكلوريك لجزء الغشاء).
  11. أعمدة حالة C18 MicroSpin (المجموعة عش، MA، الولايات المتحدة الأمريكية) مع 150 ميكرولتر أسيتونتريل (تدور 20 ثانية في 2،400 دورة في الدقيقة).
  12. متساوlibrate الأعمدة C18 2 مرات مع 150 ميكرولتر 0.1٪ TFA (تدور و 20 ثانية، 2،400 دورة في الدقيقة).
  13. تحميل العينة وتدور 2 دقيقة، 2،000 دورة في الدقيقة.
  14. تحديث الصفحة من خلال تدفق على العمود وكرر الخطوة الغزل (2 دقيقة، 2،000 دورة في الدقيقة).
  15. يغسل 3 مرات مع 150 ميكرولتر 0.1٪ TFA، 5٪ الأسيتونتريل (20 ثانية، 2،400 دورة في الدقيقة).
  16. خذ أنبوب جديد وأزل مرتين مع 150 ميكرولتر 0.1٪ TFA، 50٪ الأسيتونتريل (2 دقيقة، 2،000 دورة في الدقيقة).
  17. تجفيف الببتيدات في-VAC السرعة.
  18. resuspend في 40 ميكرولتر 98٪ H 2 O، 2٪ الأسيتونتريل، وحمض الفورميك بنسبة 0.15٪.
  19. يصوتن 20 ثانية (دورة نبض 0.5، السعة 100٪؛ انظر قائمة المواد)، وتدور باستمرار 5 ثانية، 12،000 دورة في الدقيقة (الفوق الطرد المركزي). دوامة 10 ثانية، وتدور باستمرار 5 ثانية، 12،000 دورة في الدقيقة. نقل في قارورة HPLC لتحليل LC-MS / MS.
  20. تجميد في -20 ° C.
    ملاحظة: يمكن تخزين العينات في -20 ° C في هذه المرحلة.

8. LC-MS / MS تحليل

  1. تشغيل نانو-LC (أنظمة نانو-LC) تجهيز المنطقةإد مع عمود RP-HPLC (75 ميكرون × 37 سم) معبأة مع الراتنج C18 (ماجيك C18 عبد القدير 3 ميكرون) باستخدام الانحدار الخطي من 95٪ المذيبات ألف (حمض الفورميك بنسبة 0.15٪، 2٪ الأسيتونتريل) و 5٪ المذيبات B ( 98٪ الأسيتونتريل، وحمض الفورميك 0.15٪) إلى 35٪ المذيبات B أكثر من 60 دقيقة بمعدل تدفق 0.2 ميكرولتر / دقيقة.
  2. تحليل الببتيدات باستخدام LC-MS / MS (الضغط المزدوج LTQ-Orbitrap Velos مطياف الكتلة، متصلا مصدر أيون electrospray).
    ملاحظة: تم تعيين وضع الحصول على البيانات للحصول على واحدة عالية الدقة MS مسح في الجزء FT من مطياف الكتلة على قرار من 60،000 FWHM تليها بالاشعة MS / MS في فخ ايون الخطي من 20 الأيونات على أشده. لزيادة كفاءة محاولات MS / MS، تم تمكين اتهم الدولة فحص عمل لاستبعاد غير المعينة ويتقاضى منفردة الأيونات. واندلعت التواطؤ الناجم عن تفكك عندما تجاوز السلائف 100 تهمة أيون. تم تعيين المدة استبعاد ديناميكية لمدة 30 ثانية. تم ضبط الوقت تراكم أيون إلى 300 مللي ثانية (MS) و 50ميللي ثانية (MS / MS).

9. قاعدة بيانات البحث

  1. تحميل P. الزنجارية NCBI قاعدة البيانات عن طريق موقع NCBI ( http://www.ncbi.nlm.nih.gov/ ).
  2. تحويل أطياف MS الخام إلى تعويذة الملفات العامة (إم جي إف) باستخدام أداة تحويل MassMatrix ( http://www.massmatrix.net/mm-cgi/downloads.py ).
  3. إبحث في هذا الملف إم جي إف باستخدام التميمة الإصدار 2.3 ضد P. الزنجارية NCBI قاعدة بيانات تحتوي على إدخالات إلى الأمام والبروتين عكس شرك.
  4. إجراء في SILICO التربسين الهضم بعد يسين وأرجينين (ما لم يتبعه البرولين) التسامح مع اثنين من غاب الانشقاقات في الببتيدات زيتية بالكامل.
  5. تعيين المعلمات البحث في قاعدة البيانات للسماح methionines المؤكسد (+15.99491 دا)، والتعديلات المتغيرة وcarboxyamidomethylation (+57.021464 دا) من بقايا السيستين كما التعديل الثابتة. لالتميمة بالبحث لنابالاشعة عالية الدقة جي، تعيين التسامح الشامل تمهيدا ل15 جزء في المليون وتعيين التسامح الشامل جزء إلى 0.6 دا. وأخيرا، تعيين البروتين روزفلت إلى 1٪.
  6. استيراد عمليات البحث التميمة من P. تجارب الزنجارية CCMS إلى سقالة (Proteomesoftware، الإصدار 3)، تعيين المعلمات للحصول على فرانكلين روزفلت على مقربة من البروتين إلى 1٪، واستخراج مجموع التهم الطيفية.
  7. لنتائج ممثلة قدمت في هذه الورقة، استخدمنا اختبار T المقترنة مقارنة التجربة مع مراقبة المنافسة، واعتبر فقط يضرب بقيمة ص أقل من 0.1، ونسبة عدد الطيفية فوق 2 (تجربة التهم الطيفية / تحكم المنافسة الطيفية التهم).
  8. يمكن تصدير البيانات في أي برنامج جداول البيانات لمزيد من التحليل.

