SW ו TMV נתמכים על ידי NCRR ו NHLBI במכון הלאומי לבריאות. BSK ו HS נתמכים על ידי NINDS ו NIGMS של מכוני הבריאות הלאומיים.

ניסיונית נהלים הליך הניסוי (איור 2) מורכבת מארבעה חלקים המתוארים בצורה צעד חכם למטה. חלק 1: Subcloning וביטוי של התחנה-C של P2X2 קולטנים. אנחנו הבענו את אורך מלא C-הסופית של P2X2 קולטנים חיידקים כדי לזהות את החלבונים במוח שאליו הוא נקשר. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> C-הסופית (שאריות 353-472) של הקולטן P2X2 (איור 1) היה מוגבר על ידי ה-PCR, משובטים לתוך pGEX 4NT1 (GE מדעי החיים) ומאומת עם רצף. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> פלסמיד רקומביננטי הפך E. קולי (BL21) לביטוי של חלבונים רקומביננטי. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מניות גליצרול של חיידקים (E. coli BL21) המכיל את P2X2 CT-GST פלסמיד נגררו עם קצה פיפטה סטרילית מחוסן לתוך 5 מ&quot;ל של לוריא-Bertani (LB) בתקשורת עם סמן סלקטיבי מתאים (50 גרם / מ&quot;ל אמפיצילין) ו מודגרות לילה ב 37C ב שייקר מסלולית. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> תרבויות גדל בן לילה היו מחוסן לתוך 250 מ&quot;ל של LB עם התקשורת אנטיביוטי מתאים (50 מיקרוגרם / מ&quot;ל ​​אמפיצילין) ו מודגרות ב שייקר מסלולית בסל&quot;ד 250 עבור 2-3 שעות ב 37C עד צפיפות אופטית ב 600 ננומטר הגיע ~ 0.6-0.7. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> התרבות היה מושרה עם 1 מ&quot;מ של IPTG ו מודגרות נוספת 3 שעות עבור ביטוי החלבון על 37C. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> התרבות היה אז הסתובב במשך 15 דקות ב 4C (1ml של התרבות ניצל לניתוח רמת הביטוי תויגה כ &#39;המושרה&#39;) בשעה 5000 גרם. Supernatant היה מושלך לבין גלולה היה resuspended ב 20 מ&quot;ל של תמיסת מלח טריס-EDTA (STE) חוצץ (10 mM טריס-HCl, 150 mM NaCl, 1 mM EDTA pH 8.0). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ההשעיה היה סובב על 5000 גרם במשך 15 דקות בתוך שפופרת 50 מ&quot;ל בז. Supernatant היה מושלך ואת חצי יבש גלולה הוקפא ב-70C לילה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> -70C גלולה היה resuspended ב 40 מ&quot;ל של חיץ קרים תמוגה (2% (w / v) sarkosyl, 15 מ&quot;ג ליזוזים, 150 mM NaCl, 50 מ&quot;מ טריס pH7.5, 5 DTT מ&quot;מ הלוח המלא מעכבי פרוטאז) ו ההשעיה הודגר על קרח למשך 30 דקות. במהלך הדגירה זה, 3 מ&quot;ל גלוטתיון-Sepharose חרוזים 4B נשטפו עם 20 מ&quot;ל של תמיסת מלח פוספט חוצץ (PBS) ו - 20 מ&quot;ל T-PBS (0.1% (V / V) tritonX-100 ב PBS) ואחריו PBS. החרוזים היו resuspended ב 1 מ&quot;ל PBS. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> השעיית חיידקי היה להקפיא מופשר 3 פעמים בחנקן נוזלי sonicated (1s on / off, 30 מיקרון עבור 3 דקות על הקרח) ו מודגרות נוספת למשך 30 דקות עם 4% (v / v) טריטון X-100, 10 mM MgSO 4 ו 2 mM ATP על קרח. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> Lysate היה סובב על 20,000 גרם במשך 15 דקות ב 4C ו גלולה היה מושלך (מדגם גלולה ו 1 מ&quot;ל של supernatant ניצל דף SDS כדי לבדוק את כמויות של חלבונים cytosol ממברנות). Supernatant הודגר עם חרוזים עבור שעות 1 (או לילה) בשעה 4C. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> החרוזים היו סובב ב 500 גרם דקות 5 ו supernatant היה מושלך (מדגם ניצל לשבריר מאוגד). החרוזים נשטפו עם T-PBS חמש פעמים (שוטף ניצלו עבור פקדי לשטוף). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> החרוזים היו resuspended אז PBS לתת 50% (w / v) slurry ואוחסנו במקרר בבית 4C עד לשימוש. ריכוז החלבון הוערך על ידי ברדפורד assay (לפי הוראות היצרן). </li></ol> חלק 2: הכנת lysates המוח כולו P2X2 רצפטורים ידועים לידי ביטוי בשפע במוח 8. במהלך ניתוחים הנוכחי, ביקשנו לזהות את החלבונים אינטראקציה עם רצפטורים P2X2 מ שלם חולדה lysates המוח (איור 3). <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מוח החולדה למבוגרים היה לקצור (בעלי חיים הוקרבו על פי פרוטוקול UCLA IAACUC באישור ועל פי מדריך ה-NIH לטיפול ושימוש בחיות מעבדה) ושטף מיד קרים PBS (3X). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> כדי lyse התאים 10 מ&quot;ל (~ 5 פעמים את משקל רטוב של המוח שנקטפו) של חיץ קרים תמוגה המכיל 150 mM NaCl, 50 מ&quot;מ טריס-HCl, pH 7.4, 10 mM EDTA, 1 mM EGTA, 1 mM NAF, 1 mM Na 3 VO 4, 1 mM PMSF, 5 מיקרוגרם / מ&quot;ל של leupeptin, 1% (v / v) NP-40, וכן מעכבי פרוטאז לוח קוקטייל נוסף במוח שנקטפו. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> רקמת המוח היה homogenised על הקרח עם homogenizer Dounce זכוכית עד תערובת הומוגנית של עקביות הושגה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> Lysate Cell היה סובב על 2000 גרם במשך 5 דקות כדי להסיר את התאים רצוף. Supernatant נאסף וסובב שוב למשך 60 דקות בכל גרם 29000 להסיר אברונים שלמים אגרגטים הממברנה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מיד לאחר צנטריפוגה supernatant הועבר צינור נקי. ריכוז החלבון של lysate המוח כולו נמדד על ידי assay ברדפורד (בדרך כלל ~ 15 מ&quot;ג / מ&quot;ל). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> Lysate היה aliquoted ומאוחסנים ב-70C. </li></ol> חלק 3: בידוד של P2X2 C-זנב הקשורים חלבונים כדי לזהות את השותפים מחייב P2X2 CT-GST מ lysates המוח כולו, למשוך למטה assay בוצעה באמצעות CT-GST משותקת על גלוטתיון חרוזים sepharose 4B כפיתיון. עבור פקדים, GST לבד חייב חרוזים היה בשימוש. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> המוח lysate היה precleared עם חרוזים GST עבור שעה 1 ב 4C. גלולה היה מושלך ואת supernatant שימש מנתח נוסף. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> כמויות שוות של GST ו P2X2 CT-GST (10 מיקרוגרם) חייב גלוטתיון sepharose 4 חרוזים B הודגרו לילה עם 100 גרם של חלבונים solubilised precleared מ lysate המוח כולו חולדה, עם סיבוב ב 4C במאגר תמוגה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> חרוזים היו הסתובב בבית ג&#39;1000 דקות 5 ו supernatant נמחקה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> החרוזים נשטפו פעם עם למאגר תמוגה ו מבושל שונה Laemli חיץ [4% (w / v) SDS, 10% (V / V) 2 mercaptoethanol, 2% (v / v) גליצרול, 0.004% (w / v) bromophenol כחול 0.125 M TrisCl pH 6.8] במשך 5 דקות. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הדגימות סובב ב 5000 גרם דקות 5 ו supernatant מופרדות 10% SDS-PAGE (איור 4). ג&#39;ל הוכתמו ג&#39;ל רובי חלבון SYPRO כתם (לפי הוראות היצרן) ו דמיינו באור אולטרה סגול. P2X2 CT הקשורים חלבונים הושוו לאלו החלים באמצעות GST-null כפיתיון. ארבעה ביולוגיים משכפל בוצעו (כלומר four מוח וארבעה ומורדות למשוך עצמאי). </li></ol> חלק 4: זיהוי של חלבונים. חלבונים מופרדים על ידי ג&#39;ל אלקטרופורזה היו נכרת מן הג&#39;ל וזוהו על ידי ספקטרומטריית מסה 12. הערה: העדר אבק לאורך כל התהליך הוא קריטי כדי להפחית את זיהום קרטין. הנסיין צריך ללבוש מסיכה, נטו שיער כפפות כל הזמן ואף פעם לא לגעת באזור ג&#39;ל הריבית ללא שימוש בכפפות. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להקות כל חלבון גלוי התאושש למשוך P2X2 למטה היו נכרת בסכין גילוח נקי חתוך לקוביות (איור 4). אזורים מקבילים של הג&#39;ל ב GST-null למשוך במורד השביל היו נכרת גם מבלי להתייחס מכתים הלהקה (להקות ספציפיות הפיתיון GST-null היו נכרת גם מזוהה) על מנת להבטיח כי נוכחות של חלבונים מתחת לרמה של באותו אופן רגישות מכתים לא לפספס. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> חתיכות ג&#39;ל הודגרו עם 200 μl של אמוניום ביקרבונט 50 מ&quot;מ 50% (v / v) אצטוניטריל (ACN) ואת צינורות vortexed במשך 15 דקות ב RT. חזור על שלב זה לשטוף. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> חתיכות ג&#39;ל היו מיובש על ידי הוספת 200 אצטוניטריל μl (חתיכות ג&#39;ל צריך להתכווץ ולהפוך אטום בצבע). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> Acetontrile הוסר החלקים ג&#39;ל מיובשים speedvac למשך 10 דקות ~. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> חתיכות ג&#39;ל הודגרו אז עם 30 μl של המוכן טרי DTT/10 10 מ&quot;מ טריס (2-carboxy-אתיל) hydrochloride phosphine (TCEP) של נפח מספיק לטבול את השברים. זה היה שמאל למשך 30 דקות בכל אמבט מים 56C. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הפתרון הבא DTT הוחלף 100 μl ביקרבונט 500 mM אמוניום בתמיסה אצטוניטריל 50% ואת פרוסות ג&#39;ל רחצה עם ביקרבונט ammounium. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הפתרון הכביסה aspirated ו 200 μl של אצטוניטריל הוסיף מייבשים את הג&#39;לים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> אצטוניטריל הוסרה אז 100 μl הכין טרי 100 iodoacetamide פתרון mM נוספה alkylate sulfhydryls חינם. צעד זה המשיך במשך 25 דקות בטמפרטורת החדר בחושך. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> פתרון Iodoacetamide הוסר החלקים ג&#39;ל נשטפו עם 200 μl של אמוניום ביקרבונט 50 מ&quot;מ ב acetontrile 50% (pH 8.0) עבור 2 דקות תוך vortexing. צעד זה לשטוף חזר על עצמו. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לאחר הסרת פתרון לרחוץ, חתיכות ג&#39;ל הודגרו עם אצטוניטריל 200 μl אשר הוסר לאחר מכן על ידי ~ 10min speedvac. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בשלב זה את החתיכות בג&#39;ל מוכנים העיכול טריפסין. חתיכות ג&#39;ל הודגרו בתמיסה 30 טריפסין μl (20 ng / μL ריכוז עובדים) והניח על קרח למשך 10 דקות עבור ג&#39;לים להיות נפוחים היטב. טריפסין עודף הוסר rehydrated חלקיקי ג&#39;ל ועליהן μl 30 עם אמוניום ביקרבונט 50 mM כדי למנוע מהם שקוע לאורך מערכת העיכול אשר הורשה להמשיך במשך 12 עד 16 שעות ב 37C. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> חמש μl של 5% (v / v) חומצה פורמית מתווסף לבטל את העיכול טריפסין ולעצור. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> צינורות היו vortexed במשך 15 דקות ו ~ centrifuged בקצרה להביא את הנוזל אל החלק התחתון של הצינור, אשר הועברה לאחר מכן בקבוקון 0.5 נקי שכותרתו מ&quot;ל. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הבא 30 μl של 0.1% (v / v) חומצה פורמית ב אצטוניטריל 50% נוספה חתיכות ג&#39;ל אז הם היו רק מכוסה ואחריו vortexing פעמיים 10-15 דקות, מופרדים על ידי צנטריפוגה קצר. צעד זה חזר על עצמו פעם אחת, החלפת חומצה פורמית, אצטוניטריל בין השלבים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הנוזל הסופי הוסר כל פתרון מיצוי בשילוב בקבוקון אחד. נפח זה הופחת ל UL 30 ~ ב speedvac. המדגם היה מוכן כעת כרומטוגרפיה הפוכה שלב ננו נוזלים זיהוי החלבון על ידי ספקטרומטריית מסה. בדוגמה זו ספציפית, שלב זה מתבצע על ספקטרומטר טנדם Orbi-מלכודת המונית ThermoFisher (שנבחר דיוק המסה הגבוהה שלו, מחזור מהיר לגילוי חלבון ותכונות הפעלה יציבה בדרך כלל), למרות דגמים אחרים ומכשירים היצרנים יכול בקלות להיות בשילוב עם הגישה המתוארת לנקודה זו. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הפרטים ואת הקריטריונים מנתח spectrometric מסה כעת הציג בקצרה. פפטידים כל הופרדו על ידי שלב הפוכה ננו LC (Eksigent) ופפטידים הועמסו על עמודה הפוכה שלב C18 בקצב הזרימה של μl 3 / min. Mobile שלב היה חומצה פורמית 0.1% ו ACN 2% מים; שלב ב &#39;הנייד היה חומצה פורמית 0.1% ו 20% מים ב ACN. פפטידים היו eluted מהעמודה בקצב הזרימה של 220 nl / min באמצעות שיפוע ליניארית מ-B ל-B 5% -50% על פני 90 דקות, לאחר מכן ב 95% מעל 5 דקות, ולבסוף שמירה ב 95% קבוע 5 דקות . ספקטרה נרכשו במצב נתונים תלויי עם מלכודת-Orbi המשמש סריקות MS ו LTQ עבור MS / MS סריקות. פפטידים זוהו על ידי חיפוש ספקטרום מול מסד הנתונים של עכברוש IPI v.3.53 באמצעות אלגוריתם SEQUEST משולבים בחבילת התוכנה Bioworks. פפטיד כל נפגשו הקריטריונים הבאים: XCorr ≥ 2 (1), ≥ 3 (2) ≥ 4 (3), ו DeltaCN&gt; 0.1. ספקטרה כל המשמשת לזיהוי חלבונים נבדקו באופן ידני וחלבונים לא מקובל כאשר פחות משני פפטידים זוהו. חלבונים רק בהווה הבאים בכל אחד מארבעת P2X2 ומורדות למשוך נעדר במהלך GST-null ומורדות למשוך נחשבו עבור ניתוחים נוספים. </li></ol><img src="/files/ftp_upload/1178/1178fig1.jpg" alt="דמות 1" /> באיור 1. ייצוג סכמטי של למקטע P2X2 קולטן. א הקריקטורה ממחישה את הטופולוגיה של למקטע P2X2 קולטן. תחום cytosolic מורכב N ו-C טרמיני. C-הסופית של הקולטן P2X2 (אדום) ששימשה כפיתיון למשוך את assay. רצף חומצות אמינו ב &#39;של הקולטן P2X2 C-הסופית השתמשו במחקר זה. <img src="/files/ftp_upload/1178/1178fig2.jpg" alt="" /> איור 2. תרשים זרימה קו הזמן של פרוטוקול המשמש ביטוי, טיהור, לנתץ וזיהוי של חלבונים. אנחנו מראים את קווי המתאר של הפרוטוקול עם קו הזמן. עכברוש למבוגרים lysate המוח היה מוכן טרי מיד לפני השימוש על מבחני למשוך למטה. <img src="/files/ftp_upload/1178/1178fig3.jpg" alt="" /> איור 3. ייצוג סכמטי של ניתוח proteomic בינארי של רשת C-הסופית P2X2 במוח חולדה. C-הסופית של P2X2 קולטנים התמזגו עם חלבון GST חייב חרוזים GST שימש לנתץ מבחני. המוח lysate הוכן וחלבונים הודגרו עם חלבונים רקומביננטי משותקת. חלק מאוגד נשטף למאגר תמוגה. החלבונים שזוהו על ידי ספקטרומטריית מסה. <img src="/files/ftp_upload/1178/Fig%204%20Singh%20et%20al.jpg" alt="" /> איור 4. זיהוי שותפים מחייב הסופית-C של P2X2 קולטנים. ג&#39;ל Sypro מוכתם מראה מגוון של חלבונים המשוערת כי אינטראקציה עם הסופית-C של קולטנים התמזגו עם GST (הקופסה הכחולה). בקרת נתיבים עבור GST לבד (תיבת צהוב) ו - גלוטתיון חרוזים sepharose לבד מוצגים גם. החצים מצביעים על דוגמאות של להקות ייחודי שהיו נכרת לצורך ניתוח נוסף על ידי ספקטרומטריית מסה.

<ol>
	<li>Hille, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Ion channels of excitable membranes. , (2001).</li><li>Khakh, B. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Molecular+physiology+of+P2X+receptors+and+ATP+signalling+at+synapses.">Molecular physiology of P2X receptors and ATP signalling at synapses.</a> Nat Rev Neurosci. 2, 165-174 (2001).</li><li>Egan, T. M., Khakh, B. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Contribution+of+calcium+ions+to+P2X+channel+responses.">Contribution of calcium ions to P2X channel responses.</a> J Neurosci. 24, 3413-3420 (2004).</li><li>Burnashev, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Calcium+permeability+of+ligand-gated+channels.">Calcium permeability of ligand-gated channels.</a> Cell Calcium. 24, 325-332 (1998).</li><li>Clapham, D. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Calcium+signaling.">Calcium signaling.</a> Cell. 131, 1047-1058 (2007).</li><li>Levitan, I. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Signaling+protein+complexes+associated+with+neuronal+ion+channels.">Signaling protein complexes associated with neuronal ion channels.</a> Nat Neurosci. 9, 305-310 (2006).</li><li>Khakh, B. S., North, R. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=P2X+receptors+as+cell-surface+ATP+sensors+in+health+and+disease.">P2X receptors as cell-surface ATP sensors in health and disease.</a> Nature. 442, 527-532 (2006).</li><li>Roger, S., Pelegrin, P., Surprenant, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Facilitation+of+P2X7+receptor+currents+and+membrane+blebbing+via+constitutive+and+dynamic+calmodulin+binding.">Facilitation of P2X7 receptor currents and membrane blebbing via constitutive and dynamic calmodulin binding.</a> J Neurosci. 28, 6393-6401 (2008).</li><li>North, R. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Molecular+physiology+of+P2X+receptors.">Molecular physiology of P2X receptors.</a> Physiol Rev. 82, 1013-1067 (2002).</li><li>Khakh, B. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=International+union+of+pharmacology.+XXIV.+Current+status+of+the+nomenclature+and+properties+of+P2X+receptors+and+their+subunits..">International union of pharmacology. XXIV. Current status of the nomenclature and properties of P2X receptors and their subunits..</a> Pharmacol Rev. 53, 107-118 (2001).</li><li>Young, M. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Molecular+shape,+architecture+and+size+of+P2X4+receptors+determined+using+fluorescence+resonance+energy+transfer+and+electron+microscopy.">Molecular shape, architecture and size of P2X4 receptors determined using fluorescence resonance energy transfer and electron microscopy.</a> J Biol Chem. 283, 26241-26251 (2008).</li><li>Edmondson, R. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Protein+kinase+C+epsilon+signaling+complexes+include+metabolism-+and+transcription/translation-related+proteins:+complimentary+separation+techniques+with+LC/MS/MS.">Protein kinase C epsilon signaling complexes include metabolism- and transcription/translation-related proteins: complimentary separation techniques with LC/MS/MS.</a> Mol Cell Proteomics. 1, 421-433 (2002).</li><li>Evans, R. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Orthosteric+and+allosteric+binding+sites+of+P2X+receptors.">Orthosteric and allosteric binding sites of P2X receptors.</a> Eur Biophys J. 38, 319-327 (2009).</li></ol>

תעלות יונים הם קבוצה גדולה של חלבונים בממברנה נפרד. הם מכילים מים מלא נקבוביות כי סלקטיבי לאפשר תנועה של יונים מטה הדרגתיים אלקטרוכימי על פני קרום התא. יון ערוצי השער פתוח בין המדינות סגור. צעד gating מופעלת על ידי משדרי (למשל ATP) במקרה של P2X ערוצי ליגנד מגודרת יון, או שהוא ...

