Name: purification and aggregation of the amyloid precursor protein intracellular domain
Uploaded: 2012-08-28T12:00:00
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Gli autori desiderano ringraziare il Dr. Hui Zheng (Baylor College of Medicine) per la APP cDNA. Questo lavoro è stato finanziato da sovvenzioni NIH R21AG031948 (DB, JMB), F30AG030878 (ESS), R01DK073394 (AFO), il John Sealy Memorial Fondo di dotazione per la ricerca biomedica (AFO), e il C. Jean e William D. Willis Neuroscience Research Endowment (ESS). JMB è uno studioso nel Programma Translational Research Scholar e membro della University of Texas Medical Branch Claude E. Independence Pepper Centro anziani americani (supportato da sovvenzioni NIH UL1RR029876 e P30-AG-024832, rispettivamente).

<html> 1. L&#39;espressione di APP ricombinante dominio intracellulare (AICD) <ol><li> Transform E. coli ceppo BL21 con AICD umana (residui 649-695 di APP, isoforma neuronale numerazione) clonato nel vettore pGEX-4T-1 (GE Healthcare). Questo vettore esprimerà AICD la porzione C-terminale di una proteina di fusione di glutatione-S-transferasi (GST). Questo vettore codifica anche una sequenza trombina clivaggio per facilitare la rimozione della porzione GST. Dettagli della clonazione AICD in pGEX-4T-1 può esse...

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	<li>De Strooper, B., Vassar, R., Golde, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+secretases:+enzymes+with+therapeutic+potential+in+Alzheimer+disease.">The secretases: enzymes with therapeutic potential in Alzheimer disease.</a> Nature reviews. Neurology. 6, 99-107 (2010).</li><li>Chang, K. A., Suh, Y. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Possible+roles+of+amyloid+intracellular+domain+of+amyloid+precursor+protein.">Possible roles of amyloid intracellular domain of amyloid precursor protein.</a> BMB reports. 43, 656-663 (2010).</li><li>McLoughlin, D. M., Miller, C. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+FE65+proteins+and+Alzheimer's+disease.">The FE65 proteins and Alzheimer's disease.</a> J. Neurosci. Res. 86, 744-754 (2008).</li><li>Stieren, E. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ubiquilin-1+is+a+molecular+chaperone+for+the+amyloid+precursor+protein.">Ubiquilin-1 is a molecular chaperone for the amyloid precursor protein.</a> J. Biol. Chem. 286, 35689-35698 (2011).</li><li>Ramelot, T. A., Nicholson, L. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Phosphorylation-induced+structural+changes+in+the+amyloid+precursor+protein+cytoplasmic+tail+detected+by+NMR.">Phosphorylation-induced structural changes in the amyloid precursor protein cytoplasmic tail detected by NMR.</a> J. Mol. Biol. 307, 871-884 (2001).</li><li>Ramelot, T. A., Gentile, L. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Transient+structure+of+the+amyloid+precursor+protein+cytoplasmic+tail+indicates+preordering+of+structure+for+binding+to+cytosolic+factors.">Transient structure of the amyloid precursor protein cytoplasmic tail indicates preordering of structure for binding to cytosolic factors.</a> Biochem. 39, 2714-2725 (2000).</li><li>Radzimanowski, 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+of+the+intracellular+domain+of+the+amyloid+precursor+protein+in+complex+with+Fe65-PTB2.">Structure of the intracellular domain of the amyloid precursor protein in complex with Fe65-PTB2.</a> EMBO Rep. 9, 1134-1140 (2008).</li><li>Ohkawara, T., Nagase, H., Koh, C. S., Nakayama, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+amyloid+precursor+protein+intracellular+domain+alters+gene+expression+and+induces+neuron-specific+apoptosis.">The amyloid precursor protein intracellular domain alters gene expression and induces neuron-specific apoptosis.</a> Gene. 475, 1-9 (2011).</li><li>von Rotz, R. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+APP+intracellular+domain+forms+nuclear+multiprotein+complexes+and+regulates+the+transcription+of+its+own+precursor.">The APP intracellular domain forms nuclear multiprotein complexes and regulates the transcription of its own precursor.</a> J. Cell Sci. 117, 4435-4448 (2004).</li><li>Hamid, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Amyloid+precursor+protein+intracellular+domain+modulates+cellular+calcium+homeostasis+and+ATP+content.">Amyloid precursor protein intracellular domain modulates cellular calcium homeostasis and ATP content.</a> J. Neurochem. 102, 1264-1275 (2007).</li><li>Ghosal, K., Stathopoulos, A., Pimplikar, S. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=APP+intracellular+domain+impairs+adult+neurogenesis+in+transgenic+mice+by+inducing+neuroinflammation.">APP intracellular domain impairs adult neurogenesis in transgenic mice by inducing neuroinflammation.</a> PLoS ONE. 5, e11866 (2010).</li><li>Pimplikar, S. W., Suryanarayana, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Detection+of+APP+intracellular+domain+in+brain+tissue.">Detection of APP intracellular domain in brain tissue.</a> Met. Molecul. Biol. 670, 85-91 (2011).</li><li>Buchner, J., Grallert, H., Jakob, U. <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+chaperone+function+using+citrate+synthase+as+nonnative+substrate+protein.">Analysis of chaperone function using citrate synthase as nonnative substrate protein.</a> Met. Enzymol. 290, 323-338 (1998).</li><li>Hansma, H. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Recent+advances+in+atomic+force+microscopy+of+DNA.">Recent advances in atomic force microscopy of DNA.</a> Scanning. 15, 296-299 (1993).</li><li>Valbuena, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Quasi-simultaneous+imaging/pulling+analysis+of+single+polyprotein+molecules+by+atomic+force+microscopy.">Quasi-simultaneous imaging/pulling analysis of single polyprotein molecules by atomic force microscopy.</a> Rev. Sci. Instrum. 78, 113707 (2007).</li><li>Radzimanowski, J., Beyreuther, K., Sinning, I., Wild, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Overproduction,+purification,+crystallization+and+preliminary+X-ray+analysis+of+human+Fe65-PTB2+in+complex+with+the+amyloid+precursor+protein+intracellular+domain.">Overproduction, purification, crystallization and preliminary X-ray analysis of human Fe65-PTB2 in complex with the amyloid precursor protein intracellular domain.</a> Acta Crystallogr. Sect. F Struct. Biol. Cryst. Commun. 64, 409-412 (2008).</li><li>Chen, T. Y., Liu, P. H., Ruan, C. T., Chiu, L., Kung, F. 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Cell Sci. 124, 1831-1843 (2011).</li><li>Lazarov, O. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Axonal+transport,+amyloid+precursor+protein,+kinesin-1,+and+the+processing+apparatus:+revisited.">Axonal transport, amyloid precursor protein, kinesin-1, and the processing apparatus: revisited.</a> J. Neurosci. 25, 2386-2395 (2005).</li><li>Kakuda, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Equimolar+production+of+amyloid+beta-protein+and+amyloid+precursor+protein+intracellular+domain+from+beta-carboxyl-terminal+fragment+by+gamma-secretase.">Equimolar production of amyloid beta-protein and amyloid precursor protein intracellular domain from beta-carboxyl-terminal fragment by gamma-secretase.</a> J Biol. Chem. 281, 14776-14786 (2006).</li><li>Gosal, W. S., Myers, S. L., Radford, S. E., Thomson, N. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Amyloid+under+the+atomic+force+microscope.">Amyloid under the atomic force microscope.</a> Protein Pept. Lett. 13, 261-270 (2006).</li></ol>

In questo protocollo abbiamo delineato una procedura per ottenere AICD elevata purezza per analisi strutturali, biofisica e biochimica. Questa procedura non richiede attrezzature sofisticate cromatografia ed è quindi accessibile alla maggior parte dei laboratori. Altri gruppi hanno purificato AICD 5-7,16, compreso GST-AICD 17-19, per le analisi biochimiche / strutturale. Svantaggi ai protocolli precedenti includono scarsa solubilità di AICD 16, a meno di ideale purezza 17, e...

<table border="1"><tbody><tr><td> Nome del reagente </td><td> Azienda </td><td> Numero di catalogo </td><td> Commenti </td></tr><tr><td> pGEX-4T-1 </td><td> GE Healthcare </td><td> 28-9545-49 </td><td></td></tr><tr><td> Trombina </td><td> GE Healthcare </td><td> 27-0846-01 </td><td></td></tr><tr><td> Ampicillin </td><td> Fisher Scientific </td><td> BP1760 </td><td></td></tr><tr><td> Bradford proteine ​​reagenti del dosaggio </td><td> Bio-Rad </td><td> 500-0002 </td><td></td></tr><tr><td> Coomassie blu </td><td> Bio-Rad </td><td> 161-0786 </td><td></td></tr><tr><td> IPTG (isopropil-beta-D tiogalattopiranoside) </td><td> Sigma-Aldrich </td><td> I6758 </td><td></td></tr><tr><td> Glutatione-agarosio </td><td> Sigma-Aldrich </td><td> G4510 </td><td></td></tr><tr&gt; <td> p-aminobenzamidine-agarosio </td><td> Sigma-Aldrich </td><td> A7155 </td><td></td></tr><tr><td> Completa cocktail di inibitori delle proteasi </td><td> Roche </td><td> 11836170001 </td><td></td></tr><tr><td> Slide-A-lizzatore dialisi cassette </td><td> Thermo Scientific </td><td> 66380 </td><td></td></tr><tr><td> Cromatografia colonne </td><td> Evergreen scientifico </td><td> 208-3367-050 </td><td></td></tr><tr><td> Emulsionante </td><td> Avestin, Inc </td><td> Emulsiflex-C3 </td><td> Consigliatissimo </td></tr><tr><td> Eppendorf Thermomixer </td><td> Eppendorf </td><td> 022670107 </td><td></td></tr><tr><td> Mica dischi </td><td> Ted Pella </td><td> 50-12 </td><td></td></tr><tr><td> Cantilever AFM </td><td> Bruker </td><td> MSNL-10 </td><td></td></tr><tr><td> WSxM software </td><td> Nanotec </td><td> N / A </td><td> Pee scaricare </td></tr></tbody></table>

purification and aggregation of the amyloid precursor protein intracellular domain

Proteina precursore dell&#39;amiloide (APP) è un tipo di proteina transmembrana I associato alla patogenesi della malattia di Alzheimer (AD). APP è caratterizzata da un grande dominio extracellulare e un dominio breve citosolico chiamato il dominio intracellulare di APP (AICD). Durante la maturazione attraverso la via secretoria, APP può essere scissa dalla proteasi denominate α, β, e γ-secretasi 1. Sequenziale clivaggio proteolitico di APP con β e γ-secretasi porta alla produzione di un peptide piccolo proteolitico, Ap definito, che è amiloidogena e il componente principale delle placche senili. L&#39;AICD è liberata dalla membrana dopo trasformazione secretasi, e attraverso interazioni con Fe65 e Tip60, può traslocare al nucleo di partecipare nella regolazione della trascrizione di geni bersaglio più 2,3. Proteina-proteina interazioni che coinvolgono il AICD può influenzare il traffico, l&#39;elaborazione, e le funzioni cellulari di olo-APP e il suo C-terminaL frammenti. Abbiamo recentemente dimostrato che AICD può aggregare in vitro, e questo processo è inibito dalla AD-implicato chaperone molecolare ubiquilin-1 4. Coerentemente con questi risultati, il AICD ha esposto domini idrofobici ed è intrinsecamente disordinati in vitro 5,6, tuttavia ottiene stabile struttura secondaria quando si lega al Fe65 7. Abbiamo proposto che ubiquilin-1 impedisce appropriato interazioni inter e intramolecolari di AICD, impedendo l&#39;aggregazione in vitro e in cellule intatte 4. Mentre la maggior parte degli studi si concentrano sul ruolo di APP nella patogenesi di AD, il ruolo di AICD in questo processo non è chiara. Espressione di AICD ha mostrato di indurre apoptosi 8, per modulare i percorsi di segnalazione 9 e di regolare il calcio segnalazione 10. Over-espressione di AICD e Fe65 in un modello di topo transgenico induce Alzheimer come patologia 11, e recentemente AICD è stato rilevato in reggisenonei lisati mediante Western blotting utilizzando appropriate tecniche di recupero di antigene 12. Per facilitare studi strutturali, biochimici e biofisici del AICD, abbiamo sviluppato una procedura per produrre quantità elevate di ricombinante altamente puro proteine ​​AICD. Abbiamo inoltre descrivere un metodo per indurre l&#39;aggregazione in vitro termica AICD e analisi mediante microscopia a forza atomica. I metodi descritti sono utili per la caratterizzazione biochimica, biofisica e strutturale del AICD e gli effetti di chaperone molecolare sull&#39;aggregazione AICD.

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Purification and Aggregation of the Amyloid Precursor Protein Intracellular Domain

Un metodo per la grande purificazione del dominio intracellulare APP (AICD) è descritto. Abbiamo anche descrivere la metodologia di indurre<em&gt; In vitro</em&gt; AICD aggregazione e visualizzazione mediante microscopia a forza atomica. I metodi descritti sono utili per la caratterizzazione biochimica / strutturale del AICD e gli effetti di chaperone molecolare sulla sua aggregazione.

Purificazione e aggregazione della proteina precursore dell&#39;amiloide dominio intracellulare

Amyloid precursor protein (APP) is a type I transmembrane protein associated with the pathogenesis of Alzheimer's disease (AD). APP is characterized by a ...

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