10. تسمية خالية الكمي

  1. استيراد ملفات الخام إلى تكاثر مبكر LC-MS البرمجيات (الديناميات غير الخطية، الإصدار 4.0).
  2. أداء LC-MS المحاذاة والكشف عن ميزة في SETTI الافتراضيخ ع.
  3. تصدير البيانات في شكل إم جي إف من تكاثر مبكر LC-MS.
  4. بحث أطياف MS / MS باستخدام التميمة ضد NCBI P. قاعدة بيانات تحتوي على الزنجارية إلى الأمام وإدخالات البروتين عكس شرك.
  5. استيراد نتائج البحث قاعدة البيانات إلى تكاثر مبكر LC-MS ورسم خريطة للالببتيدات التعرف على الميزات MS1.
  6. لتقييم البيانات (حساب مستويات الأهمية، ونسب أضعاف تغيير) تم استخدام النصي ProteinSQAnalysis من SafeQuant (عتبة: قيمة ف أقل من 0.1، ونسبة عدد الطيفية فوق 2).

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

النتائج

لتحديد رواية المستجيبات ج-دي-GMP في P. الزنجارية استخدمنا منهجية CCMS لتحليل الكسور القابلة للذوبان وغشاء P. الزنجارية سلالة PAO1 من ثقافة مرحلة سجل (OD 600 = 0.5). نحن هنا تلخيص ومناقشة نتائج ممثلة لهذه رحلة صيد. استخدمت أربع النسخ المتماثلة البيولوجية مستقلة. لك?...

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Discussion

وينبغي إيلاء عناية خاصة في عدة خطوات للبروتوكول. تركيز البروتين هو معلمة حرجة مع تركيز 10 ملغ / مل يجري يصعب الوصول إليها عندما تزرع الخلايا تحت ظروف النمو محددة (مثل الأغشية الحيوية أو المتغيرات مستعمرة صغيرة). وبالتالي، ينبغي إجراء إعادة تعليق بيليه في حجم منخفض...

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

We thank Alberto Reinders for his work in optimizing the CCMS conditions for P. aeruginosa. We also thank Pablo Manfredifor the annotation of the P. aeruginosa proteins. This work was supported by the Swiss National Science Foundation (SNF) Sinergia grant CRSII3_127433.

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Materials

NameCompanyCatalog NumberComments
caproBoxcaprotec bioanalytics1-5010-001 (220 V)UV lamps coupled to a cooling 96-plate cooling block, for the photoactivation
caproMagcaprotec bioanalyticsincluded in the CCMS Starter KitFor easy handling of magnetic particles without pipetting
c-di-GMP caproKitcaprotec bioanalyticsupon requestThe kit contains the c-di-GMP-capture compound, c-di-GMP (for the competition control), streptavidin coated magnetic beads, capture buffer, and washing buffer
Disposable PD-10 Desalting ColumnsGE Healthcare17-0851-01 
12-tube PCR stripsThermo ScientificAB-1114
UIS250v sonicator with VialTweeterHielscher ultrasound technologyUIS250v and VialTweeter
Miniature French Pressure CellThermo Electron CorporationFA-003