<!DOCTYPE html PUBLIC "-//W3C//DTD XHTML 1.0 Transitional//EN" "http://www.w3.org/TR/xhtml1/DTD/xhtml1-transitional.dtd">
<html xmlns="http://www.w3.org/1999/xhtml" xml:lang="en" lang="en">	
		
		<div>
		<table border="1">
		<thead>
		<tr>
		<th>Material Name</th>
		<th>Type</th>
		<th>Company</th>
		<th>Catalogue Number</th>
		<th>Comment</th>
		</tr>
		</thead>
		<tbody>
		
<tr>
<td>Acetonitrile</td>
<td>Reagent</td>
<td>JT Baker</td>
<td>9829-02</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>Acrylamide</td>
<td>Reagent</td>
<td>BIO-RAD</td>
<td>161-0156</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>Ampicillin</td>
<td>Reagent</td>
<td>VWR</td>
<td>VW1507-01</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>Ammonium Bicarbonate</td>
<td>Reagent</td>
<td>Fluka</td>
<td>09830</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>Ammonium Persulphate (APS)</td>
<td>Reagent</td>
<td>Sigma</td>
<td>A3678</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>Adenosine Triphosphate (ATP)</td>
<td>Reagent</td>
<td>Sigma</td>
<td>A7699</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>Bradford reagent</td>
<td>Reagent</td>
<td>BIO-RAD</td>
<td>500-0006</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>Bromophenol blue</td>
<td>Reagent</td>
<td>Fisher Scientific</td>
<td>B-392</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>Commassie blue R-250</td>
<td>Reagent</td>
<td>Santa Cruz Biotechnology</td>
<td>Sc-24972</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>Dithiotritol (DTT)</td>
<td>Reagent</td>
<td>EMD</td>
<td>3860</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>Ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA)</td>
<td>Reagent</td>
<td>VWR</td>
<td>VW1474-01</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>Ethylene Glycol tetraacetic acid (EGTA)</td>
<td>Reagent</td>
<td>Sigma</td>
<td>E8145</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>Formic acid</td>
<td>Reagent</td>
<td>EMD</td>
<td>11670-1</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>Glutathione Sepharose 4B beads</td>
<td>Reagent</td>
<td>GE Healthcare</td>
<td>17-5132-01</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>Hydrochloric acid (HCl)</td>
<td>Reagent</td>
<td>Sigma</td>
<td>H1758</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>Isopropyl-beta-D-thiogalactopyranoside (IPTG)</td>
<td>Reagent</td>
<td>Sigma</td>
<td>15502</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>Iodoacetamide</td>
<td>Reagent</td>
<td>Sigma</td>
<td>I1149</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>Luria-Bertani (LB) Media</td>
<td>Reagent</td>
<td>EMD</td>
<td>1.00547.5007</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>Leupeptin</td>
<td>Reagent</td>
<td>Sigma</td>
<td>L8511</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>Lysozyme</td>
<td>Reagent</td>
<td>Sigma</td>
<td>62971</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>Magnesium Sulphate (MgSO4)</td>
<td>Reagent</td>
<td>Sigma</td>
<td>S7653</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>Sodium Chloride (NaCl)</td>
<td>Reagent</td>
<td>Sigma</td>
<td>S3014</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>Sodium Flouride (NaF)</td>
<td>Reagent</td>
<td>Sigma</td>
<td>S7920</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>Sodium Orthovanadate (Na3VO4)</td>
<td>Reagent</td>
<td>Sigma</td>
<td>S6508</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>Nonidet P40</td>
<td>Reagent</td>
<td>Fluka</td>
<td>74385</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>Phenylmethanesulphonylfluoride (PMSF)</td>
<td>Reagent</td>
<td>Sigma</td>
<td>P7626</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>Protease inhibitor tablet</td>
<td>Reagent</td>
<td>Sigma</td>
<td>S8820</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>Protein standard </td>
<td>Reagent</td>
<td>BIO-RAD</td>
<td>161-0305</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>Sarkosyl</td>
<td>Reagent</td>
<td>Acros</td>
<td>61207</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>Screw top vial</td>
<td>Tool</td>
<td>Agilent Technologies</td>
<td>5182-0866</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>Sodium dodecyl sulfate</td>
<td>Reagent</td>
<td>Sigma</td>
<td>L4509</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>SYPRO&#174; Ruby protein gel stain</td>
<td>Reagent</td>
<td>BIO-RAD</td>
<td>170-3125</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>N,N,N',N'-Tetramethylethylenediamine (TEMED)</td>
<td>Reagent</td>
<td>Sigma</td>
<td>T9281</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>Tris base</td>
<td>Reagent</td>
<td>Sigma</td>
<td>T1503</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>Triton X-100</td>
<td>Reagent</td>
<td>Sigma</td>
<td>T9284</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>Trypsin</td>
<td>Reagent</td>
<td>Promega</td>
<td>V5111</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>Tween 20</td>
<td>Reagent</td>
<td>Sigma</td>
<td>P5927</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>Water</td>
<td>Reagent</td>
<td>Burdick&Jackson</td>
<td>365-4</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>LTQ-Orbitrap tandem mass spectrometer</td>
<td>Tool</td>
<td>ThermoFisher Scientific</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>Nano Liquid Chromatography System</td>
<td>Tool</td>
<td>Eksigent</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>B-Mercaptoethanol</td>
<td>Reagent</td>
<td>Sigma</td>
<td>M6250</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>Glycerol</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>EMD</td>
<td>GX0185-6</td>
<td>&nbsp;</td>		</tbody>
		</table>
		</div>

proteomics to identify proteins interacting with p2x2 ligand-gated cation channels

ליגנד-מגודרת תעלות יונים ביסוד תקשורת הסינפטי במערכת העצבים 1. אצל יונקים יש שלוש משפחות של ליגנד-מגודרת ערוצים: את הלולאה cys, גלוטמט ו-מגודרת ערוצי קולטן P2X 2. בכל מקרה המחייב של המשדר המוביל פתיחת הנקבוביות שדרכו יונים לזרום למטה הדרגתיים אלקטרוכימיים שלהם. רבים ליגנד-מגודרת הערוצים גם חדיר יוני סידן 3, 4, אשר במורד איתות תפקידים 5 (תקנה למשל גן) כי תעלה את משך הזמן של פתיחת הערוץ. לפיכך ליגנד-מגודרת ערוצי יכולה לאותת על סולמות זמן רחב החל כמה אלפיות כדי ימים. בהינתן אלה תפקידים חשובים יש צורך להבין כיצד ליגנד-מגודרת תעלות יונים עצמם מוסדרים על ידי חלבונים, ואיך החלבונים האלה עשויים לכוון איתות. מחקרים אחרונים מצביעים על כך רבות, אם לא כולם, ערוצי עשוי להיות חלק קומפלקסים חלבונים איתות 6. במאמר זה נסביר כיצד לזהות את החלבונים אשר נקלטות על ידי ה-C-מסוף ההיבטים של תחום P2X2 הקולטן cytosolic. קולטנים P2X הם ATP-מגודרת ערוצי קטיון וכוללת שבע יחידות משנה (P2X1-P2X7). קולטנים P2X באים לידי ביטוי נרחב במוח, שם הם לתווך שידור סינפטיים מעוררים ועל סיוע presynaptic של שחרור הנוירוטרנסמיטר 7. קולטנים P2X נמצאים תאים להתרגש ולא להתרגש לתווך תפקידי מפתח איתות דלקת עצבית, ותפקוד הלב וכלי הדם 8. P2X2 קולטנים נפוצים במערכת העצבים 9 הם המוקד של המחקר הזה. למקטע כל P2X נחשב בעל שני חלקים קרום פורש (TM1 &amp; TM2) מופרדים על ידי אזור תאי 7 ו-N ו-C תאיים טרמיני (איור 1a) 7. יחידות משנה P2X 10 (P2X1-P2X7) מראים הומולוגיה ברצף 30-50% ברמת חומצת אמינו 11. קולטנים P2X מכילים רק שלוש יחידות משנה, המהווה את stoichiometry הפשוטה בין קולטנים ionotropic. P2X2 C-הסופית כוללת של 120 חומצות אמינו (איור 1b) והוא מכיל כמה חלבון העגינה אתרים קונצנזוס, התומכים בהשערה כי P2X2 קולטן עשוי להיות חלק מתחמי איתות. עם זאת, למרות מספר פונקציות יוחסו הסופית-C של P2X2 קולטנים 9 המחקר לא תיאר את השותפים מולקולרית כי בני הזוג לצד תאיים של חלבון זה דרך באורך מלא C-הסופית. במאמר זה אנו מתארים שיטות גישה proteomic לזהות את החלבונים אינטראקציה עם באורך מלא C-הסופית של P2X2 קולטנים.

Watch this Scientific Journal Video about Proteomics to Identify Proteins Interacting with P2X2 Ligand-Gated Cation Channels at JoVE.com

Proteomics to Identify Proteins Interacting with P2X2 Ligand-Gated Cation Channels

אנו מתארים פרוטוקול פשוט לזהות חלבונים במוח אשר נקלטות על ידי התחנה הסופית C מלא אורכו של ה-ATP-מגודרת P2X2 קולטנים. הרחבה ויישום שיטתי של גישה זו כל הקולטנים P2X צפוי להוביל להבנה טובה יותר של איתות לקולטן P2X.

Proteomics כדי לזהות חלבונים אינטראקציה עם ליגנד P2X2-מגודרת ערוצי קטיון

Ligand-gated ion channels underlie synaptic communication in the nervous system1. In mammals there are three families of ligand-gated channels: the cys ...

proteomics-to-identify-proteins-interacting-with-p2x2-ligand-gated

Research

JoVE Journal

Biology

14.6K Views.  David Geffen School of Medicine, University of California, Los Angeles. אנו מתארים פרוטוקול פשוט לזהות חלבונים במוח אשר נקלטות על ידי התחנה הסופית C מלא אורכו של ה-ATP-מגודרת P2X2 קולטנים. הרחבה ויישום שיטתי של גישה זו כל הקולטנים P2X צפוי להוביל להבנה טובה יותר של איתות לקולטן P2X.

Video: Proteomics to Identify Proteins Interacting with P2X2 Ligand-Gated Cation Channels

Identification of protein complexes with quantitative proteomics in S. cerevisiae

Lipids are the building blocks of cellular membranes that function as barriers and in compartmentalization of cellular processes, and recently, as important intracellular signalling molecules. However, unlike proteins, lipids are small hydrophobic molecules that traffic primarily by poorly described nonvesicular routes, which are hypothesized to occur at membrane contact sites (MCSs). MCSs are regions where the endoplasmic reticulum (ER) makes direct physical contact with a partnering organelle, e.g., plasma membrane (PM). The ER portion of ER-PM MCSs is enriched in lipid-synthesizing enzymes, suggesting that lipid synthesis is directed to these sites and implying that MCSs are important for lipid traffic. Yeast is an ideal model to study ER-PM MCSs because of their abundance, with over 1000 contacts per cell, and their conserved nature in all eukaryotes. Uncovering the proteins that constitute MCSs is critical to understanding how lipids traffic is accomplished in cells, and how they act as signaling molecules. We have found that an ER called Scs2p localize to ER-PM MCSs and is important for their formation. We are focused on uncovering the molecular partners of Scs2p. Identification of protein complexes traditionally relies on first resolving purified protein samples by gel electrophoresis, followed by in-gel digestion of protein bands and analysis of peptides by mass spectrometry. This often limits the study to a small subset of proteins. Also, protein complexes are exposed to denaturing or non-physiological conditions during the procedure. To circumvent these problems, we have implemented a large-scale quantitative proteomics technique to extract unbiased and quantified data. We use stable isotope labeling with amino acids in cell culture (SILAC) to incorporate staple isotope nuclei in proteins in an untagged control strain. Equal volumes of tagged culture and untagged, SILAC-labeled culture are mixed together and lysed by grinding in liquid nitrogen. We then carry out an affinity purification procedure to pull down protein complexes. Finally, we precipitate the protein sample, which is ready for analysis by high-performance liquid chromatography/ tandem mass spectrometry. Most importantly, proteins in the control strain are labeled by the heavy isotope and will produce a mass/ charge shift that can be quantified against the unlabeled proteins in the bait strain. Therefore, contaminants, or unspecific binding can be easily eliminated. By using this approach, we have identified several novel proteins that localize to ER-PM MCSs. Here we present a detailed description of our approach. 

Here we describe a new quantitative proteomics technique for identifying protein complexes in Saccharomyces cerevisiae. In this study, we have used the SILAC method together with affinity purification followed by tandem mass spectrometry to identify with high specificity the binding partners of an ER protein, Scs2p.

זיהוי של קומפלקסים חלבונים עם proteomics כמותיים cerevisiae ס

Lipids are the building blocks of cellular membranes that function as barriers and in compartmentalization of cellular processes, and recently, as ...

PAR-CliP - A Method to Identify Transcriptome-wide the Binding Sites of RNA Binding Proteins

RNA transcripts are subjected to post-transcriptional gene regulation by interacting with hundreds of RNA-binding proteins (RBPs) and microRNA-containing ribonucleoprotein complexes (miRNPs) that are often expressed in a cell-type dependently. To understand how the interplay of these RNA-binding factors affects the regulation of individual transcripts, high resolution maps of in vivo protein-RNA interactions are necessary1.
A combination of genetic, biochemical and computational approaches are typically applied to identify RNA-RBP or RNA-RNP interactions. Microarray profiling of RNAs associated with immunopurified RBPs (RIP-Chip)2 defines targets at a transcriptome level, but its application is limited to the characterization of kinetically stable interactions and only in rare cases3,4 allows to identify the RBP recognition element (RRE) within the long target RNA. More direct RBP target site information is obtained by combining in vivo UV crosslinking5,6 with immunoprecipitation7-9 followed by the isolation of crosslinked RNA segments and cDNA sequencing (CLIP)10. CLIP was used to identify targets of a number of RBPs11-17. However, CLIP is limited by the low efficiency of UV 254 nm RNA-protein crosslinking, and the location of the crosslink is not readily identifiable within the sequenced crosslinked fragments, making it difficult to separate UV-crosslinked target RNA segments from background non-crosslinked RNA fragments also present in the sample.
We developed a powerful cell-based crosslinking approach to determine at high resolution and transcriptome-wide the binding sites of cellular RBPs and miRNPs that we term PAR-CliP (Photoactivatable-Ribonucleoside-Enhanced Crosslinking and Immunoprecipitation) (see Fig. 1A for an outline of the method). The method relies on the incorporation of photoreactive ribonucleoside analogs, such as 4-thiouridine (4-SU) and 6-thioguanosine (6-SG) into nascent RNA transcripts by living cells. Irradiation of the cells by UV light of 365 nm induces efficient crosslinking of photoreactive nucleoside-labeled cellular RNAs to interacting RBPs. Immunoprecipitation of the RBP of interest is followed by isolation of the crosslinked and coimmunoprecipitated RNA. The isolated RNA is converted into a cDNA library and deep sequenced using Solexa technology. One characteristic feature of cDNA libraries prepared by PAR-CliP is that the precise position of crosslinking can be identified by mutations residing in the sequenced cDNA. When using 4-SU, crosslinked sequences thymidine to cytidine transition, whereas using 6-SG results in guanosine to adenosine mutations. The presence of the mutations in crosslinked sequences makes it possible to separate them from the background of sequences derived from abundant cellular RNAs.
Application of the method to a number of diverse RNA binding proteins was reported in Hafner et al.18

RNA transcripts are subject to extensive posttranscriptional regulation that is mediated by a multitude of trans-acting RNA-binding proteins (RBPs). Here we present a generalizable method to identify precisely and on a transcriptome-wide scale the RNA binding sites of RBPs.

PAR-Clip - שיטה לזהות Transcriptome רחב אתרי קישור של חלבונים RNA הכבילה

RNA transcripts are subjected to post-transcriptional gene regulation by interacting with hundreds of RNA-binding proteins (RBPs) and microRNA-containing ...

Using SCOPE to Identify Potential Regulatory Motifs in Coregulated Genes

SCOPE is an ensemble motif finder that uses three component algorithms in parallel to identify potential regulatory motifs by over-representation and motif position preference1. Each component algorithm is optimized to find a different kind of motif. By taking the best of these three approaches, SCOPE performs better than any single algorithm, even in the presence of noisy data1. In this article, we utilize a web version of SCOPE2 to examine genes that are involved in telomere maintenance. SCOPE has been incorporated into at least two other motif finding programs3,4 and has been used in other studies5-8. 
The three algorithms that comprise SCOPE are BEAM9, which finds non-degenerate motifs (ACCGGT), PRISM10, which finds degenerate motifs (ASCGWT), and SPACER11, which finds longer bipartite motifs (ACCnnnnnnnnGGT). These three algorithms have been optimized to find their corresponding type of motif. Together, they allow SCOPE to perform extremely well.
Once a gene set has been analyzed and candidate motifs identified, SCOPE can look for other genes that contain the motif which, when added to the original set, will improve the motif score. This can occur through over-representation or motif position preference. Working with partial gene sets that have biologically verified transcription factor binding sites, SCOPE was able to identify most of the rest of the genes also regulated by the given transcription factor.
Output from SCOPE shows candidate motifs, their significance, and other information both as a table and as a graphical motif map. FAQs and video tutorials are available at the SCOPE web site which also includes a "Sample Search" button that allows the user to perform a trial run. 
Scope has a very friendly user interface that enables novice users to access the algorithm's full power without having to become an expert in the bioinformatics of motif finding. As input, SCOPE can take a list of genes, or FASTA sequences. These can be entered in browser text fields, or read from a file. The output from SCOPE contains a list of all identified motifs with their scores, number of occurrences, fraction of genes containing the motif, and the algorithm used to identify the motif. For each motif, result details include a consensus representation of the motif, a sequence logo, a position weight matrix, and a list of instances for every motif occurrence (with exact positions and "strand" indicated). Results are returned in a browser window and also optionally by email. Previous papers describe the SCOPE algorithms in detail1,2,9-11.

A straight-forward and robust method to identify potential regulatory motifs in co-regulated genes is presented. SCOPE does not require any user parameters and returns motifs that represent excellent candidates for regulatory signals. The identification of such regulatory signals helps to understand the underlying biology.

שימוש היקף זהה מוטיבים רגולטוריות פוטנציאלים גנים Coregulated

SCOPE is an ensemble motif finder that uses three component algorithms in parallel to identify potential regulatory motifs by over-representation and ...

Quantification of Proteins Using Peptide Immunoaffinity Enrichment Coupled with Mass Spectrometry

There is a great need for quantitative assays in measuring proteins. Traditional sandwich immunoassays, largely considered the gold standard in quantitation, are associated with a high cost, long lead time, and are fraught with drawbacks (e.g. heterophilic antibodies, autoantibody interference, 'hook-effect').1 An alternative technique is affinity enrichment of peptides coupled with quantitative mass spectrometry, commonly referred to as SISCAPA (Stable Isotope Standards and Capture by Anti-Peptide Antibodies).2 In this technique, affinity enrichment of peptides with stable isotope dilution and detection by selected/multiple reaction monitoring mass spectrometry (SRM/MRM-MS) provides quantitative measurement of peptides as surrogates for their respective proteins. SRM/MRM-MS is well established for accurate quantitation of small molecules 3, 4 and more recently has been adapted to measure the concentrations of proteins in plasma and cell lysates.5-7 To achieve quantitation of proteins, these larger molecules are digested to component peptides using an enzyme such as trypsin. One or more selected peptides whose sequence is unique to the target protein in that species (i.e. "proteotypic" peptides) are then enriched from the sample using anti-peptide antibodies and measured as quantitative stoichiometric surrogates for protein concentration in the sample. Hence, coupled to stable isotope dilution (SID) methods (i.e. a spiked-in stable isotope labeled peptide standard), SRM/MRM can be used to measure concentrations of proteotypic peptides as surrogates for quantification of proteins in complex biological matrices. The assays have several advantages compared to traditional immunoassays. The reagents are relatively less expensive to generate, the specificity for the analyte is excellent, the assays can be highly multiplexed, enrichment can be performed from neat plasma (no depletion required), and the technique is amenable to a wide array of proteins or modifications of interest.8-13 In this video we demonstrate the basic protocol as adapted to a magnetic bead platform.

