A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.
אמא הוא חלבון ייחודי הקשור Magnetosome אשר הוצגה להיות מעורב ההפעלה magnetosome. כאן אנו מציגים את הפרוטוקול טיהור של אמא המחיקה מוטציה (MamAΔ41) מ מ magneticum השגריר-1.
חיידקים Magnetotactic מהווים קבוצה מגוונת של מיקרואורגניזמים ימיים המסוגלים להתמצא עצמם לאורך שדות geomagnetic. התנהגות זו הוא האמין סיוע בחיפוש אחר בסביבה מתאימה
1. שיבוט וביטוי של אמא ג'ין ב E. coli
הגן המוטנטי mamAΔ41 היה מוגבר באמצעות שרשרת התגובה פולימראז (PCR) של הדנ"א הגנומי של Magnetospirillum magneticum השגריר-1, עם primers: 5'-3-GCATTACGCATATGGACGACATCCGCCAGGTG 'ו 5'-GCGCGGCAGCCATA-TGGCATACG-3 ". בשנת שברי דנ"א מוגבר, אתר NcoI הוצג בבית קודון התחלת ATG ואת קודון סיום הוחלף באתר ScoI. שברי היו מתעכל עם NcoI ו SacI ו משובטים לתוך האתרים השונים של pET52b (+), והוליד pET52bMamAΔ41-AMB1. ב לבנות זו, הגן mamAΔ41 היה התמזגו בתוך מסגרת עם תג-10 שלו בתחנה הסופית-C. הפלסמיד היה electroporated לתוך זן החיידק BL21. החיידק זן BL21 מחסה pET52bMamAΔ41 היה גדל אינדוקציה אוטומטי (15) בינוני המכיל אמפיצילין (50 מ"ג / מ"ל) 310 מעלות קלווין במשך 3 שעות. הטמפרטורה טיפוח הועבר אז מ ° 310-300 ° K ומתוחזק עבור 48 שעות נוספות על 300 ° K. התאים נקצרו על ידי צנטריפוגה ב 5465g במשך 10 דקות ב 277 קלווין 8 ליטר תרבות הפיק 60 גרם של התא גלולה רטוב.
2. ביואינפורמטיקה חישובים
חישוב משקל מולקולרי (MW), על פי רצף חומצות אמינו הקליטה חזה של 1mg/1ml החלבון 280nm, באמצעות שרת ProtParam (http://www.expasy.ch/tools/protparam.html). עבור 10His-Tag-MamAΔ41 MW הוא 22,529 Da (240 חומצות אמינו), ועל MamAΔ41 (עם 9 חומצות אמינו שמאל לאחר ההסרה שלו, תג על ידי טרומבין) Mw הוא 20596.5Da (187 חומצות אמיניות). הקליטה חזה של 1mg/1ml החלבון 280nm עבור 10His-Tag-MamAΔ41 הוא 0.595 עבור MamAΔ41 הוא 0.579. בנוסף, את רצף החומצות האמיניות אינו מכיל שאריות ציסטאין. לכן, סוכני צמצום אינם נדרשים במהלך תהליך טיהור.
3. טיהור MamAΔ41
4. נציג תוצאות
כאשר פרוטוקול זה הוא נעשה בצורה נכונה אחד צריך לקבל מטוהרים, הומוגנית ומרוכזת גודל דגימות חלבון. אלה הן דוגמאות חלבון אז מוכן ניסויים התגבשות כמו גם מחקרים ביוכימיים, כגון קינטיקה האנזים, זיקה מחייבת ועוד. המתוארות כאן הן תוצאות נציג שלבים עיקריים בפרוטוקול טיהור. SDS-PAGE ניתוח של פרופיל elution הטור זיקה Ni-נ.ת. ע צריך לחשוף מאוד על חלבון מתבטא השבר מסיס ב MW המתאים ~ 22kDa (איור 1). זה ניתוח SDS-PAGE צריך גם לחשוף את המינימום אם בכלל חלבון החלבונים גבולות זרימה דרך, לשטוף זרימה דרך אולטרה צנטריפוגה מדגם גלולה. אם להקות גדולות של חלבון המתאים מופיעות דוגמאות אלה יש לשקול הכנה חיץ רע, בעיות הפרעה התא או בעיות אוטומטי אינדוקציה התנאים תרבות וצמיחה.
