Name: one-step purification of twin-strep-tagged proteins and their complexes on strep-tactin resin cross-linked with bis(sulfosuccinimidyl) suberate (bs3)
Uploaded: 2014-04-20T14:00:00
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हम कृतज्ञता सिनी Miettinen, मिन्ना Pöllänen और Taru Rautavesi की तकनीकी सहायता को स्वीकार करते हैं. हम HEK ध्वनि रिकॉर्डिंग उपकरण उपलब्ध कराने के लिए दो Strep टैग GFP और Pekka Evijärvi व्यक्त 293 कोशिकाओं को प्रदान करने के लिए Helka Nurkkala धन्यवाद. इस काम फिनलैंड के अकादमी द्वारा वित्त पोषित किया गया, संख्या 138329, 134684 और 258978 अनुदान.

1. बीआईएस साथ Strep-Tactin Polymethacrylate राल (sulfosuccinimidyl) के पार से जोड़ने Suberate (BS3) <ol><li> कमरे के तापमान को BS3 पार linker के 2 मिलीग्राम से युक्त एक मोहरबंद microtube संतुलित करना. चेतावनी: BS3 एक खतरनाक पदार्थ है. सुरक्षा दस्ताने और काले चश्मे ?...

<ol>
	<li>Voss, S., Skerra, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mutagenesis+of+a+flexible+loop+in+streptavidin+leads+to+higher+affinity+for+the+Strep-tag+II+peptide+and+improved+performance+in+recombinant+protein+purification.">Mutagenesis of a flexible loop in streptavidin leads to higher affinity for the Strep-tag II peptide and improved performance in recombinant protein purification.</a> Protein Eng. 10 (8), 975-982 (1997).</li><li>Schmidt, T. G., Skerra, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+Strep-tag+system+for+one-step+purification+and+high-affinity+detection+or+capturing+of+proteins.">The Strep-tag system for one-step purification and high-affinity detection or capturing of proteins.</a> Nat. Protoc. 2 (6), 1528-1535 (2007).</li><li>Junttila, M. R., Saarinen, S., Schmidt, T., Kast, J., Westermarck, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Single-step+Strep-tag+purification+for+the+isolation+and+identification+of+protein+complexes+from+mammalian+cells.">Single-step Strep-tag purification for the isolation and identification of protein complexes from mammalian cells.</a> Proteomics. 5 (5), 1199-1203 (2005).</li><li>Hafren, A., Hofius, D., Ronnholm, G., Sonnewald, U., Makinen, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=HSP70+and+its+cochaperone+CPIP+promote+potyvirus+infection+in+Nicotiana+benthamiana+by+regulating+viral+coat+protein+functions.">HSP70 and its cochaperone CPIP promote potyvirus infection in Nicotiana benthamiana by regulating viral coat protein functions.</a> Plant Cell. 22 (2), 523-535 (2010).</li><li>Jaskiewicz, M., Peterhansel, C., Conrath, U. <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+histone+modifications+in+plant+leaves.">Detection of histone modifications in plant leaves.</a> J. Vis. Exp. (55), (2011).</li><li>Witte, C. P., Noel, L. D., Gielbert, J., Parker, J. E., Romeis, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Rapid+one-step+protein+purification+from+plant+material+using+the+eight-amino+acid+StrepII+epitope.">Rapid one-step protein purification from plant material using the eight-amino acid StrepII epitope.</a> Plant Mol. Biol. 55 (1), 135-147 (2004).</li><li>Werner, A. K., Sparkes, I. A., Romeis, T., Witte, C. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Identification,+biochemical+characterization,+and+subcellular+localization+of+allantoate+amidohydrolases+from+Arabidopsis+and+soybean.">Identification, biochemical characterization, and subcellular localization of allantoate amidohydrolases from Arabidopsis and soybean.</a> Plant Physiol. 146 (2), 418-430 (2008).</li><li>Panwar, P., Deniaud, A., Pebay-Peyroula, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Contamination+from+an+affinity+column:+an+encounter+with+a+new+villain+in+the+world+of+membrane-protein+crystallization.">Contamination from an affinity column: an encounter with a new villain in the world of membrane-protein crystallization.</a> Acta Crystallogr. D. Biol. Crystallogr. 68 (10), 1272-1277 (2012).</li><li>Hendrickson, W. A., 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=Crystal+structure+of+core+streptavidin+determined+from+multiwavelength+anomalous+diffraction+of+synchrotron+radiation.">Crystal structure of core streptavidin determined from multiwavelength anomalous diffraction of synchrotron radiation.</a> Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 86 (7), 2190-2194 (1989).</li><li>Bernot, K. M., Lee, C. H., Coulombe, P. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+small+surface+hydrophobic+stripe+in+the+coiled-coil+domain+of+type+I+keratins+mediates+tetramer+stability.">A small surface hydrophobic stripe in the coiled-coil domain of type I keratins mediates tetramer stability.</a> J. Cell Biol. 168 (6), 965-974 (2005).</li><li>Singh, I., 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=Solution+structure+of+human+von+Willebrand+factor+studied+using+small+angle+neutron+scattering.">Solution structure of human von Willebrand factor studied using small angle neutron scattering.</a> J. Biol. Chem. 281 (50), 38266-38275 (2006).</li><li>Weldon, W. C., 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=Enhanced+immunogenicity+of+stabilized+trimeric+soluble+influenza+hemagglutinin.">Enhanced immunogenicity of stabilized trimeric soluble influenza hemagglutinin.</a> PLoS One. 5 (9), (2010).</li><li>Wang, W., Barger, 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=Roles+of+quaternary+structure+and+cysteine+residues+in+the+activity+of+human+serine+racemase.">Roles of quaternary structure and cysteine residues in the activity of human serine racemase.</a> BMC Biochem. 12, 63 (2011).</li><li>Rappsilber, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+beginning+of+a+beautiful+friendship:+cross-linking/mass+spectrometry+and+modelling+of+proteins+and+multi-protein+complexes.">The beginning of a beautiful friendship: cross-linking/mass spectrometry and modelling of proteins and multi-protein complexes.</a> J. Struct. Biol. 173 (3), 530-540 (2011).</li><li>Sousa, M. M., Steen, K. W., Hagen, L., Slupphaug, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Antibody+cross-linking+and+target+elution+protocols+used+for+immunoprecipitation+significantly+modulate+signal-to+noise+ratio+in+downstream+2D-PAGE+analysis.">Antibody cross-linking and target elution protocols used for immunoprecipitation significantly modulate signal-to noise ratio in downstream 2D-PAGE analysis.</a> Proteome Sci. 9, 45 (2011).</li></ol>

