Name: a step-by-step method for the reconstitution of an abc transporter into nanodisc lipid particles
Uploaded: 2012-08-31T12:00:00
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Este trabalho foi financiado pelo Instituto Canadense de Pesquisa em Saúde. CSC foi financiado por uma bolsa de pós-doutorado de Ciências Naturais e Engenharia do Canadá. FD é um Tier II Cátedra de Pesquisa do Canadá.

<html> Processo geral de reconstituição O processo de reconstituição é iniciado por mistura da proteína de membrana de andaime (MSP) purificado com o MalFGK complexo 2, na presença de detergente solubilizados fosfolípidos. O passo é seguido pela remoção lenta do detergente por um material adsorvente chamado poliestireno Bio-Beads ou Amberlite (Figura 1). O processo de auto-montagem ocorre provavelmente devido às interacções entre os fosfolípidos apolare...

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	<li>Denisov, I. G., Ginkova, Y. V., Lazarides, A. A., Sligar, S. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Directed+self-assembly+of+monodisperse+phospholipid+bilayer+Nanodiscs+with+controlled+size.">Directed self-assembly of monodisperse phospholipid bilayer Nanodiscs with controlled size.</a> J. Am. Chem. Soc. 126, 3477-3487 (2004).</li><li>Boldog, T., Grimme, S., Li, M., Sligar, S. G., Hazelbauer, G. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Nanodiscs+separate+chemoreceptor+oligomeric+states+and+reveal+their+signaling+properties.">Nanodiscs separate chemoreceptor oligomeric states and reveal their signaling properties.</a> Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 103, 11509-11514 (2006).</li><li>Bass, B. J., Denisov, I. G., Sligar, S. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Homotropic+cooperativity+of+monomeric+cytochrome+P450+3A4+in+a+nanoscale+native+bilayer+environment.">Homotropic cooperativity of monomeric cytochrome P450 3A4 in a nanoscale native bilayer environment.</a> J. Biol. Chem. 282, 7066-7076 (2007).</li><li>Alami, M., Dalal, K., Lelj-Garolla, B., Sligar, S. G., Duong, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Nanodiscs+unravel+the+interaction+between+the+SecYEG+channel+and+its+cytosolic+partner+SecA.">Nanodiscs unravel the interaction between the SecYEG channel and its cytosolic partner SecA.</a> EMBO J. 26, 1995-2004 (2007).</li><li>Mi, L. -. Z., Grey, M. J., Nishida, N., Walz, T., Lu, C., Springer, T. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Functional+and+structural+stability+of+the+epidermal+growth+factor+receptor+in+detergent+micelles+and+phospholipid+nanodiscs.">Functional and structural stability of the epidermal growth factor receptor in detergent micelles and phospholipid nanodiscs.</a> Biochemistry. 47, 10314-10323 (2008).</li><li>Sch&#228;gger, H., Cramer, W. A., von Jagow, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Analysis+of+molecular+masses+and+oligomeric+states+of+protein+complexes+by+blue+native+electrophoresis+and+isolation+of+membrane+protein+complexes+by+two-dimensional+native+electrophoresis.">Analysis of molecular masses and oligomeric states of protein complexes by blue native electrophoresis and isolation of membrane protein complexes by two-dimensional native electrophoresis.</a> Anal. Biochem. 217, 220-230 (1994).</li><li>Dalal, K., Duong, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Reconstitution+of+the+SecY+translocon+in+Nanodiscs.">Reconstitution of the SecY translocon in Nanodiscs.</a> Methods Mol. Biol. 619, 145-156 (2010).</li><li>Lanzetta, P. A., Alvarez, L. J., Reinach, P. S., Candia, O. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=An+improved+assay+for+nanomole+amounts+of+inorganic+phosphate.">An improved assay for nanomole amounts of inorganic phosphate.</a> Anal. Biochem. 100, 95-97 (1979).</li><li>Davidson, A. L., Dassa, E., Orelle, C., Chen, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Structure,+function+and+evolution+of+bacterial+ATP-binding+cassette+systems.">Structure, function and evolution of bacterial ATP-binding cassette systems.</a> Microbiol. Mol. Biol. Rev. 72, 317-364 (2008).</li><li>Bordignon, E., Grote, M., Schneider, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+maltose+ATP-binding+cassette+transporter+in+the+21st+century-towards+a+structural+dynamic+perspective+on+its+mode+of+action.">The maltose ATP-binding cassette transporter in the 21st century-towards a structural dynamic perspective on its mode of action.</a> Mol. Microbiol. 77, 1354-1366 (2010).</li><li>Alvarez, F. J., Orelle, C., Davidson, A. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Functional+reconstitution+of+an+ABC+transporter+for+use+in+electron+paramagnetic+resonance+spectroscopy.">Functional reconstitution of an ABC transporter for use in electron paramagnetic resonance spectroscopy.</a> J. Am. Chem. Soc. 132, 9513-9515 (2010).</li><li>Ritchie, T. K., Grinkova, Y. V., Bayburt, T. H., Denisov, I. G., Zolnerciks, J. K., Atkins, W. M., Sligar, S. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Reconstitution+of+membrane+proteins+in+phospholipid+bilayer+Nanodiscs.">Reconstitution of membrane proteins in phospholipid bilayer Nanodiscs.</a> Methods Enzymol. 464, 211-231 (2009).</li><li>Gl&#252;ck, J. M., Koenig, B. W., Willbold, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Nanodiscs+allow+the+use+of+integral+membrane+proteins+as+analytes+in+surface+plasmon+resonance+studies.">Nanodiscs allow the use of integral membrane proteins as analytes in surface plasmon resonance studies.</a> Anal. Biochem. 408, 46-52 (2011).</li><li>Wan, C. -. P. L., Chiu, M. H., Wu, X., Lee, S. K., Prenner, E. J., Weers, P. 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=Apolipoprotein-induced+conversion+of+phosphatidylcholine+bilayer+vesicles+into+nanodisks.">Apolipoprotein-induced conversion of phosphatidylcholine bilayer vesicles into nanodisks.</a> Biochim. Biophys. Acta (BBA). 1808, 606-613 (2011).</li><li>Nath, A., Trexler, A. J., Koo, P. K., Miranker, A. D., Atkins, W. M., Rhoades, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Single-molecule+fluorescence+spectroscopy+using+phospholipid+bilayer+Nanodiscs.">Single-molecule fluorescence spectroscopy using phospholipid bilayer Nanodiscs.</a> Methods Enzymol. 472, 89-117 (2010).</li><li>Denisov, I. G., Sligar, S. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cytochromes+P450+in+Nanodiscs.">Cytochromes P450 in Nanodiscs.</a> Biochim. Biophys. Acta. 1814, 223-229 (2011).</li><li>Zhang, X. X., Chan, C. S., Bao, H., Fang, Y., Foster, L. J., Duong, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Nanodiscs+and+SILAC-based+mass+spectrometry+to+identify+a+membrane+protein+interactome.">Nanodiscs and SILAC-based mass spectrometry to identify a membrane protein interactome.</a> J. Proteome Res. , (2011).</li></ol>

Descreve-se um procedimento simples para a reconstituição do transportador de maltose em nanodiscs. O transportador é ATPase ativa e da interação com o macho parceiro solúvel ligação pode ser recriado (Figura 3). A reconstituição bem sucedida do transportador em nanodiscs abrir o caminho para análise biofísica e bioquímica suplementar. De interesse particular será a análise sistemática da ATPase Malk e maltose a actividade de transporte de detergente, lipossomas e nanodiscs. Transportado...

<table border="1"><tbody><tr><td> Nome do reagente </td><td> Companhia </td><td> Número de catálogo </td><td> Comentários </td></tr><tr><td> Amicon Ultra-4 50K filtro centrífugo </td><td> Millipore </td><td> UFC805008 </td><td> Siga o protocolo do fabricante para o uso adequado </td></tr><tr><td> Bio-Beads SM-2 Adsorvente </td><td> Bio-Rad </td><td> 152-3920 </td><td></td></tr><tr><td> E. coli lipídios totais </td><td> Lipídios Avanti Polar </td><td> 100500C </td><td> Dissolvido em clorofórmio, como apropriado para tratar um solvente orgânico </td></tr><tr><td> Ni Sepharose HP resina </td><td> GE Healthcare </td><td> 17-5268-01 </td><td></td></tr><tr><td> Solução padrão de fósforo </td><td>Sigma-Aldrich </td><td> P3869 </td><td></td></tr><tr><td> pMSP1D1 </td><td> Addgene </td><td> 20061 </td><td></td></tr><tr><td> Superdex 200 HR 10/300 </td><td> GE Healthcare </td><td> 17-5172-01 </td><td></td></tr><tr><td></td><td></td><td></td><td> Reagentes tabela I. Específicos. </td></tr><tr><td></td><td></td><td></td><td><table border="1"><tbody><tr><td> Nome </td><td> Composição </td><td> Comentários </td></tr><tr><td> DDM estoque </td><td> 10% w / v DDM </td><td> Ressuspender em milliQ água e armazenar a -20 ° C </td></tr><tr><td> MalFGK estoque 2 </td><td> 1-2 mg / ml 50 mM Tris-HCl, pH7.9 100 mM de NaCl Glicerol a 10% v / v 0,03% w / v DDM </td><td> Armazenar a -70 ° C, após purificação </td></tr><tr><td> MSP estoque </td><td> 10-15 mg / ml 50 mM Tris-HCl, pH7.9 100 mM de NaCl Glicerol a 10% v / v </td><td> Armazenar a -70 ° C após purificação em alíquotas de 1 ml &lt;e evitar excessivas de congelamento / descongelamento </td></tr><tr><td> Estoque Phospholipid </td><td> 5 nM E. coli de lipídios totais 0,5% w / v (10 mM) DDM 50 mM Tris-HCl, pH 7,9 50 mM NaCl </td><td> Armazenar a 4 ° C durante 1 semana </td></tr><tr><td> TS tampão </td><td> 50 mM Tris-HCl, pH 7,9 50 mM NaCl </td><td> Armazenar a 4 ° C </td></tr><tr><td> TSG10 tampão </td><td> 50 mM Tris-HCl, pH7.9 100 mM de NaCl Glicerol a 10% v / v </td><td> Armazenar a 4 ° C </td></tr><tr><td> TSG20 tampão </td><td> 50 mM Tris-HCl, pH 8 100 mM de NaCl Glicerol a 20% v / v </td><td> Armazenar a 4 ° C </td></tr><tr><td> Tampão TSGD </td><td> 50 mM Tris-HCl, pH7.9 100 mM de NaCl Glicerol a 10% v / v 0,03% w / v DDM </td><td> Armazenar a 4 ° C e adiciona-DDM imediatamente antes da utilização </td></tr><tr><td colspan="3"> Tabela II. Solução receitas. </td></tr></tbody></table></td></tr></tbody></table>

a step-by-step method for the reconstitution of an abc transporter into nanodisc lipid particles

O nanodisc é uma partícula discoidal (~ 10-12 nm grande) que as proteínas de membrana armadilha em um pequeno pedaço de bicamada de fosfolipídios. O nanodisc é uma opção particularmente atraente para o estudo de proteínas de membrana, especialmente no contexto de interacção ligando-receptor. O método pioneiro Sligar e colegas baseia-se nas propriedades anfipáticas de uma engenharia altamente helicoidal uma proteína derivada do andaime apolipoproteína A1. As faces hidrofóbicas da proteína andaime interagir com os acilo gordos de cadeias laterais na bicamada lipídica que as regiões polares enfrentam o meio ambiente aquoso. As análises de proteínas de membrana em nanodiscs têm vantagens significativas sobre os lipossomas porque as partículas são pequenas, homogénea e solúvel em água. Além disso, os métodos bioquímicos e biofísicos normalmente reservadas para proteínas solúveis pode ser aplicada, e a partir de ambos os lados da membrana. Neste protocolo visual, apresenta-se uma reconstituição passo-a-passo de uma caracte bemterizada transportador ABC bacteriana, o macho-MalFGK complexo 2. A formação do disco é um processo de auto-montagem, que depende de interacções hidrofóbicas que têm lugar durante a remoção progressiva do detergente. Descrevem-se os passos essenciais e destaca-se a importância de escolher a proporção entre proteína e lípido-correcta, a fim de limitar a formação de agregados maiores e polidispersos lipossoma partículas semelhantes. Qualidade simples controles, tais como cromatografia de filtração em gel, electroforese em gel nativa e espectroscopia de dispersão de luz dinâmica garantir que os discos foram correctamente reconstituído.

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A Step-by-step Method for the Reconstitution of an ABC Transporter into Nanodisc Lipid Particles

Nanodiscs são pequenas partículas discóides que incorporam proteínas de membrana em um pequeno pedaço de bicamada de fosfolipídios. Nós fornecemos um protocolo visual que mostra a incorporação passo-a-passo do transportador MalFGK2 em um disco.

Um método passo-a-passo para a reconstituição de um transportador ABC em partículas lipídicas Nanodisc

The nanodisc is a discoidal particle (~ 10-12 nm large) that trap membrane proteins into a small patch of phospholipid bilayer. The nanodisc is a ...

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