חילוף יונים כרומטוגרפיה הוא preformed על מנת להפריד בין חלבון רצוי שלנו חלבונים אחרים E.coli שהיו מאוגדים שרף ניקל (עקב אינטראקציות אלקטרוסטטיות או היסטידין / שלילי חומצות אמינו בחלבון עשיר לולאות) וחלבון נימול Tagged שלו רצוי. טור זה מפריד חלבונים לפי זיקה מחייבת שלהם שרף מטען חשמלי חיובי תחת NaCl בריכוז הולך וגובר. חלבון מאוד טעונים שלילית יהיה elute NaCl בריכוז גבוה appose למתן אלה טעונים שלילית. היתרונות של טור זה קצב זרימה גבוה ויכולת מחייב. Chromatogram חילוף יונים (איור 2) מגלה הפרדה טובה בין האוכלוסיות 3 חלבונים בריכוז NaCl גוברת. SDS-PAGE ניתוח נחוץ על מנת לקבוע מגוואט כל האוכלוסייה, לבודד את הערכה רצוי והאם השלבים לטיהור נוספים נדרשים. האוכלוסייה הראשונה היא MamAΔ41 (~ 20 KDA) ואילו האוכלוסייה השנייה היא MamAΔ41 + תג שלו (~ 22kDa) כי לא היה ביקע ידי תרומבין שור לבין האוכלוסייה השלישית היא לגילוי ב-SDS PAGE בשל ריכוז נמוך. אם הפסגות חלבונים לא מופרדים בבירור אחד צריך לשקול הכנה חיץ טועה או שינוי שיפוע שיפוע NaCl.
הדרה גודל כרומטוגרפיה הוא preformed על מנת להפריד בין חלבון רצוי שלנו חלבונים אחרים E.coli התא שהיו מאוגדים שרף Ni-נ.ת. ע ולא הופרדו במהלך חילוף יונים כרומטוגרפיה. עמודה זו מפרידה חלבונים על פי גודלם. חלבונים גדולים יהיה elute בכמויות קטנות elution לעומת הקטנים אשר יהיה eluted בנפחים גדולים יותר. Chromatogram עמודה (איור 3) מגלה הפרדה טובה של חלבון רצוי האוכלוסייה העיקרית. האוכלוסייה נראה elute בגודל המתאים מונומר עם MW של ~ 20 kDa. הנוכחות של הלהקה 80 ~ kDa (חלבון E.coli טיפוסי שקושר Ni-נ.ת. ע שרף) הוא זוהה-SDS PAGE לפני טעינת העמודה נעלם במהלך הריצה הזאת. מאז הריכוז של חלבון זה 80 ~ kDa נמוך מלכתחילה, אוכלוסייתה אינה מופיעה chromatogram בשל דילול שלה SDS-PAGE ניתוח על מנת לקבוע את יעילות הטיהור. אנו ממליצים טעינת מדגם בדילול מלא ומרוכז של שיא הראשי דף SDS כך אפשר בהחלט לקבוע נוכחות של חלבון טהור MW המתאים. בשלב הזה החלבון הוא מטוהרים ההומוגניות שלה צריך להיות מוערך על ידי MALDI-TOF. ניתוח זה חשף החלבון של 20,347 מגה וואט דה ואחד Mw של 10,176 Da (איור 4). ~ 10 חלבון kDa הוא ~ 20 חלבון kDa הוכפל טעונה. MW החזוי של MamAΔ41 עם 9 חומצות אמינו שמאל לאחר ההסרה שלו-Tag היה 20596.5 דא. ידי השוואתה המתקבל MALDI-TOF MW מצאנו כי הם 248 דה בנפרד. שוני זה יכול לנבוע MALDI-TOF שגיאות מדידה ו / או בשל השפלה המשותף של מתיונין הראשון, גליצין השני. לסיכום, החלבון הוא מטוהרים והוא יכול לשמש עבור ניסויים נוספים.
טבלה 1. ניסוחים חוצץ.
באיור 1. נציג SDS-PAGE ניתוח של טיהור Ni-נ.ת. ע עמודה מימין לשמאל:. P-אולטרה צנטריפוגה גלולה (3.11 צעד פרוטוקול), W-לשטוף (3.12 צעד פרוטוקול), U-גבולות חלבונים (3.10 צעד פרוטוקול), E- חמשת המסלולים של elution samples (3.14 צעד פרוטוקול), M - סמן חלבון (המספרים מציינים MW). חץ מציין MamAΔ41.