References

  1. Nesper, J., Reinders, A., Glatter, T., Schmidt, A., Jenal, U. A novel capture compound for the identification and analysis of cyclic di-GMP binding proteins. J Proteomics. 75, 4874-4878 (2012).
  2. Hengge, R. Principles of c-di-GMP signalling in bacteria. Nature reviews. Microbiology. 7, 263-273 (2009).
  3. Sondermann, H., Shikuma, N. J., Yildiz, F. H. You've come a long way: c-di-GMP signaling. Curr. Opin. Microbiol. 15, 140-146 (2012).
  4. Schirmer, T., Jenal, U. Structural and mechanistic determinants of c-di-GMP signalling. Nature reviews. Microbiology. 7, 724-735 (2009).
  5. Furukawa, S., Kuchma, S., O'Toole, G. Keeping their options open: acute versus persistent infections. J. Bacteriol. 188, 1211-1217 (2006).
  6. Christen, M., Christen, B., Folcher, M., Schauerte, A., Jenal, U. Identification and characterization of a cyclic di-GMP-specific phosphodiesterase and its allosteric control by GTP. J. Biol. Chem. 280, 30829-30837 (2005).
  7. Ryan, R. P., Fouhy, Y., Lucey, J. F., Dow, J. M. Cyclic di-GMP signaling in bacteria: recent advances and new puzzles. J. Bacteriol. 188, 8327-8334 (2006).
  8. Habazettl, J., Allan, M. G., Jenal, U., Grzesiek, S. Solution structure of the PilZ domain protein PA4608 complex with cyclic di-GMP identifies charge clustering as molecular readout. J. Biol. Chem. 286, 14304-14314 (2011).
  9. Fazli, M., et al. The CRP/FNR family protein Bcam1349 is a c-di-GMP effector that regulates biofilm formation in the respiratory pathogen Burkholderia cenocepacia. Molecular Microbiology. 82, 327-341 (2011).
  10. Hickman, J. W., Harwood, C. S. Identification of FleQ from Pseudomonas aeruginosa as a c-di-GMP-responsive transcription factor. Molecular Microbiology. 69, 376-389 (2008).
  11. Sudarsan, N., et al. Riboswitches in eubacteria sense the second messenger cyclic di-GMP. Science. 321, 411-413 (2008).
  12. Lenz, T., et al. Profiling of methyltransferases and other S-adenosyl-L-homocysteine-binding Proteins by Capture Compound Mass Spectrometry (CCMS). J Vis Exp. , (2010).
  13. Köster, H., et al. Capture compound mass spectrometry: a technology for the investigation of small molecule protein interactions. Assay Drug Dev Technol. 5, 381-390 (2007).
  14. Düvel, J., et al. A chemical proteomics approach to identify c-di-GMP binding proteins in Pseudomonas aeruginosa. Journal of Microbiological Methods. 88, 229-236 (2012).
  15. Christen, B., et al. Allosteric control of cyclic di-GMP signaling. J. Biol. Chem. 281, 32015-32024 (2006).
  16. Balasubramanian, D., Mathee, K. Comparative transcriptome analyses of Pseudomonas aeruginosa. Human genomics. 3, 349-361 (2009).
  17. Smyth, G. K. Linear models and empirical bayes methods for assessing differential expression in microarray experiments. Stat Appl Genet Mol Biol. 3 (3), (2004).
  18. Baraquet, C., Harwood, C. S. Cyclic diguanosine monophosphate represses bacterial flagella synthesis by interacting with the Walker A motif of the enhancer-binding protein FleQ. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 110, 18478-18483 (2013).
  19. Nesper, J., Reinders, A., Glatter, T., Schmidt, A., Jenal, U. A novel capture compound for the identification and analysis of cyclic di-GMP binding proteins. J Proteomics. 75, 4874-4878 (2012).
  20. Roelofs, K. G., Wang, J., Sintim, H. O., Lee, V. T. Differential radial capillary action of ligand assay for high-throughput detection of protein-metabolite interactions. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 108, 15528-15533 (2011).
  21. DeSantis, K., Reed, A., Rahhal, R., Reinking, J. Use of differential scanning fluorimetry as a high-throughput assay to identify nuclear receptor ligands. Nuclear receptor signaling. 10, e002(2012).
  22. Seidel, S. A., et al. Microscale thermophoresis quantifies biomolecular interactions under previously challenging conditions. Methods. 59, 301-315 (2013).
  23. Merighi, M., Lee, V. T., Hyodo, M., Hayakawa, Y., Lory, S. The second messenger bis-(3‘-5’)-cyclic-GMP and its PilZ domain-containing receptor Alg44 are required for alginate biosynthesis in Pseudomonas aeruginosa. Molecular Microbiology. 65, 876-895 (2007).
  24. Qi, Y., et al. Binding of cyclic diguanylate in the non-catalytic EAL domain of FimX induces a long-range conformational change. J. Biol. Chem. 286, 2910-2917 (2011).

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Reprints and Permissions

Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article

Request Permission

Explore More Articles

97 crosslinker photoactivable GMP EAL GGDEF

This article has been published

Video Coming Soon

JoVE Logo

Privacy

Terms of Use

Policies

Contact Us

Recommend to library

JoVE NEWSLETTERS

Research

Education

Authors

Librarians

ABOUT JoVE

Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved