Bu içeriği görüntülemek için JoVE aboneliği gereklidir. Oturum açın veya ücretsiz deneme sürümünü başlatın.
Mikro Termoforosis (MST) yaygın olarak hücre lizatlarından hedef proteinin arıtılmadan bağlanma afinitesinin belirlenmesinde kullanılabilir. Protokol, GFP-kaynaşık proteini, denatüre edici olmayan koşullar hücre parçalama ve ligand arasında değişen konsantrasyonlarda varlığında MST sinyalinin tespiti arasında aşırı içerir.
Protein etkileşimleri kantitatif karakterizasyonu özellikle yaşam bilimleri, ilaç keşfi hemen her alanında gereklidir. K D tayin mevcut yöntemlerin çoğu zaman alıcı ve pahalı olabilir nesil olan ilgi protein, saflaştırılmış erişim gerektirir. Bu hücre lizatlarından hedef proteinin arıtılmadan mikro Termoforosis (MST) ile bağlanma afinitesinin belirlenmesine olanak sağlayan bir protokol geliştirmiştir. Yöntem, denatüre edici olmayan koşullar altında GFP kaynaşık protein ve hücre lisisinin aşırı içerir. STAT3-GFP yönteminin uygulanması geçici olarak ilk kez farklı dizileri ile oligonükleotidler için en iyi incelenmiş olan transkripsiyon faktörünün afinitesini belirlemek için izin HEK293 hücrelerinde ifade edilmiştir. Protokol basittir ve küçük moleküller, peptidler, DNA, RNA ile protein etkileşimleri çalışmak için uygulama çeşitli olabilir, ve proteins.
Moleküller arası etkileşim yakınlık nicel karakterizasyonu biyomedikal araştırma birçok alanda önemlidir. Bağlama sabiti (Kd) ayrılma sadece ilaç keşfi değil, aynı zamanda gerekli olan herhangi bir biyolojik sistem herhangi bir ikili etkileşim karakterizasyonu önemli bir parametredir. Bu immunoprecipitation ve maya iki hibrit ekran gibi protein-protein etkileşimleri tespiti için kullanılan biyokimyasal yöntemler, yakınlık bu özel kompleks in vivo olarak verilen koşullar altında olup olmadığını tanımlar iken nasıl sıkı bu etkileşimler vardır bize haber yok. Ilaç keşfi işlemde, bağlanma tahlili geliştirilmesi gerekli ve sıklıkla en çok zaman tüketen aşamalar biridir. K D belirlenmesi En sık kullanılan yöntemler floresan polarizasyon, 1 yüzey plazmon rezonans (SPR) teknolojisi, 2 radyo-bağlama, 3 izotermal titrasyon kalorimetre, 4 equilibri dahilum diyaliz (ED), 5 ultrafiltrasyon (UF), 5 ve ultra-santrifüj (UC). 6 bunların tüm hedef saflaştırılmış proteinin önemli miktarlarda gerektirir. Mikro Termoforosis (MST) bir mikroskobik sıcaklık degrade moleküllerin yönelik hareketi algılayan hızla gelişen bir yöntemdir. Sıcaklık eğimi boyunca hareket göreli bir değişiklik biyomoleküllerin sonucu hidrasyon kabuk herhangi bir değişiklik. 7 MST bağlanma afiniteleri belirlemek için kullanılan ve bir hedef proteine floresan ile etiketlenmiş proteinleri, ya da floresan ligandlarına ligand incelemek için uygulanmıştır. 8, 9 MST bir yüzeye immobilizasyon ihtiyacı (immobilizasyon-ücretsiz teknolojisi) doğrudan çözüm etkileşimleri ölçümü sağlar. Değişikliğin boyutunu önemli ölçüde sistemden sisteme farklı olmasına rağmen, pratik olarak herhangi bir bağlayıcı, MST sinyali bir değişiklik eşlik eder. MST tarafından molekülün hareket tespiti için, floresan gerekirnt. Yöntemin bu büyük sınırlama bir avantaj dönüştürülebilir. Bir protein herhangi bir sistem, bir GFP füzyon olarak ifade edilirse, bu tek flüoresan molekül olacak ve böylece hücre lizatı veya hücre içermeyen ekspresyon sisteminden izole edilmeden incelenebilir. Az eserler ile bağlama koşulları için izin hücre lizatları üretimi önemli bir sorundur. Burada birçok Çözünür ve zar proteinleri için kullanılabilir hücre lizatı hazırlanması ve MST deney bir protokol açıklamaktadır.
STAT proteinleri hücre dışı sinyallere yanıt olarak tirosin fosforilasyon ile aktif hale sitoplazmik transkripsiyon faktörleri gizli olan ve bağışıklık, hematopoiez, iltihaplanma, ve gelişme. Memelilerde 10 de dahil olmak üzere birçok biyolojik proseslerde yer alan, STAT etti STAT 1, 2, 3, 4 oluşmaktadır , 5A, 5B ve 6. Bütün aktif STAT aynı DNA sekansına bağlamak için bilinen, bu nedenle GAZ motifi olarak adlandırılan, IFN-gama sekansı aktifleştirildi. Bununla birlikte, transcriFarklı STAT bir ptional etkileri çok farklıdır. 11. birçok patolojik süreçler ve 17.000 yayınlar üzerinde verimli yoğun çalışmalar karışmakla rağmen, farklı DNA dizileri ile STAT etkileşimleri K D belirlenmemiştir. GAZ motifinin varyantlarına farklı durum arasında sadece göreli afinite karakterize edilmiştir. Protein ekspresyonu ve saflaştırılması, 11 güçlükler istatistik 'DNA bağlama seçicilik karakterizasyonu en önemli engeller vardır. Çalışmaların çoğunluğu Tyr-fosforile transkripsiyon faktörü için eş anlamlı hale geldi "aktif" STAT, transkripsiyon düzenlenmesi olmayan fosforile STAT (U-STAT) rolü rolü odaklanmış olmasına rağmen hızla ortaya çıkmaktadır. 12. Ancak, bu mekanizmalar tam olarak anlaşılamamıştır, ve U-STAT aslında DNA bağlamak ya da diğer transkripsiyon faktörleri ile etkileşim yoluyla hareket kesin değildi vardır. Yakın zamanda U-STAT3 DNA istif bağlamak göstermiştirdaha yüksek afinite ile GAZ motifleri farklı ces. 13 bulgu bu önemli proteinin biyolojik fonksiyonları anlayışımızı için önemli etkileri vardır. Biz GAZ için STAT3 göreceli yakınlık belirlemek için mikro Termoforosis uygulanan ve AT-zengin oligonükleotid S +100 (Şekil 4) var. Hemen hemen aynı protokol farklı bir STAT3 ligandı bir lipopeptid inhibitör bağlanma için Kd tayini için kullanılmıştır. 14, negatif bir kontrol olarak kullanılmıştır ilgili bir transkripsiyon faktörü, GFP STAT1 bağlanma Resim böylece etkileşim seçiciliği teyit saptanabilir. 14
1. Hücre lizatının hazırlanması
Bu protokol, bir GFP kaynaşık proteini ifade yapışık hücreler için tasarlanmıştır. Gerekli hücre sayısı protein ifade seviyesine bağlı olarak, gibi düşük bir çok 20 x 10 6 hücre 6 10 olarak değişebilir. Örneğin, HEK hücreleri eksprese GFP-STAT3 lizat 1 mL lizis tamponu ile% 70 yakın konfluent 10 T75 şişeleri içinde yetiştirilen hücreler muamele etmek suretiyle hazırlandı. Bununla birlikte, bu lizat MST deney için optimum seviyede floresan sağlamak üzere 150-kat sulandırılmış gerekiyordu. Hücre parçalama protokolü araştırılmaktadır özellikleri ve proteinin hücre içi lokalizasyonu kuvvetle bağlıdır. Deterjan kullanarak, çünkü protein istikrarsızlık istenmeyen ise, sonikasyon aşağıda açıklanan, en iyi seçenek olabilir. Farklı katkı maddeleri protein modifikasyonu reaksiyonları önlemek için lizis tamponu ilave edilebilir: EDTA fosforilasyon engeller, sodyum vanadat, böylece tirozin protein fosfatazlar inhibefenoksimetilpenisilin florür Ser / Thr fosfatazların bir inhibitörüdür.
2. MST Tampon seçimi ve hazırlanması
3. Optimal Lizat Seyreltme Belirlenmesi
4. Optimal Ligand Konsantrasyon aralığı belirlenmesi
Ligand konsantrasyon aralığı tahmini için NanoTemper Teknolojileri Konsantrasyon Bulucu aracı bakın.
5. Hücre lisatı ve ligand çözeltiler hazırlanması
6. Mikro Termoforosis Bağlama Çalışmaları
7. Mikro Termoforosis Veri Analizi
Fraksiyon (karmaşık bir molekül fraksiyonu) = (Therm, (C)-serbest) / (ilişkili-bağlı olmayan), termal (C) konsantrasyonu C ölçülen Termoforosis olduğu, Bound bağlanmamış (moleküller olduğunda ilişkisiz bir durum için olan Termoforosis bir karmaşık) ve bağlı tamamen bağlı devlet için Termoforosis olduğunu.
Oligonükleotidler için bağlayıcı olmayan fosforile STAT3 protein afinitesi ölçülmesi.
STAT3-GFP eksprese eden HEK293 hücreleri DNA bağlama deneyi için floresan etiketli STAT3 kaynağı olarak kullanılmıştır. Hücre lizatları RIPA tamponu (20x10 6 hücre / ml) kullanılarak hazırlandı. Bağlama çalışmaları için, lizatları bağlanma reaksiyonu (20 nM) 'de floresan protein en uygun düzeyde sağlamak için MST DNA bağlayıcı tampon maddesi ...
Protein ekspresyonu ve saflaştırılması, ancak, en güncel olarak kullanılan yöntem ile etkileşimleri "Kd belirlenmesi için gerekli olan bir zahmetli ve pahalı bir adımdır. MST uygulanması önemli ölçüde etkileşimlerinin kantitatif karakterizasyonu basitleştirilmesi ve hızlandırılması böylece protein saflaştırma kaçınarak sağlar. Bu tür bir zar proteinleri ve transkripsiyon faktörleri olarak zor olan açıklama ve saflaştırmak proteinler durumunda, özellikle önemli bir ava...
Yazarlar hiçbir rakip mali çıkarlarının olmadığını beyan ederim. Bu yayının içeriği mutlaka Sağlık ve İnsan Hizmetleri Departmanı görüş ve politikalarını yansıtmamaktadır, ne de ticari isimler, ticari ürünler, veya kuruluşların söz ABD Hükümeti tarafından onaylandığı anlamına gelmez.
Gelen ve federal fonların, NCI ve Calidris Tedavi arasındaki işbirliği araştırma Anlaşma,, OT için Amerikan Kanser Derneği hibe IRG 97-152-17 Bu çalışma kısmen NIH, Ulusal Kanser Enstitüsü, Kanser Araştırma Merkezi İntramural Araştırma Programı tarafından desteklenmiştir sözleşme HHSN26120080001E altında Ulusal Kanser Enstitüsü, NIH,.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Name of the Reagent/material | Company | Catalogue Number | Comments |
RIPA buffer | Millipore | 20-188 | Other manufacturer's buffers work as well |
Protease inhibitors cocktail | Sigma-Aldrich | P2714 | |
Monolith NT.115 | NanoTemper Technologies GmbH | G008 | |
Monolith NT.115 Capillary Tray | NanoTemper Technologies GmbH | T001 | |
Monolith NT.115 Standard Treated Capillaries | NanoTemper Technologies GmbH | K002 | |
NT Control software | NanoTemper Technologies GmbH | 2.0.2.29 | |
NT Analysis software | NanoTemper Technologies GmbH | 1.4.27 | |
Table-top refrigerated centrifuge | Eppendorf | 5417R | Other microtube refrigerated centrifuges |
Protein LoBind Tube 0.5 ml | Eppendorf | 22431064 |
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