该协议使我们能够解决人类TRPC3的结构,一个重要但研究不足的离子通道家族的成员。该技术的主要优点是,在结构和功能研究中,可以应用高效来表达和纯化各种蛋白质。该方法可提供有效的蛋白质表达和纯化系统,用于研究蛋白质生物化学和生物物理,并可应用于多种离子通道和其他膜蛋白。
首先,通过查看病毒生成培养的样本中的病毒的 GFP 荧光来检查相对病毒表达。在一个困惑的底部 Erlenmeyer 培养瓶足够大小, 准备一个 HEK293 哺乳动物细胞悬浮培养物的理想的体积, 浓度为 350 万至 380 万细胞每毫升在表达介质中, 辅以 1% 无菌 FBS.加入8%的P2病毒库存溶液,并在37摄氏度和135 RPM的轨道摇床中孵育。
感染后12至18小时加入10毫摩尔钠,在30摄氏度下孵育,达到最佳蛋白质表达所需的时间。在此之后,离心机在2,880倍重力20分钟收获细胞。每升收获的细胞中大约100毫升TBS中清洗和重新暂停细胞。
在重力2,880倍下再次离心20分钟,并收集细胞颗粒。还要收集小,一毫升细胞颗粒收获在不同的时间点,溶解两个小时在四摄氏度与搅拌在不同的洗涤剂和/或添加剂的存在。通过超离心在23.5万倍重力下和在4摄氏度下10分钟,通过超离心来澄清这些小全细胞溶解样品。
然后,将它们作为 30 微升样品运行在 SEC 色谱柱上,以确定表达式的最佳时间和最佳溶解条件。每升收获的细胞中,将颗粒解冻100毫升缓冲液。一旦细胞解冻,移液器或搅拌它们,以确保溶液是均匀的。
让细胞在摄氏四度时在烧杯中溶解,在冰中浸入两个小时,同时被搅拌棒搅拌。接下来,在重力23.5万倍和摄氏4度的超中心离,清除任何细胞碎片,一小时。HPLC 在 SCC 列上运行 30 微升的上清液样本,以验证蛋白质数量,并通过 GFB 信号输出可视化目标蛋白质。
将含有溶解蛋白的钴亲和树脂结合上清液应用到重力柱上,并收集流经。在 SCC 柱上运行流经的 30 微升样本,以验证蛋白质与树脂是否结合。然后,用10列缓冲液清洗树脂。
在 SCC 柱上运行 30 微升洗涤样本,以检查蛋白质损失。使用缓冲液,对树脂结合的人类TRPC3进行成型。运行在 SSC 柱上稀释 1 到 100 的洗液的 90 微升样品,以检查蛋白质是否已被洗洗,并验证与目标蛋白质大小对应的位置是否存在 GFP 信号。
以 1 到 20 摩尔的比例添加血栓,并将 EDTA 的 10 毫摩尔添加到洗洗样品中。在四摄氏度下孵育三小时。在此之后,将 Eluant 转移到 15 毫升离心过滤管。
在重力2,800倍和4摄氏度的增量下旋转管,将水液浓缩到500微升或更少。在旋转之间上下移液蛋白质溶液,以重新暂停蛋白质,防止过度浓缩。将浓缩物加载到缓冲区中的 SSC 列上。
运行快速蛋白质液相色谱,收集300微升分数。然后,将包含 TRPC3 四面体的峰值分数组合为 UV 吸光信号可视化。并再次浓缩到每毫升至少5毫克的最终浓度。
人类TRPC3是全细胞溶解在各种洗涤剂中,临界微摩尔浓度为0.01至20微摩尔,并在含有缓冲液的DDM/CHS中运行。虽然 DDM/CHS 显示人类 TRPC3 的最高溶解度,但峰值位置看起来太大,不能成为四元人类 TRPC3。整个细胞溶解后,细胞溶解碎片被去除,溶解蛋白被加载到SSC柱上,在含有缓冲液的DDM/CHS洗涤剂中运行在HPLC上,以比较与TRPM4控制相比的不同条件下人类TRPC3的绝对溶解度和峰值体积。
所有不同的洗涤剂溶解TRPC3样品都显示峰值位置在11.9毫升左右,这很可能是太大的,因为人类TRPC3的四元形式分子量小于阳性人体控制TRPM4。然后测试两种不同的溶解和运行包含 DDM/CHS 和 digitonin 的缓冲区。蛋白质在含有数字素的缓冲液中运行,相对于正对照,在合理位置产生最高峰值。
虽然使用25毫升细胞进行小规模纯化,显示了几个宽阔的峰值,但蛋白质通过负染色显示单四边形人类TRPC3通道在2D分类中的特征。然后根据人类TRPC3的生理特性对添加剂进行筛选。EDTA 对将人类 TRPC3 稳定在完整的四元峰值位置具有显著影响,显著增加了低温-EM 显微图中的粒子数量,并降低了背景中的噪声。
最终结果的质量取决于对 HPLC 上的 FSCC 配置文件进行良好的故障排除。在快速完成所有净化步骤时,理想情况下,在一天。结构测定、抗体生成和功能研究,如结合测定或电生理学,可以在此过程后进行。
该技术可以而且已经用于研究其他离子通道和蛋白质系列,并生产纯化蛋白质,用于结构测定以外的应用。应采取适当的预防措施,管理细胞培养生物危害,如在层流罩中工作,穿着防护服,以及妥善处理废物。