This research was supported by Cleveland State University Faculty Development Funds.

寄生虫の細胞培養の調製、寄生虫ペレットのコレクション<ol><li> 1リットルのRPMI-1640粉末10g、ゲンタマイシン硫酸塩66 mgを、2gの重炭酸ナトリウム5.9グラムのHEPES緩衝液、50mgのヒポキサンチン3.8グラムのブドウ糖を添加することによりRPMI-1640-HEPES培地を調製し、無菌のdH 2 O.全ての粉末を1Lの蒸留水に溶解するまでテーブルマグネチックスターラーを用いて混合します。 0.22μmフィルターを使用してメディアの精密ろ過を行います。滅菌ボトル内のメディアを保管してください。 </li><li> RPMIを使用して感染していない（新鮮な）タイプA +赤血球を洗浄します。赤血球の5％のヘマトクリット（9.5ミリリットルの10％RPMI +ヒト血清中で洗浄し、新鮮な赤血球の0.5ミリリットル）を準備します。 </li><li>寄生虫の栽培を開始するために、15％ヒト血清+ RPMI（ヒト血清とRPMIの85ミリリットルの15ミリリットル）を作ります。赤血球において寄生虫の培養を継続するために、10％ヒト血清及びRPMI（ヒト血清10ml及びRPMI 90 ml）を作ります。 </li><li>文化P.熱帯熱マラリア原虫 （3D7とFCR-3株）タイプ5％のヘマトクリット及び20％の寄生虫シャーレ内または75 cm 3の培養フラスコでのA +ヒト赤血球。トレーガーとジェンセンキャンドルジャー26の方法に従って、インビトロでの培養を維持します。あるいは、培養物が9.5％のCO 2と3.4％のN 2ガ ​​ス維持し、37℃のインキュベーターである維持します。文化P. 10％ヒト血清を補充したRPMI 1640-HEPES培地で熱帯熱マラリア原虫 。 </li><li> Pを同期させます培養液に65％パーコール（ヒト血清を含まないRPMI-1640のパーコールの65ミリリットル+ 35ミリリットル）を追加することで熱帯熱マラリア原虫の培養は、27を集中します。 </li><li> 3層になる5分間、2500×gでパーコールを含む培養濃縮物を遠心します。慎重に、トランスファーピペットを用いて、無菌状態の下で27の別々のチューブに中間層転写からシゾントを分離します。 </li><li> 5分間7500×gで遠心分離することにより、過剰なパーコールを除去するために二回、10％ヒト血清+ RPMI-1640で分離された文化を洗ってください。ディ無菌状態の下で27上清を毎回SCARD。 </li><li>同期P.を培養し続けます10％ヒト血清+ 27 RPMI-1640で熱帯熱マラリア原虫のシゾント。 </li><li> 10 mMトリスpHを8.8にマラリア原虫に感染した赤血球をを治療し、15分間23 15000×gで遠心分離することによって、シゾントを収集します。ペレットにプロテアーゼ阻害剤（アプロチニン）5μlの添加以下の-70℃で保存寄生虫ペレット。タンパク質抽出、ゲノムDNAの単離およびRNA単離のために寄生虫ペレットを使用してください。 </li></ol>プラスミドベクターの準備2. <ol><li> PからゲノムDNAを単離約20％の寄生虫血の培養物から調製原虫シゾントペレット。 </li><li> 、マイクロチューブにペレットにpHが7.6の10mMのトリス-HCl、50mMのEDTA pH8.0の、0.1％SDSおよび1 mg / mlのプロテ​​イナーゼK、600μlのを追加します26 G針に取り付けられた1mlシリンジを使用してペレットを均質化します。注射器に充填代替ペレットの混合物とし、微量遠心管に20回を空にする。 50℃の水浴中でホモジネートO / Nを含むチューブをインキュベートします。 </li><li>均質化されたペレットに、P + C（フェノール300μlのクロロホルム300μlの）の600μLを添加することにより、クロロホルム（P + C）の抽出 - フェノールを実行します。キャップチューブをしっかりとチューブエンド·ツー·エンドを反転させて混合物を激しく振ります。 2分間、14,000×gで遠心分離管と新しいマイクロチューブにマイクロピペットを用いて、上部水溶液を収集します。二回、この手順を繰り返します。 </li><li>ステップ2.1.2から新しいチューブに水層にクロロホルム600μlのを追加します。 2分間14,000×gで10秒間遠心分離用チューブをボルテックス。マイクロピペットで上層の水層を測定して、新しいマイクロ遠心チューブに移します。 </li><li>水性レイに（水層を300μlの5 M酢酸ナトリウムのpHをイソプロパノール5.5 + 330μlと30μlを添加する場合）5 M酢酸ナトリウムのpHを5.5の0.1容量のイソプロパノール1容量を追加ステップ2.1.3からえー。室温で15分間チューブをインキュベートします。 </li><li> DNAペレットを沈殿させ、10分間14,000×gでチューブを遠心。上清を捨て、DNAから過剰の塩を除去するために、70％エタノール（エタノール70μlのとのdH 2 O30μlの）100μlでペレットを洗浄。 -20℃でのdH 2 O50μlのストアDNA。 </li><li>前方に設計し、Pの増幅のためのソフトウェアを使用して、または手動リバースプライマー表2に示すように、 熱帯熱マラリア原虫の遺伝子PF3D7_1361800、PF3D7_0925900、PF3D7_1436300とPF3D7_0114100は、以前プロテオーム研究発現プラスミドpT7CFE1-チスの多重クローニング部位への遺伝子配列のクローニングを可能にするために、適切な制限部位を有する16,18で識別されました。 </li><li>追加することで、50μlの反応混合物を作ります。分離されたPの5μlの熱帯熱マラリア原虫のゲノムDNA、10×緩衝液5μl、MgCl 2を5μlの、フォワードプライマー1.5μlの、1.5μlのリバースプライマーは、T7 DNAポリメラーゼ0.5μlのとのdH 2 O 31.5μlのおよび変性のために8分間94℃でのポリメラーゼ連鎖反応（PCR）を行い、拡張のために1分30秒間50℃、9を72°C 表1に示す遺伝子を増幅するためのアニーリングおよび再生分間。 </li><li> 1％アガロースゲル（アガロース1g及びトリス酢酸EDTA（TAE）緩衝液100ml）32上に独立したPCR産物。 </li><li> 、アガロースゲルからPCR増幅されたDNAバンドを切断されたDNAゲル抽出スピンカラムにDNAを含むゲルスライスを配置し、5分間、-20℃で凍結します。 5分間14,000×gで凍結したゲルスライスや遠心分離機にイソプロパノール100μlを添加します。 </li><li>マイクロピペットを用いて、水性フロースルーステップ2.5からコレクションチューブに濾過さを測定し、新しいチューブに移します。 5分間、14,000×gで5 M酢酸ナトリウムおよび遠心分離機の0.1容量を追加します。上清を捨て、目にのdH 2 O10μlのを追加EのDNAペレット。 </li><li>各チューブにプラスミドおよび3μlのPCR遺伝子産物の5μLを添加することにより、2つの別々のチューブにpT7CFE1-CHIS発現ベクターと、（2.6）から精製されたDNA断片をダイジェスト。各チューブに特定の制限酵素の1μlを、反応緩衝液2μlのとのdH 2 Oの14μLを追加</li><li>消化されたプラスミドの3μlを、消化されたDNA断片の5μlを、10×リガーゼ緩衝液2μlのリガーゼの1μLとマイクロ遠心チューブ内のdH 2 Oの9μlを添加します。 12°CO / Nでインキュベートします。 </li><li> pHは5.5と2倍量のエタノールで3 M酢酸ナトリウムの0.1容量を追加し、ステップ2.14からチューブに（あなたの連結管容積がある場合は20μlの3 M酢酸ナトリウムのエタノール+ 44μLの2μlを添加します）。よく混ぜ、15分間-20℃でインキュベートします。 </li><li> 15分間14,000×gでチューブを遠心。ペレットを乱さないように注意し、マイクロピペットを用いて上清を除去します。 </li><li> 70％エタノールtの100μlを添加しますステップ2.10からペレットO。 5分間、14,000×gでチューブを遠心。上清を除去し、廃棄します。 DNAペレットにヌクレアーゼフリー水10μlを加えます。 </li></ol> インビトロヒト細胞フリー発現システムで使用3.タンパク質発現<ol><li> 2段階のための組換えpT7CFE1-チスプラスミドDNA、5×転写バッファー4μlの2μlのを測定することにより、転写混合物20μlの、NTPミックスの4μL、T7 RNAポリメラーゼおよびヌクレアーゼフリー水8μlの2μlのを準備しますDNAテンプレートを用いてin vitroタンパク質発現における人間。微量遠心管中の成分を混合し、水浴中で30℃で75分間インキュベートします。 </li><li>転写混合物の2μLを取り、HeLa細胞溶解物の12.5μlを、アクセサリータンパク質の2.5μlを、塩溶液Aの1μlを、アミノ酸-Met0.5μlの、アミノ酸の0.5μLを含む翻訳混合物の23μlにそれを追加-Leu、181; RNaseインヒビター、エネルギーミックスの1.25μlのヌクレアーゼを含まない水の3.75μlのlの。 </li><li> 90分間、30℃でステップ3.2からの翻訳混合物をインキュベートします。ストア-20℃で製品を翻訳しました。 </li><li> 1段階のための組換えpT7CFE1-チスプラスミドDNAの3μL、ヌクレアーゼフリー水を2μl、反応ミックスを5μl、HeLa細胞溶解物12.5μlのとアクセサリータンパク質の2.5μLを添加することにより、転写および翻訳混合物25μlのを準備しますDNAテンプレートの人間の結合IVTタンパク質発現。 </li><li> 30℃で90分〜6時間のためのステップ3.4からの反応混合物をインキュベートします。 -20で翻訳産物を保存 °C。 </li></ol>発現された組換えタンパク質の精製4 <ol><li>精製混合物の100μlのを作るために翻訳産物の25μlに1×精製バッファー75μlのを追加します。 </li><li>精製MIXTの100μlにニッケルキレート樹脂の100μlを添加しますURE。ウォッシュのNi-樹脂回のdH 2 O300μlのと結合バッファーを300μlを追加します。過剰のエタノールを除去するために、1分間14,000×gで樹脂と遠心分離機を再サスペンド。 </li><li>ステップからのニッケルキレート樹脂の4.2から100μLを精製混合物の100μlを添加して、室温で60分間混合物をインキュベートします。 </li><li> 1分間14,000×gで、混合物を遠心し、「フロースルー」と表示新しいチューブに上清を収集します。 </li><li> 1×洗浄バッファー（20 mMイミダゾール、pHが8で250 mMののNaH 2 PO 4、2.5 MのNaClとDH 2 O）を100μlで洗浄樹脂。 1分間14,000×gで遠心分離し、「洗浄」と表示された新たなチューブに上清を収集します。二回ステップ4.5を繰り返します。 </li><li> 1×溶出緩衝液100μl加える（pH8.0の100mMのイミダゾール、250mMののNa 2 PO 4、2.5MのNaClとのdH 2 O）樹脂と15分間インキュベートします。 1分間14,000×gで遠心分離します。二回溶出工程を行います。各時間は、「溶出液」として新たなマイクロ遠心チューブやラベルに上清を収集します。 </li><li>ステップ4.5で説明したように溶出した後、二回樹脂を洗浄。ストアは、を介して-20℃以下での洗浄及び溶出サンプルを流します。樹脂は、4℃で保存する必要があります。 SDS-PAGEおよびイムノブロッティング分析のために、各サンプルの30μlのを使用してください。 </li></ol> 5.クマシー（ブラッドフォード）タンパク質アッセイ34 <ol><li>濃度の標準ウシ血清アルブミン（BSA）溶液を調製20μgの/ mlのは、40μgの/ mlの（BSA20μlのを混ぜて（BSA（2 mg / mlの）とのdH 2 O90μlの10μlのをミックス）（2 mgの/ ml）およびのdH 2 O）の80μL、60μgの/ mlの（（2 mgのBSA（2 mg / mlの）とのdH 2 O）の70μL、80μgの/ mlの（BSA40μlのを混ぜ30μlのを混ぜます/ ml）およびのdH 2 O）、60μlの100μgの/ mlの（BSA（2 mg / mlの）を50μlとのdH 2 O）を50μl、160μgの/ mlの（BSA80μlのをミックスを混ぜる（2 mgの/ ml）をとDH20μlの2 O）と、200μgの/ mlの（BSAを100μl（2 mg / mlで）。 </li><li>メジャーステップ4.7からのフロースルー、洗浄および溶出液のサンプルの5μL。のdH 2 Oの95μLを追加</li><li>ステップ5.1および5.2からの混合物にクマシーブルー試薬の5ミリリットルを追加します。その後、室温で20分間インキュベート10秒間パラフィルムとボルテックスでチューブをカバーしています。 </li><li>分光光度計を使用して、ステップ5.3からのタンパク質のチューブ用の波長650nmでの光学密度（OD）を測定します。 OD読み取り対プロット濃度は、タンパク質濃度34を決定します。 </li></ol> 6.ウェスタンブロッティング<ol><li> Pから分裂抽出物の5μlを添加します熱帯熱マラリア原虫 、 大腸菌の2μlを、組換えRhop-3蛋白質31を発現し、組換えタンパク質の5μlを、インビトロのヒト発現系およびタンパク質産物の10μl の 2段と1段を使用して表現チューブを分離するために、親和性方法を用いて精製しました。 </li&gt; <li>可溶化したタンパク質サンプルを作るために20μlの最終容量のために各チューブにメルカプトエタノールを含有する電気泳動サンプルバッファーを加えます。 2分間チューブを沸騰させます。 </li><li>タンパク質を分離するために、10％SDS-PAGEゲル上に可溶化タンパク質試料をロードします。 </li><li> 2時間半乾燥ウエスタンブロッティングチャンバー内でゲルあたり35ミリアンペアの電流で電気泳動によりニトロセルロース紙（NCP）のSDS-PAGEゲルから分離したタンパク質を転送します。 </li><li> 2％の脱脂乳で転送以下のブロックのNCP。 </li><li>インキュベートは、1希釈し、以下のポリクローナル抗体とのNCPをブロック：ウエスタンブロッティングを行うために2％のミルクで100;ウサギ抗体Pの具体的な＃676 21 熱帯熱マラリア原虫メロゾイトrhoptries、Pの20特異的なマウス抗体ヨエリとP. Pの具体的なベルゲイメロゾイトrhoptries、抗血清＃685マウラーのための特定の熱帯熱マラリア原虫寄生虫液胞タンパク質、SERA（セリンリッチ抗原）22および抗体217; sの裂け目タンパク質PFMC-2TM 28。 </li><li> 1ものNCPをインキュベート100正常マウスおよびウサギ血清を希釈し、陰性対照としてSP2骨髄腫細胞からの培養上清（SCS）を費やしました。 </li><li> 4ºCO / Nでの抗体およびコントロールでのNCPをインキュベートします。 </li><li> 2％ミルクで1：1000ブロットを洗浄するNCP 4Xは、種とのNCPをバッファリングし、インキュベートし、西洋ワサビペルオキシダーゼ（HRP）に結合特異的二次抗体を1に希釈しました。 </li><li>ブロット緩衝液で洗浄するNCP 4倍。 30：;：インキュベートは、発色液A + B（メタノール10mlおよび3-クロロナフトール30mgを追加し、溶液Bは、1×ブロットバッファとH 2 O 2の30μLの50ミリリットルを追加溶液A）でのNCPを洗浄しました暗所で分。比色ウェスタンブロットの結果を分析します。 </li></ol>

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	<li>Alexandrov, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Leishmania.+cell-free+expression+system.">Leishmania. cell-free expression system.</a> Methods. 55 (1), 58-64 (2011).</li><li>Alexandrov, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Towards+the+construction+of+expressed+proteomes+using+a+Leishmania+tarentolae.+based+cell-free+expression+system.">Towards the construction of expressed proteomes using a Leishmania tarentolae. based cell-free expression system.</a> PLOS One. 5 (12), e14388 (2010).</li><li>Baca, A. M., Hol, W. G. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Overcoming+codon+bias:+A+method+for+high-level+over-expression+of+Plasmodium.+and+other+AT-rich+parasite+genes+in+Escherichia+coli.">Overcoming codon bias: A method for high-level over-expression of Plasmodium. and other AT-rich parasite genes in Escherichia coli.</a> Int J Parasitol. 30 (2), 113-118 (2000).</li><li>Birkholtz, L. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Heterologous+expression+of+plasmodial+proteins+for+structural+studies+and+functional+annotation.">Heterologous expression of plasmodial proteins for structural studies and functional annotation.</a> Malar. J. 7, 197 (2008).</li><li>Doolan, D. L., Mu, Y., Unal, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Profiling+humoral+immune+responses+to+P.+falciparum.+infection+with+protein+microarrays.">Profiling humoral immune responses to P. falciparum. infection with protein microarrays.</a> Proteomics. 8 (22), 4680-4694 (2008).</li><li>Endo, Y., Sawasaki, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cell-free+expression+systems+for+eukaryotic+protein+production.">Cell-free expression systems for eukaryotic protein production.</a> Curr. Opin. Biotechnol. 17 (4), 373-380 (2006).</li><li>Fern&#225;ndez-Robledo, J. A., Vasta, G. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Production+of+recombinant+proteins+from+protozoan+parasites.">Production of recombinant proteins from protozoan parasites.</a> Trends Parasitol. 26 (5), 244-254 (2010).</li><li>Gowda, D. C., Davidson, E. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Protein+glycosylation+in+the+malaria+parasite.">Protein glycosylation in the malaria parasite.</a> Parasitol. Today. 15 (4), 147-152 (1999).</li><li>Goshima, N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Human+protein+factory+for+converting+the+transcriptome+into+an+in+vitro-expressed+proteome.">Human protein factory for converting the transcriptome into an in vitro-expressed proteome.</a> Nat. Methods. 5, 1011-1017 (2008).</li><li>Hinnebusch, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Mechanism and regulation of initiator methionyl-tRNA binding to ribosomes. 5, 185-243 (2000).</li><li>Hino, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Efficiency+of+cell-free+protein+synthesis+based+on+a+crude+cell+extract+from+Escherichia+coli.,+wheat+germ,+and+rabbit+reticulocytes.">Efficiency of cell-free protein synthesis based on a crude cell extract from Escherichia coli., wheat germ, and rabbit reticulocytes.</a> Journal of Biotechnology. 133 (2), 183-189 (2008).</li><li>Le Roch, K. G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Discovery+of+gene+function+by+expression+profiling+of+the+malaria+parasite+life+cycle.">Discovery of gene function by expression profiling of the malaria parasite life cycle.</a> Science. 301 (5639), 1503-1508 (2003).</li><li>Makrides, S. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Strategies+for+achieving+high-level+expression+of+genes+in+Escherichia+coli.">Strategies for achieving high-level expression of genes in Escherichia coli.</a> Microbiol. Rev. 60 (3), 512-538 (1996).</li><li>Mehlin, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Heterologous+expression+of+proteins+from+Plasmodium+falciparum.:+results+from+1000+genes.">Heterologous expression of proteins from Plasmodium falciparum.: results from 1000 genes.</a> Mol. Biochem. Parasitol. 148 (2), 144-160 (2006).</li><li>Mikami, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+human+cell-derived+in+vitro+coupled+transcription/translation+system+optimized+for+production+of+recombinant+proteins.">A human cell-derived in vitro coupled transcription/translation system optimized for production of recombinant proteins.</a> Protein Expr. Purif. 62 (2), 190-198 (2008).</li><li>Sam-Yellowe, T. Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Proteome+analysis+of+rhoptry:+Enriched+isolated+from+Plasmodium.+merozoites.">Proteome analysis of rhoptry: Enriched isolated from Plasmodium. merozoites.</a> Journal of Proteome Research. 3 (5), 995-1001 (2004).</li><li>Sam-Yellowe, T. Y., Fujioka, H., Aikawa, M., Hall, T., Drazbar, J. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Plasmodium+falciparum.+protein+located+in+Maurer&#8217;s+clefts+underneath+knobs+and+protein+localization+in+association+with+Rhop-3+and+SERA+in+the+intracellular+network+of+infected+erythrocytes.">Plasmodium falciparum. protein located in Maurer&#8217;s clefts underneath knobs and protein localization in association with Rhop-3 and SERA in the intracellular network of infected erythrocytes.</a> Parasitol Res. 87 (3), 173-185 (2001).</li><li>Sam-Yellowe, T. Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+Plasmodium.+gene+family+encoding+Maurer&#8217;s+cleft+membrane+proteins:+Structural+properties+and+expression+profiling.">A Plasmodium. gene family encoding Maurer&#8217;s cleft membrane proteins: Structural properties and expression profiling.</a> Genome Res. 14 (6), 1052-1059 (2004).</li><li>Sam-Yellowe, T. Y., Banks, T. L., Fujioka, H., Drazba, J. A., Yadav, S. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Plasmodium+yoelii.:+Novel+rhoptry+proteins+identified+within+the+body+of+merozoite+rhoptries+in+rodent+Plasmodium+malaria.">Plasmodium yoelii.: Novel rhoptry proteins identified within the body of merozoite rhoptries in rodent Plasmodium malaria.</a> Exp Parasitol. 120 (1), 113-117 (2008).</li><li>Sam-Yellowe, T. Y., Rio, D., Fujioka, H., Aikawa, M., Yang, J. C., Yakubu, Z. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Isolation+of+merozoite+rhoptries,+identification+of+novel+rhoptry+associated+proteins+from+P.+yoelii.,+P.+chabaudi.,+P.+berghei.+and+conserved+interspecies+reactivity+of+organelles+and+proteins+with+P.+falciparum.+rhoptry-specific+antibodies.">Isolation of merozoite rhoptries, identification of novel rhoptry associated proteins from P. yoelii., P. chabaudi., P. berghei. and conserved interspecies reactivity of organelles and proteins with P. falciparum. rhoptry-specific antibodies.</a> Exp Parasitol. 89 (3), 271-284 (1998).</li><li>Sam-Yellowe, T. Y., Fujioka, H., Masamichi, A., Messineo, D. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Plasmodium+falciparum.+rhoptry+proteins+of+140/130/110kd+(Rhop-H)+are+located+in+an+electron+lucent+compartment+in+the+neck+of+the+rhoptries.">Plasmodium falciparum. rhoptry proteins of 140/130/110kd (Rhop-H) are located in an electron lucent compartment in the neck of the rhoptries.</a> J Euk Microbial. 42 (3), 224-231 (1995).</li><li>Sam-Yellowe, T. Y., Hishashi, F., Masamichi, A., Messineo, D. G., Leash, A. M., Hall, T., Drazba, J. A., Ndengele, M. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Molecular+Organization+and+cross+linking+analysis+of+the+Plasmodium+falciparum+erythrocyte+binding+proteins+Rhop-H+and+SERA.">Molecular Organization and cross linking analysis of the Plasmodium falciparum erythrocyte binding proteins Rhop-H and SERA.</a> J Protozool. Res. 10 (3), 128-154 (2000).</li><li>Sam-Yellowe, T. Y., Shio, H., Perkins, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Secretion+of+Plasmodium+falciparum.+rhoptry+protein+into+plasma+membrane+of+host+erythrocytes.">Secretion of Plasmodium falciparum. rhoptry protein into plasma membrane of host erythrocytes.</a> J Cell Biol. 106 (5), 1507-1513 (1988).</li><li>Sundaresh, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Identification+of+humoral+immune+responses+in+protein+microarrays+using+DNA+microarray+data+analysis+techniques.">Identification of humoral immune responses in protein microarrays using DNA microarray data analysis techniques.</a> Bioinformatics. 22 (14), 1760-1766 (2006).</li><li>Terpe, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Overview+of+bacterial+expression+systems+for+heterologous+protein+production:+from+molecular+and+biochemical+fundamentals+to+commercial+systems.">Overview of bacterial expression systems for heterologous protein production: from molecular and biochemical fundamentals to commercial systems.</a> Appl. Microbiol. Biotechnol. 72 (2), 211-222 (2006).</li><li>Trager, W., Jensen, J. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Human+malaria+parasites+in+continuous+culture.">Human malaria parasites in continuous culture.</a> Science. 193 (4254), 673-675 (1976).</li><li>Tsarukyanova, I., Drazba, J. A., Fujioka, H., Yadav, S., Sam-Yellowe, T. Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Proteins+of+the+Plasmodium+falciparum.+two+transmembrane+Maurer&#8217;s+cleft+protein+family,+PfMC-2TM+and+the+130+kDa+Maurer&#8217;s+cleft+protein+define+different+domains+of+the+infected+erythrocyte+intramembranous+network.">Proteins of the Plasmodium falciparum. two transmembrane Maurer&#8217;s cleft protein family, PfMC-2TM and the 130 kDa Maurer&#8217;s cleft protein define different domains of the infected erythrocyte intramembranous network.</a> Parasitol Res. 104 (4), 875-891 (2009).</li><li>Tsuboi, T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Wheat+germ+cell-free+system-based+production+of+malaria+proteins+for+discovery+of+novel+vaccine+candidates.">Wheat germ cell-free system-based production of malaria proteins for discovery of novel vaccine candidates.</a> Infect. Immun. 76 (4), 1702-1708 (2008).</li><li>Tsuboi, T., Takeo, S., Sawasaki, T., Torii, M., Endo, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=An+efficient+approach+to+the+production+of+vaccines+against+the+malaria+parasite.">An efficient approach to the production of vaccines against the malaria parasite.</a> Methods in Mol. Biol. 607, 73-83 (2010).</li><li>Wang, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+versatile+protein+microarray+platform+enabling+antibody+profiling+against+denatured+proteins.">A versatile protein microarray platform enabling antibody profiling against denatured proteins.</a> Proteomics Clin. Appl. 7 (5-6), 378-383 (2013).</li><li>Wang, T., Fujioka, H., Drazba, J. A., Sam-Yellowe, T. Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Rhop-3+protein+conservation+among+Plasmodium.">Rhop-3 protein conservation among Plasmodium.</a> species and induced protection against lethal. 99 (3), 238-252 (2006).</li><li>Yadavalli, R., Ledger, C., Sam Yellowe, T. Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=In+vitro+human+cell+free+expression+for+synthesis+of+malaria+proteins.">In vitro human cell free expression for synthesis of malaria proteins.</a> Parasitol Res. 111 (6), 2461-2465 (2012).</li><li>Machida, K., Masutan, M., Imataka, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Protein+Synthesis+in+vitro.:+Cell-Free+Systems+Derived+from+Human+Cells.">Protein Synthesis in vitro.: Cell-Free Systems Derived from Human Cells.</a> Intech. , (2012).</li><li>Bradford, M. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+rapid+and+sensitive+method+for+the+quantification+of+microgram+quantities+of+protein+utilizing+the+principle+of+protein-dye+binding.">A rapid and sensitive method for the quantification of microgram quantities of protein utilizing the principle of protein-dye binding.</a> Anal Biochem. 72, 248-254 (1976).</li></ol>

We do not have any competing financial interests in this study.

インビトロのヒト細胞の無料発現系および精製を2段階を使用して、タンパク質の発現の成功のための重要なステップは次のとおりです。1）増幅の成功とpT7CFE·チスのプラスミドベクターへの遺伝子のクローニング; 2）30°CのでRNAを転写。 RNA分解酵素阻害剤の存在下で30℃でのタンパク質の3）翻訳; 4）ポリクローナル抗体およびモノクローナル抗体を用いたウエスタンブロットで分析?...

マラリア研究では、原核細胞または真核細胞に基づく系を用いて免疫原性タンパク質の発現が課題です。 マラリア原虫ゲノムの豊かさと未知の翻訳後の機構14,7 AT、抗体産生およびワクチン研究のために、適切に折り畳まれ、免疫原性タンパク質を得ることに関連する困難に貢献しています。 大腸菌などの原核生物系は、組換えタンパク質の発現のために使用されています。原核細胞系は、効果的な低コストであり、組換えタンパク質の高収量を産生します 複数のクローニングベクターを持っています。 E.ホストcoli細胞は、変換が容易であり、細胞が急速に成長します。しかしながら、原核生物のシステムは、アミノ酸置換、翻訳後修飾、封入体24内の汚染、異種の製品、および組換えタンパク質の蓄積の危険性の欠如などの限界があります。 でMehlin らの研究（2006）、1000年のオープンリーディングフレーム（ORF）を発現させました。発現されたタンパク質の約7％は、可溶性14でした。観察された不溶性は、遺伝子のバイアスされた自然と豊かなゲノム14 AT マラリア原虫によって理想的に使用されるコドンの高周波によるものです。この問題を克服するための別の戦略は、周波数3と一致する稀なコドンまたはコドンを認識するtRNAを含むプラスミドまたは宿主細胞を使用して開発されてきました。であってもこれらの最適化を行った後、タンパク質の非常に小さい部分が、可溶性の活性および免疫原性14として表されています。無細胞発現系は、リボソーム、開始因子、伸長因子（翻訳因子）、tRNAとアミノアシルtRNAシンテターゼのような転写および翻訳に必要なすべてのコンポーネントを含みます。両方の転写および翻訳反応を、一段階手順11,29に接続されています。 transcrimRNAの適切な量は、異なるチューブ11,29に翻訳機構とインキュベートする前に、ption反応管中で行われます。これらの方法は、 プラスモディウム属タンパク質の発現に成功しているが、主な欠点は、約22時間29であるタンパク質の発現のための時間の長さです。また、プロトコル29に含めるための供給の高コストでは、成分製剤中の細胞溶解物との不整合の労働集約的な調製物は、これらのシステムは実現不可能にします。無細胞発現系の開発のための研究の主な焦点は、このような急速な遺伝子改変、高濃度とまっすぐ溶解液調製1と高速利回りなどの要因に依存します。 酵母、哺乳動物細胞株、バキュロウイルス媒介発現系、 テトラヒメナthermophilia、細胞性粘菌と寄生発現システムのsuのような真核生物のシステムリーシュマニアなどのCHは、組換えタンパク質の発現7のために使用されています。真核生物系は、系統発生的関係を共有し、したがって、グリコシル化、アシル化、ジスルフィド結合形成、シャペロン相互作用、タンパク質分解および細胞下区画などの特性を共有しています。真核生物におけるタンパク質分泌イベントが蓄積するのを防止し、発現システム13のための毒性を減少させます。彼らは大規模タンパク質発現のための、高収量4を得るのに適しているとして、酵母系を使用することが好ましいです。二P.熱帯熱マラリア原虫タンパク質 PfCP-29及びPvs25は、酵母系4を用いて製造しました。しかし、ほとんどのタンパク質の合成における主要な欠点は、それらの天然の形態4からのタンパク質の不規則なN及びO-グリコシル化パターン、不適切な折りたたみと切り捨てました。 組換えタンパク質の合成のための哺乳動物細胞の使用は、労働集約的であり、それはexpenあります安定な組換え細胞株4を維持するためにSIVE。従って、哺乳動物細胞は、タンパク質のシグナル伝達、タンパク質相互作用及び寄生虫宿主相互作用の分析のために制限されており、また、DNAワクチンを試験するための4。本明細書中に記載のインビトロタンパク質発現の無細胞系におけるヒトDNAおよびmRNAは3時間でタンパク質を発現するHeLa細胞由来の哺乳動物ベースのシステムです。タンパク質を同定および精製を容易にするC末端タグを持っpT7CFE1-CHISの発現ベクターを用いて発現させました。 HeLa細胞ベースのシステムは、それによって翻訳システムの効率を向上させる、翻訳開始因子および翻訳調節が補充されます。タンパク質は、急速に、翻訳スクリーニング、確認、および様々な免疫学的および構造15の用途で使用するために処理することができます。 このような小麦胚芽とウサギ網状赤血球などの真核細胞を含まない発現系は、現在、VARの発現のために使用されていますマラリア原虫タンパク質 11,29を含むIOUの真核生物のタンパク質。さらに、E.大腸菌基づく無細胞系もまた、真核生物タンパク質の発現のために使用されている11。 表1は、システムの特徴ならびにタンパク質発現のためのシステムを使用しやすさを比較することによって、別の無細胞発現系をまとめたものです。他と比較してヒト細胞を含まない系は、ポストと共翻訳後修飾を行う能力を有し、かつ安価です。コドン最適化が可能であり、全ての反応は3時間で行うことができます。 HeLa細胞系は、実験室の設定におけるタンパク質合成のための理想的な翻訳系です。 他の無細胞系上のヒト無細胞発現系の主な利点は、異なる器官及び組織に由来するいくつかの異なる細胞株の利用可能性です。無細胞系のいくつかの種類は、細胞株に応じて設計することができます。エキス哺乳動物細胞由来の任意の他の無細胞発現系より大きなタンパク質を合成するためのより高い効率を有します。これらの無細胞発現系はまた、マイクロアレイ30として診断およびタンパク質特徴付け用途に使用することができます。人気のあるHeLa細胞株は、最も広くタンパク質33の発現を行うために使用されます。 HeLa細胞株での小胞体は、翻訳後グリコシル化修飾活性33の不在をもたらす、未発達です。 マラリア原虫はまた、グリコシル化の翻訳後修飾を欠く29しかし、このシステムは、 マラリア原虫のタンパク質合成のために有利で ​​あると考えられます。 HeLa細胞無細胞転写翻訳プロトコルは、安価で実施が容易であり、タンパク質を精製し、さらに下流の適用の準備ができて、90分で表すことができます。

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0">
	<tbody>
		<tr>
			<td>Two-step in vitro human cell free expression system</td>
			<td>Thermo fischer</td>
			<td>88856</td>
			<td>Discontinued. Always store at -80oC. Do not thaw in warm water</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>One-step in vitro coupled translation system</td>
			<td>Thermo fischer</td>
			<td>88860</td>
			<td>Always store at -80oC. Do not thaw in warm water</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>ProBond Purification system</td>
			<td>Invitrogen</td>
			<td>K850-01</td>
			<td>Store at room temperature</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Probond Nickel-Chelating Resin</td>
			<td>Invitrogen</td>
			<td>R801-01</td>
			<td>Store at 4oC.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>&#160;A+ Human Blood</td>
			<td>Interstate Blood Bank</td>
			<td></td>
			<td>Store at 4oC.</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

hela based cell free expression systems for expression of plasmodium rhoptry proteins

マラリアは、重要な世界的な罹患率および死亡率の原因となります。いいえルーチンワクチンは現在利用できません。ワクチンの欠如の主な理由の一つは、適切なワクチン候補を同定する課題です。マラリアタンパク質ベースの発現系が不完全にグリコシル化一般に不溶性及び免疫原性の低下につながる不適切なフォールディングを受けている原核および真核細胞を用いて発現させました。小麦胚芽、ウサギ網状赤血球溶解物および大腸菌溶解物の無細胞発現系は、現在、マラリアタンパク質の発現のために使用されます。しかし、発現時間およびタンパク質の不適切なグリコシル化の長さは、依然として課題のまま残されています。我々は、「 インビトロのヒト無細胞発現系」と呼ばれる、ヒーラ基づく無細胞発現系を用いてインビトロでマラリア原虫タンパク質の発現を示します。 2 HeLa細胞ベースの無細胞発現系では75分とtranscribの3μlの中のmRNAを転写しますED mRNAは、90分でタンパク質を翻訳するのに十分です。 1段階の発現系は、転写および翻訳結合発現系です。転写および同時翻訳が3時間で発生します。プロセスはまた、追加のエネルギーを提供することによって、6時間延長することができます。 2段階の発現系では、mRNAは、最初に転写され、次いで、タンパク質の発現のための翻訳混合物に加えました。私たちは、マラリアのタンパク質を発現する方法について説明します。疎水性PF3D7_0114100マウラーの裂 - 2貫通（PFMC-2TM）タンパク質、親水性PF3D7_0925900タンパク質およびタンパク質PF3D7_1361800を含むアルマジロリピート、HeLa細胞ベースの無細胞発現系を使用して。タンパク質は、2段と1段の発現戦略を採用したマイクロボリュームで表されています。アフィニティー精製の ​​方法も記載されているインビトロのヒト無細胞発現系を用いて発現されたタンパク質の25μLを精製します。タンパク質の収率は、ブラッドフォードアッセイによって決定され、発現されそして精製されたタンパク質は、ウェスタンブロット分析により確認することができます。発現された組換えタンパク質は、免疫化、免疫アッセイおよびタンパク質配列決定のために使用することができます。

特異的抗体との反応性を介して発現された組換えタンパク質の検証は、発現されたタンパク質の適切なフォールディングを確認する上で重要な最初のステップです。組換えマラリアタンパク質は、1つのステップと、インビトロのヒト無細胞発現系における2つの段階を用いて発現させました。組換えタンパク質をNiキレートアフィニティー法により精製されます。私たちはその後、組換えタン...

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HeLa Based Cell Free Expression Systems for Expression of Plasmodium Rhoptry Proteins

セルベースの​​システムにおけるマラリアのタンパク質の発現は、依然として厳しいです。我々は、HeLa細胞からマラリアrhoptry組換えタンパク質を発現するための2つのステップと、一段階IVT（ インビトロ翻訳 ）無細胞発現系を示します。我々はrhoptryタンパク質を精製するのNi-樹脂親和性に基づく精製システムを使用しています。

の発現のためのHeLaベースの無細胞発現系<em&gt;マラリア原虫</em&gt; Rhoptryタンパク質

Malaria causes significant global morbidity and mortality. No routine vaccine is currently available. One of the major reasons for lack of a vaccine is ...

hela-based-cell-free-expression-systems-for-expression-plasmodium

Research

JoVE Journal

Biology

HeLa Based Cell Free Expression Systems for Expression of Plasmodium Rhoptry Proteins

12.0K ビュー.  Cleveland State University. セルベースの​​システムにおけるマラリアのタンパク質の発現は、依然として厳しいです。我々は、HeLa細胞からマラリアrhoptry組換えタンパク質を発現するための2つのステップと、一段階IVT（ インビトロ翻訳 ）無細胞発現系を示します。我々はrhoptryタンパク質を精製するのNi-樹脂親和性に基づく精製システムを使用しています。 

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The Preparation of Primary Hematopoietic Cell Cultures From Murine Bone Marrow for Electroporation

It is becoming increasingly apparent that electroporation is the most effective way to introduce plasmid DNA or siRNA into primary cells. The Gene Pulser MXcell  electroporation system and Gene Pulser  electroporation buffer were specifically developed to transfect nucleic acids into mammalian cells and difficult-to-transfect cells, such as primary and stem cells.This video demonstrates how to establish primary hematopoietic cell cultures from murine bone marrow, and then prepare them for electroporation in the MXcell system. We begin by isolating femur and tibia. Bone marrow from both femur and tibia are then harvested and cultures are established. Cultured bone marrow cells are then transfected and analyzed.

This procedure describes how to establish primary hematopoietic cell cultures from murine bone marrow and is followed by transfection using the Gene Pulser MXCell electroporation system.

エレクトロポレーションのためのマウス骨髄からの一次造血細胞培養の準備

It is becoming increasingly apparent that electroporation is the most effective way to introduce plasmid DNA or siRNA into primary cells. The Gene Pulser ...

生物学

Staining of Proteins in Gels with Coomassie G-250 without Organic Solvent and Acetic Acid

In classical protein staining protocols using Coomassie Brilliant Blue (CBB), solutions with high contents of toxic and flammable organic solvents (Methanol, Ethanol or 2-Propanol) and acetic acid are used for fixation, staining and destaining of proteins in a gel after SDS-PAGE. To speed up the procedure, heating the staining solution in the microwave oven for a short time is frequently used. This usually results in evaporation of toxic or hazardous Methanol, Ethanol or 2-Propanol and a strong smell of acetic acid in the lab which should be avoided due to safety considerations. In a protocol originally published in two patent applications by E.M. Wondrak (US2001046709 (A1), US6319720 (B1)), an alternative composition of the staining solution is described in which no organic solvent or acid is used. The CBB is dissolved in bidistilled water (60-80mg of CBB G-250 per liter) and 35 mM HCl is added as the only other compound in the staining solution. The CBB staning of the gel is done after SDS-PAGE and thorough washing of the gel in bidistilled water. By heating the gel during the washing and staining steps, the process can be finished faster and no toxic or hazardous compunds are evaporating. The staining of proteins occurs already within 1 minute after heating the gel in staining solution and is fully developed after 15-30 min with a slightly blue background that is destained completely by prolonged washing of the stained gel in bidistilled water, without affecting the stained protein bands.

A short protocol for protein staining with Coomassie Brilliant Blue (CBB) G-250 in polyacrylamide gels is described without using organic solvents or acetic acid as in the classical staining procedures with CBB.

クーマシー有機溶媒および酢酸のないG - 250でゲル中のタンパク質の染色

In classical protein staining protocols using Coomassie Brilliant Blue (CBB), solutions with high contents of toxic and flammable organic solvents ...

Using the Gene Pulser MXcell Electroporation System to Transfect Primary Cells with High Efficiency

It is becoming increasingly apparent that electroporation is the most effective way to introduce plasmid DNA or siRNA into primary cells. The Gene Pulser MXcell electroporation system and Gene Pulser electroporation buffer (Bio-Rad) were specifically developed to easily transfect nucleic acids into mammalian cells and difficult-to-transfect cells, such as primary and stem cells. We will demonstrate how to perform a simple experiment to quickly identify the best electroporation conditions. We will demonstrate how to run several samples through a range of electroporation conditions so that an experiment can be conducted at the same time as optimization is performed. We will also show how optimal conditions identified using 96-well electroporation plates can be used with standard electroporation cuvettes, facilitating the switch from electroporation plates to electroporation cuvettes while maintaining the same electroporation efficiency. In the video, we will also discuss some of the key factors that can lead to the success or failure of electroporation experiments.

This procedure shows how to use the Gene Pulser MXcell electroporation system to rapidly and easily identify the best electroporation conditions for mouse embryonic fibroblasts (MEFs) or other primary cells. Considerations for troubleshooting are also discussed in the associated video.

高効率で初代培養細胞をトランスフェクトするためにジーンパルサーMXcellのエレクトロポレーションシステムの使用

Using an Automated Cell Counter to Simplify Gene Expression Studies: siRNA Knockdown of IL-4 Dependent Gene Expression in Namalwa Cells

The use of siRNA mediated gene knockdown is continuing to be an important tool in studies of gene expression.  siRNA studies are being conducted not only to study the effects of downregulating single genes, but also to interrogate signaling pathways and other complex interaction networks.  These pathway analyses require both the use of relevant cellular models and methods that cause less perturbation to the cellular physiology.  Electroporation is increasingly being used as an effective way to introduce siRNA and other nucleic acids into difficult to transfect cell lines and primary cells without altering the signaling pathway under investigation. There are multiple critical steps to a successful siRNA experiment, and there are ways to simplify the work while improving the data quality at several experimental stages.  To help you get started with your siRNA mediated gene knockdown project, we will demonstrate how to perform a pathway study complete from collecting and counting the cells prior to electroporation through post transfection real-time PCR gene expression analysis.  The following study investigates the role of the transcriptional activator STAT6 in IL-4 dependent gene expression of CCL17 in a Burkitt lymphoma cell line (Namalwa).  The techniques demonstrated are useful for a wide range of siRNA-based experiments on both adherent and suspension cells.  We will also show how to streamline cell counting with the TC10 automated cell counter, how to electroporate multiple samples simultaneously using the MXcell electroporation system, and how to simultaneously assess RNA quality and quantity with the Experion automated electrophoresis system.

This procedure describes a quick and easy workflow to introduce siRNA into difficult to transfect cell lines and follow gene expression by real-time PCR. Use of an automated cell counter, multi-well electroporation plate, and automated electrophoresis station provide quick and reliable results without the need for expensive robotic handling.

ナマルバ細胞におけるIL - 4依存性遺伝子発現のsiRNAのノックダウン：遺伝子発現研究を簡素化する自動化セルカウンターの使い方

The use of siRNA mediated gene knockdown is continuing to be an important tool in studies of gene expression.  siRNA studies are being conducted not only ...

Paraffin-Embedded and Frozen Sections of Drosophila Adult Muscles

The molecular characterization of muscular dystrophies and myopathies in humans has revealed the complexity of muscle disease and genetic analysis of muscle specification, formation and function in model systems has provided valuable insight into muscle physiology. Therefore, identifying and characterizing molecular mechanisms that underlie muscle damage is critical. The structure of adult Drosophila multi-fiber muscles resemble vertebrate striated muscles 1 and the genetic tractability of Drosophila has made it a great system to analyze dystrophic muscle morphology and characterize the processes affecting muscular function in ageing adult flies 2. Here we present the histological technique for preparing paraffin-embedded and frozen sections of Drosophila thoracic muscles. These preparations allow for the tissue to be stained with classical histological stains and labeled with protein detecting dyes, and specifically cryosections are ideal for immunohistochemical detection of proteins in intact muscles. This allows for analysis of muscle tissue structure, identification of morphological defects, and detection of the expression pattern for muscle/neuron-specific proteins in Drosophila adult muscles. These techniques can also be slightly modified for sectioning of other body parts.

Paraffin-Embedded and Frozen Sections of Drosophila Adult Muscles

Identification of mechanisms underlying muscle damage is crucial. Here we present the histological technique for preparing paraffin-embedded and frozen sections of Drosophila thoracic muscles. This allows analysis of muscle morphology and localization of protein and other muscle cell components.

のパラフィン包埋して凍結切片ショウジョウバエアダルトの筋肉

The molecular characterization of muscular dystrophies and myopathies in humans has revealed the complexity of muscle disease and genetic analysis of ...

In vitro Reconstitution of the Active T. castaneum Telomerase

Efforts to isolate the catalytic subunit of telomerase, TERT, in sufficient quantities for structural studies, have been met with limited success for more than a decade. Here, we present methods for the isolation of the recombinant Tribolium castaneum TERT (TcTERT) and the reconstitution of the active T. castaneum telomerase ribonucleoprotein (RNP) complex in vitro.
Telomerase is a specialized reverse transcriptase1 that adds short DNA repeats, called telomeres, to the 3' end of linear chromosomes2 that serve to protect them from end-to-end fusion and degradation. Following DNA replication, a short segment is lost at the end of the chromosome3 and without telomerase, cells continue dividing until eventually reaching their Hayflick Limit4. Additionally, telomerase is dormant in most somatic cells5 in adults, but is active in cancer cells6 where it promotes cell immortality7.
The minimal telomerase enzyme consists of two core components: the protein subunit (TERT), which comprises the catalytic subunit of the enzyme and an integral RNA component (TER), which contains the template TERT uses to synthesize telomeres8,9. Prior to 2008, only structures for individual telomerase domains had been solved10,11. A major breakthrough in this field came from the determination of the crystal structure of the active12, catalytic subunit of T. castaneum telomerase, TcTERT1.
Here, we present methods for producing large quantities of the active, soluble TcTERT for structural and biochemical studies, and the reconstitution of the telomerase RNP complex in vitro for telomerase activity assays. An overview of the experimental methods used is shown in Figure 1.

In vitro Reconstitution of the Active T. castaneum Telomerase

Efforts to isolate the catalytic subunit of telomerase, TERT, in sufficient quantities for structural studies, have been met with limited success for more than a decade. Here, we present methods for the isolation of the recombinant Tribolium castaneum TERT (TcTERT) and the reconstitution of the active T. castaneum telomerase ribonucleoprotein (RNP) complex in vitro.

アクティブT.の試験管内再構成でcastaneumのテロメラーゼ

Efforts to isolate the catalytic subunit of telomerase, TERT, in sufficient quantities for structural studies, have been met with limited success for more ...

Assessment of GFP Expression and Viability Using the Tali Image-Based Cytometer

Single-cell and population information are commonly obtained either by flow cytometry or fluorescence microscopy. However, these two methods provide different information. Flow cytometry gives quantitative multi-parametric information about physical characteristics and staining or expression, but doesn't allow for visualization. Stand-alone fluorescence microscopy provides visual data, but doesn't allow for straightforward quantitative measurements1.
Image-based cytometry bridges the gap between these two methods, enabling the quick visualization and simultaneous quantitative analysis of thousands of cells in heterogeneous populations2. Here, we present a method for performing cell viability and green fluorescent protein (GFP) expression assays using the Tali Image-Based Cytometer3. The Tali instrument is a 3-channel (bright field, green fluorescence, red fluorescence) benchtop assay platform that offers several advantages over flow cytometry and fluorescence microscopy. The Tali cytometer is less expensive, takes up less bench space, requires less maintenance, and the work flow has been simplified so that the operation and analysis is much simpler and quicker. The Tali cytometer is capable of performing a range of suspension cell-based assays, including GFP and red fluorescent protein (RFP) expression, apoptosis4-6 and cell viability analysis with propidium iodide (PI)7-11.
Here, we demonstrate the use of the Tali instrument in performing a cell viability assay in cells expressing GFP. GFP-transduced cells are stained using the Tali Viability Kit - Dead Cell Red. The cells are then pipetted into a Tali Cellular Analysis Slide and loaded into the cytometer. Bright field, red fluorescence and green fluorescence images are captured and analyzed using assay specific algorithms. Histograms are then generated to display cell size, PI fluorescence intensity, and GFP fluorescence intensity. These parameters can then be thresholded to home in on a specific cell population.
A side-by side comparison of the Tali Image-Based Cytometer and traditional flow cytometry demonstrates that the two methods provide comparable data regarding cell viability and protein expression. However, the Tali instrument provides additional visual information about the cell population that cannot be obtained using a flow cytometer.

This protocol describes how to perform cell viability and fluorescence expression assays using the Tali Image-Based Cytometer.

タリイメージベースのメ​​ーターを用いたGFPの発現と生存率の評価

Single-cell and population information are commonly obtained either by flow cytometry or fluorescence microscopy. However, these two methods provide ...

Small-scale Nuclear Extracts for Functional Assays of Gene-expression Machineries

A great deal of progress in understanding gene expression has been made using in vitro systems. For most studies, functional assays are carried out using extracts that are prepared in bulk from 10-50 or more liters of cells grown in suspension. However, these large-scale preparations are not amenable to rapidly testing in vitro effects that result from a variety of in vivo cellular treatments or conditions. This journal video article shows a method for preparing functional small-scale nuclear extracts, using HeLa cells as an example. This method is carried out using as few as three 150 mm plates of cells grown as adherent monolayers. To illustrate the efficiency of the small-scale extracts, we show that they are as active as bulk nuclear extracts for coupled RNA Polymerase II transcription/splicing reactions. To demonstrate the utility of the extract protocol, we show that splicing is abolished in extracts prepared from HeLa cells treated with the splicing inhibitor drug E7107. The small-scale protocol should be generally applicable to any process or cell type that can be investigated in vitro using cellular extracts. These include patient cells that are only available in limited quantities or cells exposed to numerous agents such as drugs, DNA damaging agents, RNAi, or transfection, which require the use of small cell populations. In addition, small amounts of freshly grown cells are convenient and/or required for some applications.

A protocol for preparation of robust, small-scale HeLa nuclear extracts is described. This protocol is valuable for assays that require use of small populations of cells, such as cells treated with drugs or RNAi. The method should be applicable to a wide variety of gene expression assays and other cell types, including patient cells.

遺伝子発現用機械の機能的アッセイのための小規模の核抽出物

A great deal of progress in understanding gene expression has been made using in vitro systems.  For most studies, functional assays are carried out using ...

Efficient Agroinfiltration of Plants for High-level Transient Expression of Recombinant Proteins

Mammalian cell culture is the major platform for commercial production of human vaccines and therapeutic proteins. However, it cannot meet the increasing worldwide demand for pharmaceuticals due to its limited scalability and high cost. Plants have shown to be one of the most promising alternative pharmaceutical production platforms that are robust, scalable, low-cost and safe. The recent development of virus-based vectors has allowed rapid and high-level transient expression of recombinant proteins in plants. To further optimize the utility of the transient expression system, we demonstrate a simple, efficient and scalable methodology to introduce target-gene containing Agrobacterium into plant tissue in this study. Our results indicate that agroinfiltration with both syringe and vacuum methods have resulted in the efficient introduction of Agrobacterium into leaves and robust production of two fluorescent proteins; GFP and DsRed. Furthermore, we demonstrate the unique advantages offered by both methods. Syringe infiltration is simple and does not need expensive equipment. It also allows the flexibility to either infiltrate the entire leave with one target gene, or to introduce genes of multiple targets on one leaf. Thus, it can be used for laboratory scale expression of recombinant proteins as well as for comparing different proteins or vectors for yield or expression kinetics. The simplicity of syringe infiltration also suggests its utility in high school and college education for the subject of biotechnology. In contrast, vacuum infiltration is more robust and can be scaled-up for commercial manufacture of pharmaceutical proteins. It also offers the advantage of being able to agroinfiltrate plant species that are not amenable for syringe infiltration such as lettuce and Arabidopsis. Overall, the combination of syringe and vacuum agroinfiltration provides researchers and educators a simple, efficient, and robust methodology for transient protein expression. It will greatly facilitate the development of pharmaceutical proteins and promote science education.

Plants offer a novel system for the production of pharmaceutical proteins on a commercial scale that is more scalable, cost-efficient and safe than current expression paradigms. In this study, we report a simple and convenient, yet scalable approach to introduce target-gene containing Agrobacterium tumefaciens into plants for protein transient expression.

組換えタンパク質の高レベルの一過性発現のための植物の効率的なアグロ

Mammalian cell culture is the major platform for commercial production of human vaccines and therapeutic proteins. However, it cannot meet the increasing ...

Protocols for Implementing an Escherichia coli Based TX-TL Cell-Free Expression System for Synthetic Biology

Ideal cell-free expression systems can theoretically emulate an in vivo cellular environment in a controlled in vitro platform.1 This is useful for expressing proteins and genetic circuits in a controlled manner as well as for providing a prototyping environment for synthetic biology.2,3 To achieve the latter goal, cell-free expression systems that preserve endogenous Escherichia coli transcription-translation mechanisms are able to more accurately reflect in vivo cellular dynamics than those based on T7 RNA polymerase transcription. We describe the preparation and execution of an efficient endogenous E. coli based transcription-translation (TX-TL) cell-free expression system that can produce equivalent amounts of protein as T7-based systems at a 98% cost reduction to similar commercial systems.4,5 The preparation of buffers and crude cell extract are described, as well as the execution of a three tube TX-TL reaction. The entire protocol takes five days to prepare and yields enough material for up to 3000 single reactions in one preparation. Once prepared, each reaction takes under 8 hr from setup to data collection and analysis. Mechanisms of regulation and transcription exogenous to E. coli, such as lac/tet repressors and T7 RNA polymerase, can be supplemented.6 Endogenous properties, such as mRNA and DNA degradation rates, can also be adjusted.7 The TX-TL cell-free expression system has been demonstrated for large-scale circuit assembly, exploring biological phenomena, and expression of proteins under both T7- and endogenous promoters.6,8 Accompanying mathematical models are available.9,10 The resulting system has unique applications in synthetic biology as a prototyping environment, or "TX-TL biomolecular breadboard."

Protocols for Implementing an Escherichia coli Based TX-TL Cell-Free Expression System for Synthetic Biology

This five-day protocol outlines all steps, equipment, and supplemental software necessary for creating and running an efficient endogenous Escherichia coli based TX-TL cell-free expression system from scratch. With reagents, the protocol takes 8 hours or less to setup a reaction, collect, and process data.

実装するためのプロトコル<em&gt;エシェリヒア·コリ</em合成生物学のための&gt;に基づくTX-TLの無細胞発現系

Ideal cell-free expression systems can theoretically emulate an in vivo cellular environment in a controlled in vitro platform.1 This is useful for ...