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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우리는 기꺼이 시니 Miettinen, 미나 Pöllänen 및 한인 Rautavesi의 기술 지원을 인정합니다. 우리는 HEK에게 녹음 장비를 제공하는 트윈 연쇄상 구균 - 태그 GFP 및 페카 Evijärvi을 표현하는 293 세포를 제공 헬카 Nurkkala 감사합니다. 이 작품은 핀란드의 아카데미에 의해 투자되었다, 번호 138329, 134684 및 258978을 부여합니다.

1. 비스와 패 혈성-Tactin 폴리 메타 크릴 수지 (술포 숙신 이미 딜)의 가교 수베 (BS3) <ol><li> 실온 BS3 가교제의 2 ㎎을 함유 한 밀봉 된 마이크로 튜브를 평형화. 주의 : BS3는 유해 물질이다. 보호 장갑과 고글을 착용 할 것. </li><li> 재현 탁 패 혈성-Tactin의 폴리 메타 크릴 레이트 수지 (100 MM 트리스 - 염산, 산도 8.0의 50 % 현탁액, 1 mM의 EDTA, 150 mM의 염화나트륨)에 의한 간단한 격렬한 흔들림 즉시에 피펫 ...

<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>

상기 프로토콜은 비오틴 또는 강한 변성제를 포함하지 않는 임의의 적절한 버퍼에 대한 관심 및 관련 착체의 트윈-Strep의 태그 미끼 단백질을 정제하는데 사용될 수있다. 프로토콜의 현재 버전에서, 결합 및 세척이 높은 염과 비 이온 세제의 존재하에 비교적 엄격한 조건하에 수행된다. 이 적은 배경을 초래하지만, 깨지기 쉬운 단백질 복합체는 이러한 조건에서 해리 수 있습니다. 이러한 낮은 친?...

최근 몇 년 동안, 패 혈성 태그 기술은 단백질 체학 및 구조 생물학을 포함한 생물 의학 연구의 많은 분야에서 널리 사용되고있다. 짧은 Strep의 태그 펩티드로 재조합 단백질의 융합에 의존이 단백질 정제 기술은, 패 혈성-Tactin 향상된 펩티드 결합능과 스트렙 타비 딘의 유전 공학적 변형을 운반 궁합 행렬들의 출현으로 성숙. 1,2 트윈 패 혈성 태그 또는 SIII 태그, 전시 재조합 단백질을보다 효율적으로 정화를 보장, 단 하나의 패 혈성 태그를 포함하는보다 연쇄상 구균 - Tactin 행렬에 대한 높은 선호도와 지정 패 혈성 태그 II의 두 복사본을 포함하는 융합 단백질 연관된 바인딩 파트너. 그러나, 패 혈성-Tactin에 트윈 연쇄상 구균 - 태그 단백질의 높은 친화력은 또한 단점이있다. 과량의 비타민 B 복합체와 단백질의 경쟁 용출 대상 단백질 수율 감소로 이어지는, 불완전 할 수 있습니다. M광석 효율적인 대안 SDS와 용출이지만, 프로테오믹스 분석 분석 호환되지 수지에서 발표 연쇄상-Tactin와 바람직하지 않은 샘플의 오염으로 이어집니다. 이 논문은 제 화학적 가교에 의하여 패 혈성-Tactin의 수지 - 결합 사량을 안정화 한 후 얻어진 가교 수지와 트윈 연쇄상-태그 된 단백질과 관련 복합체를 용출 SDS를 사용하여이 제한을 극복하는 기술을 제시한다. 따라서, 충분한 단백질 수율함으로써 질량 분석에 의한 추가 분석을 허용 연쇄상-Tactin 샘플 오염없이 달성 될 수있다. 이 방법은 표면에 노출 된 SIII 태그 3 트윈 패 혈성 태그 (아미노산 서열 WSHPQFEK (GGGS) 각각 3 WSHPQFEK 및 SAWSHPQFEK (GGGS) 2 GGSAWSHPQFEK) 어떤 재조합 융합 단백질의 정제를 위해 적당하다. 단백질은 동물, 식물 또는 세균 기원 일 수 있으며 전체 셀 중 하나로부터 단리 될 수있다해물이나 농축 세포 기관의 분수. 예를 들어, 우리는 여기에 PVA에 감염된는 담배 benthamiana 식물의 핵 부분에서 감자 바이러스 A (PVA) 4 SIII 태그가 단백질 VPG-PRO의 정화에 대해 설명합니다. 이전에 다음과 같이 수정하여, 5 바와 같이 핵 분획을 단리 하였다 : 세포를 포름 알데히드로 처리되지 않은, 나트륨 부티레이트를 5 mM의 불소화 나트륨으로 모든 버퍼에 치환하여, 완전 프로테아제 억제제 PMSF로 치환하고, 추출 트리톤 X-100 농도 버퍼 # 2는 0.3 %로 감소 하였다 (V / V) 및 (추출 버퍼 # 3) 자당 쿠션을 통해 원심 분리하여 얻은 핵 펠릿 사전 냉장 바인딩 버퍼의 1.45 ㎖에 재현 탁하고, 4 ℃에서 1.5 시간 동안 회전 SIII-태그 미끼 단백질과 관련된 단지 (미끼 단백질 샘플)를 포함하는 결과 핵 추출물 (섹션 2 참조) 아래에 설명 된 프로토콜에 따라 처리되었습니다.