ऊपर प्रोटोकॉल बायोटिन या मजबूत denaturants शामिल नहीं करता है कि किसी भी उपयुक्त बफर में ब्याज और उसके संबंधित परिसरों से किसी जुड़वां Strep टैग चारा प्रोटीन को शुद्ध करने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है. प्रोटो?...

हाल के वर्षों में, Strep टैग प्रौद्योगिकी प्रोटिओमिक्स और संरचनात्मक जीव विज्ञान सहित जैव चिकित्सा अनुसंधान के कई क्षेत्रों में व्यापक रूप से इस्तेमाल हो गया है. एक छोटी Strep टैग पेप्टाइड को पुनः संयोजक प्रोटीन के विलय पर निर्भर करता है जो इस प्रोटीन शुद्धीकरण प्रौद्योगिकी, Strep-Tactin, बेहतर पेप्टाइड बंधन क्षमता के साथ streptavidin की एक अनुवांशिक इंजीनियर संस्करण ले जाने आत्मीयता matrices के आगमन के साथ परिपक्व हो गया है. 1, 2 जुड़वां Strep टैग या SIII टैग, प्रदर्शन पुनः संयोजक प्रोटीन की अधिक कुशल शुद्धि सुनिश्चित करने, केवल एक ही Strep टैग युक्त उन से Strep-Tactin matrices के लिए एक उच्च आत्मीयता और नामित Strep टैग द्वितीय की दो प्रतियां, जिसमें फ्यूजन प्रोटीन उनके संबद्ध बंधन भागीदारों. हालांकि, Strep-Tactin को जुड़वां Strep टैग प्रोटीन का उच्च आत्मीयता भी इसके नकारात्मक पहलू है. अतिरिक्त बायोटिन के साथ प्रोटीन की प्रतियोगी क्षालन लक्ष्य प्रोटीन उपज में कमी आई करने के लिए अग्रणी, अपूर्ण हो सकती है. एक मीटरअयस्क कुशल वैकल्पिक एसडीएस के साथ क्षालन है, लेकिन यह प्रोटिओमिक विश्लेषण के साथ परख असंगत बनाने, राल से जारी Strep-Tactin साथ अवांछित नमूना संदूषण की ओर जाता है. इस पत्र में पहले रासायनिक पार से जोड़ने से Strep-Tactin की राल मिलकर टेट्रामर स्थिर और फिर जिसके परिणामस्वरूप पार से जुड़े राल से दो Strep टैग प्रोटीन और उनके संबद्ध परिसरों elute को एसडीएस का उपयोग करके इस सीमा को पार करने के लिए एक तकनीक प्रस्तुत करता है. इस प्रकार, पर्याप्त प्रोटीन उपज है, जिससे जन स्पेक्ट्रोमेट्री द्वारा आगे विश्लेषण की अनुमति, Strep-Tactin साथ नमूना संदूषण के बिना हासिल किया जा सकता है. विधि एक सतह उजागर SIII टैग 3 या जुड़वां Strep टैग (अमीनो एसिड अनुक्रम WSHPQFEK (GGGS) क्रमश: 3 WSHPQFEK और SAWSHPQFEK (GGGS) 2 GGSAWSHPQFEK,) के साथ किसी भी पुनः संयोजक संलयन प्रोटीन की शुद्धि के लिए उपयुक्त है. प्रोटीन पशु, पौधे या बैक्टीरियल मूल का हो सकता है और कुल सेल या तो से अलग किया जा सकता हैlysate या समृद्ध organelle अंश. एक उदाहरण के रूप में, हम यहाँ PVA संक्रमित निकोटियाना benthamiana पौधों की परमाणु अंश से आलू वायरस ए (PVA) 4 के एक SIII टैग प्रोटीन VPG समर्थक की शुद्धि का वर्णन. पहले से निम्नलिखित संशोधनों के साथ, 5 में वर्णित के रूप में परमाणु अंश पृथक किया गया: कोशिकाओं formaldehyde के साथ इलाज नहीं किया गया, सोडियम butyrate 5 मिमी सोडियम फ्लोराइड के साथ सभी बफ़र्स में प्रतिस्थापित किया गया था, पूरा protease अवरोध PMSF साथ प्रतिस्थापित किया गया था, निकासी में ट्राइटन X-100 एकाग्रता बफर # 2 0.3% करने के लिए उतारा गया (वी / वी) और (निष्कर्षण बफर # 3) सुक्रोज तकिया के माध्यम से centrifugation द्वारा प्राप्त परमाणु गोली पूर्व ठंडा बाध्यकारी बफर के 1.45 मिलीलीटर में resuspended किया गया था और 4 डिग्री सेल्सियस पर 1.5 घंटे के लिए घुमाया SIII टैग चारा प्रोटीन और जुड़े परिसरों (चारा प्रोटीन नमूना) युक्त जिसके परिणामस्वरूप परमाणु निकालने (खंड 2 देखें) नीचे वर्णित प्रोटोकॉल के अनुसार संसाधित किया गया था.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="606">
	<tbody>
		<tr>
			<td>Bis(sulfosuccinimidyl) suberate (BS3), No-Weigh format, 8 x 2mg</td>
			<td>Pierce/Thermo Scientific</td>
			<td>21585</td>
			<td><a href="http://www.fishersci.com">www.fishersci.com CAUTION: Hazardous substance. Causes serious respiratory, skin and eye irritation. Wear protective gloves and eye protection.</a></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Strep-Tactin MacroPrep resin (50% suspension)</td>
			<td>IBA</td>
			<td>2-1505</td>
			<td><a href="http://www.iba-lifesciences.com/">www.iba-lifesciences.com</a></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Spin-X centrifuge tube filter, cellulose acetate membrane, pore size 0.45 &#956;m, non-sterile</td>
			<td>Costar (Corning)</td>
			<td>8163</td>
			<td><a href="http://www.corning.com/lifesciences/">www.corning.com/lifesciences/</a></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dolphin-nose tubes</td>
			<td>Costar (Corning)</td>
			<td>3213</td>
			<td><a href="http://www.corning.com/lifesciences/">www.corning.com/lifesciences/</a></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Avidin&#160;</td>
			<td>IBA</td>
			<td>2-0204</td>
			<td><a href="http://www.iba-lifesciences.com/">www.iba-lifesciences.com</a></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

one-step purification of twin-strep-tagged proteins and their complexes on strep-tactin resin cross-linked with bis(sulfosuccinimidyl) suberate (bs3)