Stable Isotope Standards and Capture by Anti-Peptide Antibodies (SISCAPA) couples affinity enrichment of peptides with stable isotope dilution mass spectrometry (MRM-MS) to provide quantitative measurement of peptides as surrogates for their respective proteins. Here we describe the protocol using magnetic particles in a partially automated format.

כימות של חלבונים באמצעות העשרה Immunoaffinity פפטיד יחד עם ספקטרומטריית מסה

There is a great need for quantitative assays in measuring proteins. Traditional sandwich immunoassays, largely considered the gold standard in ...

High-throughput Crystallization of Membrane Proteins Using the Lipidic Bicelle Method

Membrane proteins (MPs) play a critical role in many physiological processes such as pumping specific molecules across the otherwise impermeable membrane bilayer that surrounds all cells and organelles. Alterations in the function of MPs result in many human diseases and disorders; thus, an intricate understanding of their structures remains a critical objective for biological research. However, structure determination of MPs remains a significant challenge often stemming from their hydrophobicity. 
MPs have substantial hydrophobic regions embedded within the bilayer. Detergents are frequently used to solubilize these proteins from the bilayer generating a protein-detergent micelle that can then be manipulated in a similar manner as soluble proteins. Traditionally, crystallization trials proceed using a protein-detergent mixture, but they often resist crystallization or produce crystals of poor quality. These problems arise due to the detergent&prime;s inability to adequately mimic the bilayer resulting in poor stability and heterogeneity. In addition, the detergent shields the hydrophobic surface of the MP reducing the surface area available for crystal contacts. To circumvent these drawbacks MPs can be crystallized in lipidic media, which more closely simulates their endogenous environment, and has recently become a de novo technique for MP crystallization.
Lipidic cubic phase (LCP) is a three-dimensional lipid bilayer penetrated by an interconnected system of aqueous channels1. Although monoolein is the lipid of choice, related lipids such as monopalmitolein and monovaccenin have also been used to make LCP2. MPs are incorporated into the LCP where they diffuse in three dimensions and feed crystal nuclei. A great advantage of the LCP is that the protein remains in a more native environment, but the method has a number of technical disadvantages including high viscosity (requiring specialized apparatuses) and difficulties in crystal visualization and manipulation3,4. Because of these technical difficulties, we utilized another lipidic medium for crystallization-bicelles5,6 (Figure 1). Bicelles are lipid/amphiphile mixtures formed by blending a phosphatidylcholine lipid (DMPC) with an amphiphile (CHAPSO) or a short-chain lipid (DHPC). Within each bicelle disc, the lipid molecules generate a bilayer while the amphiphile molecules line the apolar edges providing beneficial properties of both bilayers and detergents. Importantly, below their transition temperature, protein-bicelle mixtures have a reduced viscosity and are manipulated in a similar manner as detergent-solubilized MPs, making bicelles compatible with crystallization robots. 
Bicelles have been successfully used to crystallize several membrane proteins5,7-11 (Table 1). This growing collection of proteins demonstrates the versatility of bicelles for crystallizing both alpha helical and beta sheet MPs from prokaryotic and eukaryotic sources. Because of these successes and the simplicity of high-throughput implementation, bicelles should be part of every membrane protein crystallographer&prime;s arsenal. In this video, we describe the bicelle methodology and provide a step-by-step protocol for setting up high-throughput crystallization trials of purified MPs using standard robotics.

Bicelles are lipid/amphiphile mixtures that maintain membrane proteins (MPs) within a lipid bilayer but have unique phase behavior that facilitates high-throughput screening by crystallization robots. This technique has successfully produced a number of high-resolution structures from both prokaryotic and eukaryotic sources. This video describes protocols for generating the lipidic bicelle mixture, incorporating MPs into the bicelle mixture, setting up crystallizations trials (manually as well as robotically) and harvesting crystals from the medium.

תפוקה גבוהה התגבשות של חלבונים בממברנה שימוש בשיטה Lipidic Bicelle

Membrane proteins (MPs) play a critical role in many physiological processes such as pumping specific molecules across the otherwise impermeable membrane ...

Modified Yeast-Two-Hybrid System to Identify Proteins Interacting with the Growth Factor Progranulin

Progranulin (PGRN), also known as granulin epithelin precursor (GEP), is a 593-amino-acid autocrine growth factor. PGRN is known to play a critical role in a variety of physiologic and disease processes, including early embryogenesis, wound healing 1, inflammation 2, 3, and host defense 4. PGRN also functions as a neurotrophic factor 5, and mutations in the PGRN gene resulting in partial loss of the PGRN protein cause frontotemporal dementia 6, 7. Our recent studies have led to the isolation of PGRN as an important regulator of cartilage development and degradation 8-11. Although PGRN, discovered nearly two decades ago, plays crucial roles in multiple physiological and pathological conditions, efforts to exploit the actions of PGRN and understand the mechanisms involved have been significantly hampered by our inability to identify its binding receptor(s). To address this issue, we developed a modified yeast two-hybrid (MY2H) approach based on the most commonly used GAL4 based 2-hybrid system. Compared with the conventional yeast two-hybrid screen, MY2H dramatically shortens the screen process and reduces the number of false positive clones. In addition, this approach is reproducible and reliable, and we have successfully employed this system in isolating the binding proteins of various baits, including ion channel 12, extracellular matrix protein 10, 13, and growth factor14. In this paper, we describe this MY2H experimental procedure in detail using PGRN as an example that led to the identification of TNFR2 as the first known PGRN-associated receptor 14, 15.

We have modified the conventional yeast two-hybrid screening, an effective genetic tool in identifying protein interaction. This modification markedly shortens the process, reduces the workload, and most importantly, reduces the number of false positives. In addition, this approach is reproducible and reliable.

השתנה שמרים-Two-Hybrid System כדי לזהות חלבונים אינטראקציה עם גורם הגדילה Progranulin

Progranulin (PGRN), also known as granulin epithelin precursor (GEP), is a 593-amino-acid autocrine growth factor. PGRN is known to play a critical role ...