<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)

설계 스트렙 타비 딘 (연쇄상-Tactin)를 운반하는 수지에 패 혈성 태그가 융합 단백질의 친 화성 정제는 생리 학적 조건에서 단백질 복합체의 분리를위한 널리 사용되는 방법이되고있다. 트윈 패 혈성 태그 또는 SIII 태그를 지정 패 혈성 태그 II의 두 복사본을 포함하는 융합 단백질 따라서보다 효율적인 단백질 정제를 허용, 단 하나의 패 혈성 태그를 포함하는 사람에 비해 연쇄상-Tactin에 대한 높은 친 화성의 장점이 있습니다. 그러나, 이러한 장점은 비오틴과 트윈 연쇄상 구균 - 태그 단백질의 용출이 낮은 단백질 복구에 이르는, 불완전 할 수 있다는 사실에 의해 상쇄된다. 복구 극적 도데 실 황산나트륨 (SDS)으로 변성 용출을 사용함으로써 개선 될 수 있지만 하류 단백질체 분석으로 분석 호환되지 수지로부터 방출 연쇄상-Tactin 오염을 샘플링 리드. 이 한계를 극복하기 위해, 우리는 방법 연쇄상-Tactin의 그것에 수지 결합 사량을 개발했습니다제 공유 비스 (술포 숙신 이미 딜) 수베 레이트 (BS3)와 가교하고, 생성 된 가교 된 수지를 다음 번의 배치 정제 단계에서 목적 단백질 복합체를 정제하는 데 사용함으로써 안정화된다. 패 혈성-Tactin 오염의 부재는 질량 분석에 의한 하류 단백질 분석을 허용하는 동안 SDS와 효율적인 용출, 좋은 단백질 복구를 보장합니다. 개념의 증거로서, 우리는 바이러스에 감염된 N.의 핵에서 VPG-프로 SIII 태그가 바이러스 성 단백질의 정제를 위해 여기 프로토콜을 설명 BS3으로 가교 패 혈성-Tactin의 폴리 메타 크릴 레이트 수지를 사용한 benthamiana 식물. 동일한 프로토콜은 또한 어떤 트윈 연쇄상-태그 단백질을 정제 및 생리 바인딩 파트너를 특성화하는데 사용될 수있다.

정화 절차를 개략적으로 서로 다른 기존의 정제 방법과 관련된 문제의 표현과 함께,도 1에 도시되어있다. <img alt="그림 1" fo:content-width="5.5in" src="/files/ftp_upload/51536/51536fig1highres.jpg" width="650" /> 그림 1. 정화 절차의 도식 표현. 워크 플로는 공유가 가교 수지에 트윈 연쇄상 구균 - 태그 미끼 단백질과 연관된 복합체의 결합...

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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

한 단계 연쇄상-Tactin 수지 비스 (술포 숙신 이미 딜)로 가교 수베 (BS3)에 트윈 연쇄상 구균 - 태그 단백질과 그들의 단지의 정화

방법은 (연쇄상 구균 - Tactin) 수지가 공유 비스 (술포 숙신 이미 딜) 수베 (BS3)와 가교 수정 스트렙 타비 딘에 트윈 패 혈성 태그가 융합 단백질 및 특정 단지의 효율적인 정제에 설명되어 있습니다. 방법은 빠른 속도, 좋은 표적 단백질의 회수 및 고순도의 이점을 갖고, 질량 분석법에 의한 후속 분석과 호환된다.

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

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

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