एक इंजीनियर streptavidin (Strep-Tactin) ले जाने रेजिन पर Strep टैग फ्यूजन प्रोटीन के संबंध शुद्धीकरण शारीरिक शर्तों के तहत प्रोटीन परिसरों के अलगाव के लिए एक व्यापक रूप से इस्तेमाल तरीका बन गया है. जुड़वां Strep टैग या SIII टैग नामित Strep टैग द्वितीय की दो प्रतियां, जिसमें फ्यूजन प्रोटीन इस प्रकार अधिक कुशल प्रोटीन शुद्धि की अनुमति, केवल एक ही Strep टैग युक्त उन लोगों की तुलना Strep-Tactin के लिए उच्च संबंध का लाभ दिया है. हालांकि, यह लाभ बायोटिन साथ जुड़वां Strep टैग प्रोटीन की क्षालन कम प्रोटीन वसूली के लिए अग्रणी, अपूर्ण हो सकती है कि इस तथ्य के द्वारा ऑफसेट है. वसूली में नाटकीय रूप से सोडियम सल्फेट dodecyl (एसडीएस) के साथ denaturing क्षालन का उपयोग करके सुधार किया जा सकता है, लेकिन यह नीचे की ओर प्रोटिओमिक विश्लेषण के साथ परख असंगत बनाने, राल से जारी Strep-Tactin साथ संदूषण नमूना की ओर जाता है. इस सीमा को पार करने के लिए, हम एक विधि Strep-Tactin की जिससे राल मिलकर टेट्रामर विकसित किया हैपहले सहसंयोजक बीआईएस (sulfosuccinimidyl) suberate (BS3) के साथ पार से जोड़ने और जिसके परिणामस्वरूप पार से जुड़े राल तो एक ही बैच शोधन चरण में लक्ष्य प्रोटीन परिसरों को शुद्ध करने के लिए प्रयोग किया जाता है द्वारा स्थिर है. Strep-Tactin contaminating के अभाव मास स्पेक्ट्रोमेट्री द्वारा डाउनस्ट्रीम प्रोटीन विश्लेषण की अनुमति देता है, जबकि एसडीएस के साथ कुशल क्षालन, अच्छा प्रोटीन वसूली सुनिश्चित करता है. अवधारणा के एक सबूत के रूप में, हम वायरस से संक्रमित एन के नाभिक से VPG समर्थक SIII टैग वायरल प्रोटीन की शुद्धि के लिए यहाँ एक प्रोटोकॉल का वर्णन BS3 साथ पार से जुड़े Strep-Tactin polymethacrylate राल का उपयोग benthamiana पौधों. एक ही प्रोटोकॉल ब्याज की किसी भी जुड़वां Strep टैग प्रोटीन को शुद्ध और अपनी शारीरिक बंधन भागीदारों को चिह्नित करने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है.

शुद्धिकरण प्रक्रिया रेखाचित्र के साथ अन्य मौजूदा शोधन तरीकों से जुड़ी समस्याओं का एक प्रतिनिधित्व के साथ, चित्रा 1 में सचित्र है. <img alt="चित्रा 1" fo:content-width="5.5in" src="/files/ftp_upload/51536/51536fig1highres...

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One-step Purification of Twin-Strep-tagged Proteins and Their Complexes on Strep-Tactin Resin Cross-linked With Bissulfosuccinimidyl Suberate BS3

एक कदम Strep-Tactin राल बीआईएस (sulfosuccinimidyl) के साथ पार से जुड़े Suberate (BS3) पर ट्विन Strep टैग प्रोटीन और उनके परिसरों का शोधन

एक विधि (Strep-Tactin) राल covalently बीआईएस (sulfosuccinimidyl) suberate (BS3) के साथ पार से जुड़े संशोधित streptavidin पर जुड़वां Strep टैग फ्यूजन प्रोटीन और उनके विशिष्ट परिसरों के कुशल शुद्धि के लिए वर्णित है. विधि तेज गति, अच्छा लक्ष्य प्रोटीन वसूली और उच्च शुद्धता के फायदे हैं, और मास स्पेक्ट्रोमेट्री द्वारा बाद के विश्लेषण के साथ संगत है.

Affinity purification of Strep-tagged fusion proteins on resins carrying an engineered streptavidin (Strep-Tactin) has become a widely used method for ...

Research

JoVE Journal

Biology

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