Reverse Yeast Two-hybrid System to Identify Mammalian Nuclear Receptor Residues that Interact with Ligands and/or Antagonists

As a critical regulator of drug metabolism and inflammation, Pregnane X Receptor (PXR), plays an important role in disease pathophysiology linking metabolism and inflammation (e.g.&#160;hepatic steatosis)1,2. There has been much progress in the identification of agonist ligands for PXR, however, there are limited descriptions of drug-like antagonists and their binding sites on PXR3,4,5. A critical barrier has been the inability to efficiently purify full-length protein for structural studies with antagonists despite the fact that PXR was cloned and characterized in 1998. Our laboratory developed a novel high throughput yeast based two-hybrid assay to define an antagonist, ketoconazole&#39;s, binding residues on PXR6. Our method involves creating mutational libraries that would rescue the effect of single mutations on the AF-2 surface of PXR expected to interact with ketoconazole. Rescue or &#34;gain-of-function&#34; second mutations can be made such that conclusions regarding the genetic interaction of ketoconazole and the surface residue(s) on PXR are feasible. Thus, we developed a high throughput two-hybrid yeast screen of PXR mutants interacting with its coactivator, SRC-1. Using this approach, in which the yeast was modified to accommodate the study of the antifungal drug, ketoconazole, we could demonstrate specific mutations on PXR enriched in clones unable to bind to ketoconazole. By reverse logic, we conclude that the original residues are direct interaction residues with ketoconazole. This assay represents a novel, tractable genetic assay to screen for antagonist binding sites on nuclear receptor surfaces. This assay could be applied to any drug regardless of its cytotoxic potential to yeast as well as to cellular protein(s) that cannot be studied using standard structural biology or proteomic based methods. Potential pitfalls include interpretation of data (complementary methods useful), reliance on single Y2H method, expertise in handling yeast or performing yeast two-hybrid assays, and assay optimization.

Ketoconazole binds to and antagonizes Pregnane X Receptor (PXR) activation. Yeast high throughput screens of PXR mutants define a unique region for ketoconazole binding. This yeast-based genetic method discovers novel nuclear receptor interactions with ligands that associate with surface binding sites.

הפוך מערכת דו היברידית שמרים לזהות יונקים הגרעיני קולטן שאריות כי אינטראקציה עם ligands ו / או יריבים

As a critical regulator of drug metabolism and inflammation, Pregnane X Receptor (PXR), plays an important role in disease pathophysiology linking ...

Bottom-up and Shotgun Proteomics to Identify a Comprehensive Cochlear Proteome

Proteomics is a commonly used approach that can provide insights into complex biological systems. The cochlear sensory epithelium contains receptors that transduce the mechanical energy of sound into an electro-chemical energy processed by the peripheral and central nervous systems. Several proteomic techniques have been developed to study the cochlear inner ear, such as two-dimensional difference gel electrophoresis (2D-DIGE), antibody microarray, and mass spectrometry (MS). MS is the most comprehensive and versatile tool in proteomics and in conjunction with separation methods can provide an in-depth proteome of biological samples. Separation methods combined with MS has the ability to enrich protein samples, detect low molecular weight and hydrophobic proteins, and identify low abundant proteins by reducing the proteome dynamic range. Different digestion strategies can be applied to whole lysate or to fractionated protein lysate to enhance peptide and protein sequence coverage. Utilization of different separation techniques, including strong cation exchange (SCX), reversed-phase (RP), and gel-eluted liquid fraction entrapment electrophoresis (GELFrEE) can be applied to reduce sample complexity prior to MS analysis for protein identification.

Proteome analysis of the cochlear sensory epithelium can be challenging due to its small size and because membrane proteins are difficult to isolate and identify. Both membrane and soluble proteins can be identified by combining multiple preparative methods and separation techniques along with high-resolution mass spectrometry.

מלמטה למעלה ופרוטאומיקה Shotgun לזהות מקיף שבלול Proteome

Proteomics is a commonly used approach that can provide insights into complex biological systems. The cochlear sensory epithelium contains receptors that ...

Glycopeptide Capture for Cell Surface Proteomics

Cell surface proteins, including extracellular matrix proteins, participate in all major cellular processes and functions, such as growth, differentiation, and proliferation. A comprehensive characterization of these proteins provides rich information for biomarker discovery, cell-type identification, and drug-target selection, as well as helping to advance our understanding of cellular biology and physiology. Surface proteins, however, pose significant analytical challenges, because of their inherently low abundance, high hydrophobicity, and heavy post-translational modifications. Taking advantage of the prevalent glycosylation on surface proteins, we introduce here a high-throughput glycopeptide-capture approach that integrates the advantages of several existing N-glycoproteomics means. Our method can enrich the glycopeptides derived from surface proteins and remove their glycans for facile proteomics using LC-MS. The resolved N-glycoproteome comprises the information of protein identity and quantity as well as their sites of glycosylation. This method has been applied to a series of studies in areas including cancer, stem cells, and drug toxicity. The limitation of the method lies in the low abundance of surface membrane proteins, such that a relatively large quantity of samples is required for this analysis compared to studies centered on cytosolic proteins.

Cell surface proteins are biologically important and widely glycosylated. We introduce here a glycopeptide-capture approach to solubilize, enrich, and deglycosylate these proteins for facile LC-MS based proteomic analyses.

Glycopeptide לכידת לפרוטאומיקה פני התא

Cell surface proteins, including extracellular matrix proteins, participate in all major cellular processes and functions, such as growth, ...

Capture Compound Mass Spectrometry - A Powerful Tool to Identify Novel c-di-GMP Effector Proteins

Considerable progress has been made during the last decade towards the identification and characterization of enzymes involved in the synthesis (diguanylate cyclases) and degradation (phosphodiesterases) of the second messenger c-di-GMP. In contrast, little information is available regarding the molecular mechanisms and cellular components through which this signaling molecule regulates a diverse range of cellular processes. Most of the known effector proteins belong to the PilZ family or are degenerated diguanylate cyclases or phosphodiesterases that have given up on catalysis and have adopted effector function. Thus, to better define the cellular c-di-GMP network in a wide range of bacteria experimental methods are required to identify and validate novel effectors for which reliable in silico predictions fail.
We have recently developed a novel Capture Compound Mass Spectrometry (CCMS) based technology as a powerful tool to biochemically identify and characterize c-di-GMP binding proteins. This technique has previously been reported to be applicable to a wide range of organisms1. Here we give a detailed description of the protocol that we utilize to probe such signaling components. As an example, we use Pseudomonas aeruginosa, an opportunistic pathogen in which c-di-GMP plays a critical role in virulence and biofilm control. CCMS identified 74% (38/51) of the known or predicted components of the c-di-GMP network. This study explains the CCMS procedure in detail, and establishes it as a powerful and versatile tool to identify novel components involved in small molecule signaling.

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.