Name: gst-his purification: a two-step affinity purification protocol yielding full-length purified proteins
Uploaded: 2013-10-29T17:50:00
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Ringraziamo Anne-Marie Dion-Costa per le discussioni che portano allo sviluppo del metodo. JK e RB sono FQNRT studiosi di dottorato, M.-MG è uno studioso Vanier CIHR, e J.-YM è un ricercatore senior FRSQ. Questo lavoro è stato sostenuto da fondi dalle scienze naturali e ingegneria Research Council di JY. M.

1. Produzione di ricombinante Baculovirus Baculoviruses vengono generati utilizzando il Baculovirus Expression System Bac-to-Bac di Invitrogen prevalentemente secondo il protocollo del produttore con solo lievi modifiche: <ol><li> Un pFastBac1 vettore modificato (Gibco, vita) è stato creato, contenente la GST e suo-tag (Figura 2). Il MultiCloning Site (MCS) di una PET-52b (+) vettore (Novagen), contenente un 10xHis-tag, è stato inserito nel MCS di un vettore pFastBac1 pe...

<ol>
	<li>Lichty, J. J., Malecki, J. L., Agnew, H. D., Michelson-Horowitz, D. J., Tan, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Comparison+of+affinity+tags+for+protein+purification.">Comparison of affinity tags for protein purification.</a> Protein Expr. Purif. 41, 98-105 (2005).</li><li>Thain, A., Gaston, K., Jenkins, O., Clarke, A. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+method+for+the+separation+of+GST+fusion+proteins+from+co-purifying+GroEL.">A method for the separation of GST fusion proteins from co-purifying GroEL.</a> Trends Genet. 12, 209-210 (1996).</li><li>Carr, 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=Expression+of+a+recombinant+form+of+the+V+antigen+of+Yersinia+pestis,+using+three+different+expression+systems.">Expression of a recombinant form of the V antigen of Yersinia pestis, using three different expression systems.</a> Vaccine. 18, 153-159 (1999).</li><li>Armisen, P., 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=Selective+adsorption+of+poly-His+tagged+glutaryl+acylase+on+tailor-made+metal+chelate+supports.">Selective adsorption of poly-His tagged glutaryl acylase on tailor-made metal chelate supports.</a> J. Chromatogr. A. 848, 61-70 (1999).</li><li>Kuhn, S., Zipfel, P. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+baculovirus+expression+vector+pBSV-8His+directs+secretion+of+histidine-tagged+proteins.">The baculovirus expression vector pBSV-8His directs secretion of histidine-tagged proteins.</a> Gene. 162, 225-229 (1995).</li><li>Buisson, R., 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=Cooperation+of+breast+cancer+proteins+PALB2+and+piccolo+BRCA2+in+stimulating+homologous+recombination.">Cooperation of breast cancer proteins PALB2 and piccolo BRCA2 in stimulating homologous recombination.</a> Nat. Struct. Mol. Biol. 17, 1247-1254 (2010).</li><li>Filimonova, M. 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=Isoforms+of+Serratia+marcescens+nuclease.+The+role+of+Mg2++in+the+hydrolysis+mechanism.">Isoforms of Serratia marcescens nuclease. The role of Mg2+ in the hydrolysis mechanism.</a> Biochemistry. 62, 983-988 (1997).</li><li>Thorslund, 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=The+breast+cancer+tumor+suppressor+BRCA2+promotes+the+specific+targeting+of+RAD51+to+single-stranded+DNA.">The breast cancer tumor suppressor BRCA2 promotes the specific targeting of RAD51 to single-stranded DNA.</a> Nat. Struct. Mol. Biol. 17, 1263-1265 (2010).</li><li>Genois, M. 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=Interactions+between+BRCA2+and+RAD51+for+promoting+homologous+recombination+in+Leishmania+infantum.">Interactions between BRCA2 and RAD51 for promoting homologous recombination in Leishmania infantum.</a> Nucleic Acids Res. 40, 6570-6584 (2012).</li><li>Shrestha, B., Smee, C., Gileadi, O. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Baculovirus+expression+vector+system:+an+emerging+host+for+high-throughput+eukaryotic+protein+expression.">Baculovirus expression vector system: an emerging host for high-throughput eukaryotic protein expression.</a> Methods Mol. Biol. 439, 269-289 (2008).</li></ol>

Il GST-His protocollo di purificazione qui presentato è adatto per la purificazione di una vasta gamma di dimensioni di proteine ​​ricombinanti: Abbiamo purificati successo Li RAD51 (41kDa), piBRCA2 (120kDa), PALB2 (130kDa), e un alto contenuto di proteine ​​di peso molecolare instabile Leishmania infantum: Li BRCA2 (125kDa) 6,9. Inoltre, le proteine ​​purificate con questo protocollo erano biochimicamente attiva 6. Il successo di questo metodo dipende unicamente dall...

La purificazione di proteine ​​ricombinanti è fondamentale per affrontare le questioni fondamentali in biochimica. Modi convenzionali di purificazione delle proteine ​​come cromatografia a scambio ionico e cromatografia ad esclusione dimensionale basano sulle proprietà fisiche della proteina bersaglio come suo punto isoelettrico e carica o dimensione, rispettivamente. Le caratteristiche proteiche ultimi sono condivisi da una varietà di proteine, che aumenta notevolmente la possibilità di proteine ​​contaminanti in strategie di purificazione delle proteine ​​convenzionali. Questo problema può essere aggirato con l&#39;utilizzo di più colonne di purificazione, che richiede molto tempo. Allo stesso tempo, questi ultimi metodi cromatografici richiedono costosi setup sperimentale. Affinità-tag purificazione aumenta fortemente bersaglio specificità, come nella maggior parte dei casi il tag sarà unico per la proteina di interesse. In studi recenti, purificazione-Flag o HA-affinità è stato ampiamente utilizzato. In contrasto con rec esistenteprotocolli di purificazione di proteine ​​ombinant in cui vengono utilizzati singoli tag, abbiamo stabilito la combinazione unica di due tag. Il nostro metodo prevede la fusione di GST-tag al N-terminale e un His-tag al C-terminale della proteina di interesse, per un rapporto ottimale tra quantità e la purezza della proteina desiderata. Il GST è molto variabile (29 kDa), che è molto efficace per la purificazione su glutatione Sepharose perline. Inoltre, utilizzando GST garantisce costo-efficacia del nostro metodo 1. La possibilità di fendere largo della GST con l&#39;enzima prescissione (con sequenza di riconoscimento LeuGluValLeuPheGln / GlyPro, conseguente aggiunta di soli due amminoacidi) ha molti vantaggi, per esempio, questa strategia evita alterazioni delle funzioni fisiologiche proteina causa ostacolo allosterico. Il piccolo His-tag fusa alla proteina altra estremità serve in una seconda fase di purificazione per aumentare proteina purezza lavando via il GST spaccati, così come proteine ​​degradate e altre<html> contaminanti. Inoltre, il protocollo non richiede una fase di dialisi quando si passa dalla GST alla colonna passo His-purificazione (resina TALON). Contaminanti comuni in tali processi di purificazione sono proteine ​​da shock termico (HSP). L&#39;aggiunta di una fase di incubazione con MgCl 2 e ATP permette la rimozione di questi contaminanti (Figura 1). Proteina rapidi Liquid Chromatography (FPLC) e High Performance Liquid Chromatography (HPLC) sono tecniche comuni che dipendono strumentazione costosa per generare alta resa della proteina purificata di interesse. Il protocollo di purificazione lotto presentiamo qui, al contrario, è manuale e non richiede una configurazione strumentale costoso. Un elevato rendimento di proteina può essere raggiunto scalando il protocollo. Allo stesso tempo, con il protocollo di purificazione batch, il volume di eluizione può essere regolato in modo da aumentare la concentrazione di proteine, che non è dato con FPLC o HPLC. S copi &quot;&gt; Inoltre, con la GST-His protocollo di purificazione batch, proteine ​​con un intervallo di dimensioni di circa 10-300 kDa possono essere purificati. Uno dei maggiori vantaggi è dato dal fatto che si può purificare diverse proteine ​​allo stesso tempo , per esempio, sia di tipo selvatico e la sua proteina mutante. Il successo del protocollo presentato dipende unicamente il livello di espressione e la solubilità della proteina di interesse.

<table border="1">
	<tbody>
		<tr>
			<td>Name of the reagent</td>
			<td>Company</td>
			<td>Catalogue number</td>
			<td>Comments (optional)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>REAGENTS</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>E.Coli DH10Bac (competent)</td>
			<td>Invitrogen</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Bac-to-Bac Baculovirus Expression System</td>
			<td>Invitrogen</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Maxi Prep Kit</td>
			<td>Qiagen</td>
			<td>12163</td>
			<td>Solution I and II</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ultra Pure Bluo-Gal</td>
			<td>Gibco (Life)</td>
			<td>15519028</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>IPTG</td>
			<td>Gibco (Life)</td>
			<td>15529019</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sf9 infected cells</td>
			<td>ATCC</td>
			<td>CRL-1711</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>PreScission enzyme</td>
			<td>GE Healthcare</td>
			<td>27084301</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Grace&#39;s infected medium supplemented</td>
			<td>Gibco (Life)</td>
			<td>11605-094</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fetal Bovine Serum characterized</td>
			<td>Hyclone</td>
			<td>SH30396.03</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>P/S (Penicillin-Streptomycin)</td>
			<td>Gibco (Life)</td>
			<td>15070-063</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Glutathione Sepharose resin</td>
			<td>GE bioscience</td>
			<td>17075605</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Protease inhibitor cocktail</td>
			<td>Roche</td>
			<td>11873580001</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Talon resin</td>
			<td>Clontech</td>
			<td>635504</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Imidazole</td>
			<td>BioShop</td>
			<td>288324</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Gentamicin</td>
			<td>Gibco (Life)</td>
			<td>15710064</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Polyclonal GST-antibody</td>
			<td>Production in house</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Monoclonal 6X-His-antibody</td>
			<td>Clontech</td>
			<td>631212</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>EQUIPMENT</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dounce homogenizer (tight)</td>
			<td>Wheaton</td>
			<td>357546</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sonicator (Fisher dismembrator)</td>
			<td>Fisher</td>
			<td>Model 150</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dialysis bag (50 mm)</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>2115217</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

gst-his purification: a two-step affinity purification protocol yielding full-length purified proteins

Saggi chiave enzimologia per la caratterizzazione biochimica delle proteine ​​in vitro richiedono alte concentrazioni di proteina purificata di interesse. Protocolli di purificazione di proteine ​​dovrebbero coniugare efficienza, semplicità ed economicità 1. Qui, descriviamo la GST-His metodo come un nuovo sistema di purificazione per affinità su piccola scala per le proteine ​​ricombinanti, basato su un N-terminale Tag glutatione Sepharose (GST) 2,3 e un tag 10xHis C-terminale 4, che sono entrambi fusa per la proteina di interesse. Quest&#39;ultimo costrutto viene utilizzato per generare baculovirus, per infezione di Sf9 cellule infette per l&#39;espressione proteica 5. GST è piuttosto lunga tag (29 kDa) che serve a garantire l&#39;efficienza di depurazione. Tuttavia, potrebbe influenzare le proprietà fisiologiche della proteina. Quindi, viene successivamente tagliato fuori la proteina usando l&#39;enzima prescissione 6. Al fine di garantire la massima purezza e per rimuovere la GST spaccati, abbiamoaggiunta una seconda fase di purificazione di affinità basata sul relativamente piccolo His-tag. È importante sottolineare che la nostra tecnica si basa su due diversi tag che fiancheggiano le due estremità della proteina, che è uno strumento efficace per rimuovere le proteine ​​degradate e, quindi, arricchisce proteine ​​integrali. Il metodo qui presentato non richiede una configurazione strumentale costoso, come FPLC. Inoltre, abbiamo incorporato MgCl 2 e lava ATP per rimuovere le impurità di calore proteina da shock e il trattamento nucleasi per abolire contaminanti acidi nucleici. In sintesi, la combinazione di due diversi tag che fiancheggiano la N-e C-terminale e la capacità di scindere fuori uno dei tag, garantisce il recupero di una proteina altamente purificata e full-length di interesse.

Al fine di illustrare l&#39;efficacia del-His GST protocollo di purificazione, si purificati Rec14, un S. proteine ​​pombe del 32,9 kDa. La Rec14 cDNA è stato clonato nel nostro vettore pFastBac1 modificata permettendo le aggiunte di GST-e le Sue-tag presso la N-e C-terminali, rispettivamente (Figura 1A). Baculovirus ricombinanti sono stati poi preparati e usati per infettare le cellule infettate SF9 per l&#39;espressione della proteina. I lisati cellulari solubili sono stati incu...

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GST-His purification: A Two-step Affinity Purification Protocol Yielding Full-length Purified Proteins

Nel presente protocollo, si dimostra un metodo altamente efficiente e conveniente purificazione di proteine ​​su piccola scala, che permette la purificazione di proteine ​​ricombinanti, combinando in modo univoco un scindibile GST-tag e un piccolo His-tag.

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