איור 2. ניתוח של צעד יון כרומטוגרפיה החליפין (א) יון החליפין (טור MonoQ) chromatogram; כחול - 280nm הקליטה, מייצג ריכוז חלבון, Green-NaCl בריכוז, אדום - מעיד על שברים שנאספו. (ב) נציג SDS-PAGE ניתוח של הצעד טיהור חילוף יונים. משמאל לימין: M - סמן חלבון (המספרים מציינים MW), A6 - שבר שיא הראשון A8 השני שבר שיא.
איור 3. הדרה גודל כרומטוגרפיה ניתוח (א) הדרה גודל (Superdex 200 טור) chromatogram; כחול - 280nm הקליטה, מייצג ריכוז חלבון, סימן אדום של שברים שנאספו. (ב) נציג SDS-PAGE ניתוח צעד הדרה גודל טיהור. משמאל לימין: M-חלבון סמן (המספרים מציינים MW), PreI-מראש מוזרק מדגם, A4-6 חלק בשילוב שנאספו השיא הראשון, A4-6d-מדולל חלק שנאספו השיא.
איור 4. מטריקס בסיוע לייזר desorption / יינון (MALDI-TOF) ספקטרום המונית של מטוהרים MamAΔ41. מטריצה היא חומצה Sinapic (SA). MamAΔ41 הראו על 20,347 דא, הראה גם הוא הכפיל של מינים טעונים MamAΔ41 ב 10,176 Da.
טיהור חלבון היא הצעד העיקרי כל החלבונים או הביוכימיות מחקרים מבניים. מאז החלבון הוא ייחודי עם ההתנהגות שלו, צריך להגדיר את המאפיינים שלו ולשנות טיהור שלה בהתאם. היעד חלבון יש לנתח כצעד ראשון לקראת טיהור שימוש בכלים לביואינפורמטיקה. הם משמשים כדי לחשב את נקודת iso חשמל?...
אנו מכירים ד"ר אמיר אהרוני על תמיכתו וגאולה דוידוב, נועם גרימברג חן גוטמן עצה והערותיהם.
Material Name | Type | Company | Catalogue Number | Comment |
---|---|---|---|---|
Name | Company | Catalog Number | Comments | |
French Press | Equipment | Thermo scientific | FA-078A | |
Pressure cell | Equipment | Thermo scientific | FA-032 | |
Ultra-centrifuge | Equipment | Sorvall | Discovery 90SE | |
Rottor | Equipment | Beckman | Ti60 | |
Ultra-centrifuge tubes; PC-Bottle+Cap Assay 26.3ml | Equipment | Beckman | BC-355618 | |
2.5cm diameter, Glass Econo-Column Chromatography Columns | Equipment | BioRad | 737-2521 | |
Ni-NTA His Bind resin | Equipment | Novagen | M0063428 | |
Spectrophotometer | Equipment | Amersham Biosiences | Ultraspec 2100 pro | |
Quartz cuvette | Equipment | Hellma | 104-QS | |
Fast Performance Liquid Chromatography- AKTA purifier 10 | Equipment | GE Healthcare Biosciences | 28-4062-64 | |
Ion exchange column – MonoQ 4.6/100 PE | Equipment | GE Healthcare Biosciences | 10025543 | |
Size exclusion pre-packed column-HiLoad 26/60 Superdex 200 | Equipment | GE Healthcare Biosciences | 17-1071-01 | |
Centricon - Vivaspin15 – 10,000 MWCO | Equipment | Sartorius Stedim Biotech GmbH | VS1501 | |
Table centrifuge | Equipment | Thermo scientific | IEC CL30R | |
MALDI-TOF | Equipment | Bruker Daltonics | Reflex IV | |
Tris-HCl (hydrotymethyl) aminomethane | Reagent | BioLab | 20092391 | |
Sodium Chloride | Reagent | FRUTROM | 235553470 | |
Imidazole | Reagent | Alfa Aesar | 288-32-4 | |
EDTA free protease inhibitors cocktail | Reagent | Sigma | P-8849 | |
Dnase I (Deoxyribonuclease I) | Reagent | Sigma | DN-25 | |
Bovine Thrombin | Reagent | Fisher BioReagents | BP25432 | |
Glycine | Reagent | BioLab | 07132391 | |
Soudim Dodecyl Sulfate (SDS) | Reagent | BioLab | 19822391 | |
Beta-mercaptoethanol | Reagent | Sigma | M-3148 | |
InstantBlue | Reagent | Expedeon | 1SB01L | |
PageRuler Prestained Protein Ladder | Reagent | Fermentas | SM0671 |
Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article
Request PermissionExplore More Articles
This article has been published
Video Coming Soon
Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved