Method Article
Hücreleri stres koşullarına karşılaştığınızda Reaktif oksijen türlerinin seviyesi yükselir. Burada, 3'-3 'diaminobenzidin lekelenmesi örneğin yanı sıra redoks proteom profil cysTMT etiketleme ve kütle spektrometrisi göstermek Pseudomonas syringae Domates yaprakları tedavi.
Pseudomonas syringae pv. Domates suşu DC3000 Arabidopsis thaliana, genetik olarak çözülebilir bir ev sahibi bitki üzerindeki 1,2 Solanum lycopersicum değil, aynı zamanda Brassica türleri üzerinde bakteriyel leke hastalığa neden olmaktadır, yanı sıra, sadece. DC3000 ile aşılanmış kotiledonlarında reaktif oksijen türlerinin (ROS) birikimi 3 domates bakteriyel benek hastalığı sırasında modüle nekrotik hücre ölümü ROS bir rolü olduğunu gösterir. Hidrojen peroksit, ROS bir bileşeni, Pseudomonas 3 olan domates bitkilerinde inokulasyonunun sonra elde edilir. Hidrojen peroksit, bir histokimyasal 3'-3 'diaminobenzidin (DAB) 4 kullanılarak tespit edilebilir. DAB boyama yaprak lekesi 4 kahverengi bir üretmek için hidrojen peroksit ile reaksiyona girer. ROS 5 bazı proteinlerin redoks durumunu değiştirebilirsiniz hücresel redoks çevre, bir düzenleyici rolü vardır. Sistein duyarlı önemli bir amino asitredoks değişir. Hafif oksidasyon altında, sistein sülfhidril grupları ile tersine çevrilebilir oksidasyon fizyolojik süreçlerin 6,7 çeşitli regüle redoks sensörler ve sinyal dönüştürücüler olarak hizmet eder. Tandem kütle etiketi (TMT) reaktifler eşzamanlı tanımlanmasını mümkün kılacak ve tandem kütle spektrometresi 8,9 kullanarak farklı örneklerdeki proteinlerin kantitatif çoğaltılmış. Sistein-reaktif TMT (cysTMT) reaktifler seçici etiketleme ve relatif sistein içeren altı biyolojik örnekler kadar, peptidleri sağlar. Her izobarik cysTMT etiketi aynı nominal üst kütleye sahiptir ve bir sülfhidril-reaktif grup, a-MS nötr ayırıcı kolu ve MS / MS reporter 10 oluşmaktadır. Etiketleme sonra, örnekler proteaz sindirime tabi tutuldu. Sistein-etiketli anti-peptidler TMT antikoru içeren bir reçine ile zenginleştirilmiş edildi. MS / MS analizi sırasında, muhabir iyonları bir dizi (yani, 126-131 Da) relatif hakkında bilgi veren, düşük kütleli bölgede ortaya çıkmaktadır.Iş akışı, örnek karmaşıklığı azaltarak dinamik aralık geliştirme ve sistein değişiklikleri incelemek için etkilidir. Burada Pst DC3000 tedavi domates redoks proteomik analizi sunmak (Rio Grande) cysTMT teknolojisini kullanarak bırakır. Bu yüksek verim yöntemi diğer redoks-düzenleyici fizyolojik süreçleri inceleyerek uygulanacak potansiyeline sahiptir.
1. Büyüyen fidan ve hazırlanması Bakteriler
2. Pst ve H 2 O 2 ile Domates Aşılama Leke Histokimyasal
3. Protein Ekstraksiyonu
4. CysTMTs ile Numune Hazırlama ve Peptid Etiketleme
5.. Sigara tepki Tag Örnek Fraksiyonu Uzaklaştırılması
6. CysTMT Etiketli-peptidlerin Numune Zenginleştirme
7. Kütle Spektrometresi Analizi
8. Veritabanı Arama ve Miktar
9. Temsilcisi Sonuçlar
Bir kontrol domates bitkisi yaprak ve Pseudomonas inoküle yaprak temsilcisi görüntüŞekil 1'de gösterilmiştir. Uygulanan kontrol ve Pseudomonas tedavi yaprakları arasında bir farklılık gözlenmiştir. Yapraklar çıkarılır ve de-boyama işlemi yaprak dokusunda ROS belirtileri (Şekil 2) göstermek için histokimyasal sağlar. DAB, kullanılarak boyandı sonra Şekil 2A boyanma bir kontrol yaprak temsilcisidir. Şekil 2B temsilcisi H 2 O 2 üretimi için Pseudomonas ve boyanma ile tedavi edilen bir yaprak. Bir redoks farklı şekilde düzenlenmiş protein Proteome Discover verilerin çıkış için bir örnek Şekil 3 'de gösterilmiştir. Bu protein bilinen bir redoks düzenlenmiş protein ferrodoksin-1 14 ve Pseudomonas syringae pv domates 15 karşı savunmada rol oynadığı gösterilmiştir. Kontrol ve aşılanmış örnekleri arasında pik yoğunluk ferredox önemli değişiklikler gösterdi Göreceli ölçüm, elde etmek için kullanılırin-1 redoks regülasyonu (p <0.05). Yüksek yoğunluklu zirveleri bu proteinin patojen tedaviye yanıt olarak okside olduğunu göstermiştir. Şekil 4, bir kontrol ve aşılanmış örnek arasındaki bir proteinin benzer redoks düzenlemesi olan bir proteini Proteome Discover veri çıkışı bir örnektir. Benzer yoğunluk Peaks tedavisinde bir değişiklik ile düzenlenmeyen disülfit bağlarını varlığını düşündürmektedir. Yöntem bilim adamları redoks duyarlı sistein ve disülfitler 10 algılamak nasıl devrim olacaktır.
Şekil 1. Inoküle domates temsili bir görüntü kontrol çözeltisi (A) ve Pseudomonas (B) ile ayrılır.
Şekil 2. Aşılanmış domates DAB boyama temsilcisi görüntü kontrolü çözümü (A) ve Pseudomonas (B) bırakır. Yapraklar 3'-3 'diaminobenzidin kullanılarak boyanmıştır. Klorofil% 95 etanol içinde kaynatılarak yapraklar çıkarıldı. Koyu boyama H 2 O 2 varlığını gösterir. Sadece bakteri kültürü koyu boyanma gösterdi inokule bırakır.
Şekil 3. Ferrodoksin-1 Proteome Discover veri çıkışı, farklı şekilde düzenlenmiş redoks proteini 14 bir örneği. Her bir tepe Yukarıda tepe yoğunluğu mutlak nicelendirilmek üzere kullanılır. Kontrol ve aşılanmış örnekleri arasında pik yoğunluk kullanılırGöreceli ölçüm gerçekleştirmek için.
Şekil 4. Bir kontrol ve inoküle örnek arasındaki benzer tepe yoğunluğu olan bir proteinin Proteom Discover veri çıkışı bir örnek. Benzer yoğunluk Peaks tedavisinde bir değişiklik ile düzenlenmeyen disülfit bağlarını varlığını düşündürmektedir.
Bu protokol DAB boyama yapılması hakkında bilgilerin yanı sıra cysTMT etiketli redoks sistein miktar sağlar. Bu prosedürler ROS üretiminin yanı sıra Solanum lycopersicum Pseudomonas syringae ile inokule edilir protein yönetmelik üzerindeki etkisini incelerken yararlıdır. Bu protokol sunulan yöntemler yaprak dokusu hasarı en az neden olan bir şekilde bütün yaprak örneklerinde ROS incelemek için bir yol sağlar. Etiketleme prosedürü bir sistein etiketleme yöntemi kullanarak potansiyel redoks düzenlenir proteinler incelemek için bir yol sağlar. Stres yanıtı erken bir aşamada incelerken bu faydalıdır.
Böyle izotop kodlanmış afinite etiket (ICAT) ve cysTMT gibi yöntemlerle biyolojik örneklerde redoks potansiyeli regüle proteinleri inceleyerek kullanılabilir. ICAT etiketleme ve iki örnek 12 karşılaştırılmasına olanak sağlar. Her iki yöntem de serbest sisteinlerin ve etiketlemek quantific protein için kullanılabilirleration 10,12. Bununla birlikte, cysTMT yöntem, bir deney varyasyonu azalma yanı sıra 10 multiplekslemesi sağlar. Kullanılabilir etiketlerin sayısı araştırmacıların deney tasarımı çoğaltır veya birden fazla numune eklemenize olanak verir. Daha örnekleri sahip tespit proteinleri ile daha fazla sayıda potansiyel sağlar. CysTMT tekniğin büyük bir dezavantajı çünkü cysTMT etiketli-peptidler (6,5-6,6) için selektif zenginleştirme basamakları proteinin tanımlanması genel kalitesini düşürüyor olmasıdır. Protein tanımlanması için peptidlerin numarası protein dizisi içinde sistein kalıntıların sayıda büyük ölçüde değişir. Bu sorun, kütle spektrometresi proteinin tanımlanması için zenginleştirme önce triptik örnek parçası göndererek aşılabilir.
Deney tasarımı gibi cysTMT yöntemi kullanan bir etiketleme mekanizmasının yapısı nedeniyle, belli bir adım kritik önem taşır. Protein preci gerçekleştirirkenpitation ve pelet yıkamalar (3.9) protein yıkımı azaltmak için buz üzerinde soğutulmuş örnekleri tutmak için önemlidir. Örnekleri ters etiketlenmesi tabi olabilir, çünkü cysTMT etiketleme sırasında, indirgeyici tepkin madde (4,6) çıkarılması önemlidir. Reaktif azaltılması örnek kalırsa ters etiketleme mümkündür. Örnekleri işaretlendikten sonra azaltılmış ise, cysTMT etiketi kaldırılabilir. Etiket örnekleri eklenir sonra, pH seviyesini optimum etiketleme verim için (4.7) kontrol edilmelidir. Buna ek olarak, veri analizi araştırmacı protokolü kullanılarak içinde nihai hedefi gerekenden bağlıdır. Ayrıca her yazılım farklı algoritmalar var olarak kullanılan yazılım bağlıdır.
Bu deney, domates reaktif türün oksidatif üretimi için geliştirilmiş bir elisitör olarak patojen kullanan, ancak, başka bir redoks düzenlenmiş yanıtları buna göre ölçülebilir. Bu deney tasarımı diğer bitki ve hayvan sistemlerinde uygulanabilir.
Çıkar çatışması ilan etti.
Yazarlar DC3000 zorlanma, domates tohumu, ve tavsiye sağlamak için Dr Greg Martin (Cornell Üniversitesi) ve onun grubuna teşekkür etmek istiyorum. Ayrıca Dr Zhonglin yöntem geliştirme konusunda yardım almak için Biyoteknoloji Araştırma için UF Disiplinlerarası Merkezi DAB protokolü ve Proteomik Bölümü yardım için Mou teşekkür etmek istiyorum. Protein ekstraksiyonu için protokol Hurkman ve Tanaka 16 güncellenmiştir. 6 cysTMT etiketleme, adım 4 protokol orijinal Pierce Thermo Fisher Scientific ürün kılavuzuna 17 dayanmaktadır uyarlanmıştır. Bu çalışma, Ulusal Bilim Vakfı (S Chen MCB 0.818.051) tarafından finanse edildi.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Reaktif Adı | Şirket | Katalog numarası | |
MetroMix 500 | BWI Şirketler | TX-500 | |
3,3 '-diaminobenzidin | Sigma-Aldrich | D8001 | |
ReadyPrep Sıralı Ekstraksiyon kiti Reaktif 3 | Bio-Rad | 163-2104 | |
CB-X protein tayini | Geno Teknoloji | 786-12x | |
cysTMT reaktifler | Thermo Scientific Pierce Protein Araştırma Ürünleri | 90071 | |
Laemmli Örnek Tampon | Bio-Rad | 161-0737 | |
Biyo-Güvenli Comassie (G-250 leke) | Bio-Rad | 161-0786 | |
Microcon 3KD sütun | Millipore | 42403 | |
İmmobilize Anti-TMT reçine | Thermo Scientific Pierce Protein Araştırma Ürünleri | 90076 | |
Santrifüj sütun | Thermo Scientific Pierce Protein Araştırma Ürünleri | 89896 | |
Proteopep II C18 kolon | Yeni Hedef | PFC7515-PP2-10 | |
NanoLC-1D HPLC | AB Sciex | 90389 | |
LTQ Orbitrap XL | Thermo Scientific | 0020137580 | |
SpeedVac | Labconco | 7812013 | |
Proteom Discoverer 1.2 yazılımı | Thermo Scientific Pierce Protein Araştırma Ürünleri | ||
Tripsin | Promega | V5111 | |
Oakridge Santrifüj Tüpü | Thermo Scientific Nalgene Şirketi | 3139-0050 | |
Microcentrifuge tüp (2 ml) | ABD Bilimsel | 1620-2700 | |
% 12 Mini-Protean TGX Prefabrik Jel | Bio-Rad | 456-1043 | |
Form Başı Formu> Bio-Güvenli Coomassie StainBottom | Bio-Rad | 161-0786 | |
TMT zenginleştirme kiti | Thermo Scientific Pierce Protein Araştırma Ürünleri | 90077 |
Bu JoVE makalesinin metnini veya resimlerini yeniden kullanma izni talebi
Izin talebiThis article has been published
Video Coming Soon
JoVE Hakkında
Telif Hakkı © 2020 MyJove Corporation. Tüm hakları saklıdır