Name: a g-quadruplex dna-affinity approach for purification of enzymatically active g4 resolvase1
Uploaded: 2017-03-18T14:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about A G-quadruplex DNA-affinity Approach for Purification of Enzymatically Active G4 Resolvase1 at JoVE.com

We danken onze financieringsbronnen, met inbegrip van een gulle gift van de Ware Foundation (naar JPV), The National Institutes of HealthGrant T32-CA079448 (naar PJS), en Ball State University opstarten fondsen (tot PJS). De financiers hadden geen rol in de studie design, het verzamelen van gegevens en analyse, besluit te publiceren, of de voorbereiding van het manuscript.

1. Voorbereiding van de G4-DNA-structuren te worden gebruikt voor de zuivering van rG4R1 (Vorming van gebiotinyleerd G4-DNA G-Quadruplex) <ol><li> Bestel de volgende DNA oligomeer, genaamd Z33-Bio, bij een 1 umol-schaal: 5 &#39;AAA GTG ATG GTG GTG GGG GAA GGA TTC GGA CCT-biotine 3&#39;. Controleer of de biotine-rest aan het 3 &#39;uiteinde van het oligomeer. </li><li> Bereid 10x G4 buffer: 450 mM Tris-HCl pH 8, 25 mM EDTA en 2,500 mM NaCl. </li><li> Resuspendeer de Z33 oligomeer in 250 pl water (zodat het oligomeer ~ ...

<ol>
	<li>Qin, Y., Hurley, L. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Structures,+folding+patterns,+and+functions+of+intramolecular+DNA+G-quadruplexes+found+in+eukaryotic+promoter+regions.">Structures, folding patterns, and functions of intramolecular DNA G-quadruplexes found in eukaryotic promoter regions.</a> Biochimie. 90 (8), 1149-1171 (2008).</li><li>Stegle, O., Payet, L., Mergny, J. L., MacKay, D. J., Leon, J. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Predicting+and+understanding+the+stability+of+G-quadruplexes.">Predicting and understanding the stability of G-quadruplexes.</a> Bioinformatics. 25 (12), i374-i382 (2009).</li><li>Todd, A. K., Johnston, M., Neidle, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Highly+prevalent+putative+quadruplex+sequence+motifs+in+human+DNA.">Highly prevalent putative quadruplex sequence motifs in human DNA.</a> Nucleic Acids Res. 33 (9), 2901-2907 (2005).</li><li>Huppert, J. L., Balasubramanian, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Prevalence+of+quadruplexes+in+the+human+genome.">Prevalence of quadruplexes in the human genome.</a> Nucleic Acids Res. 33 (9), 2908-2916 (2005).</li><li>Bedrat, A., Lacroix, L., Mergny, J. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Re-evaluation+of+G-quadruplex+propensity+with+G4Hunter.">Re-evaluation of G-quadruplex propensity with G4Hunter.</a> Nucleic Acids Res. 44 (4), 1746-1759 (2016).</li><li>Mendoza, O., Bourdoncle, A., Boule, J. B., Brosh, R. M., Mergny, J. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=G-quadruplexes+and+helicases.">G-quadruplexes and helicases.</a> Nucleic Acids Res. 44 (5), 1989-2006 (2016).</li><li>Huppert, J. L., Balasubramanian, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=G-quadruplexes+in+promoters+throughout+the+human+genome.">G-quadruplexes in promoters throughout the human genome.</a> Nucleic Acids Res. 35 (2), 406-413 (2007).</li><li>Eddy, J., Maizels, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Gene+function+correlates+with+potential+for+G4+DNA+formation+in+the+human+genome.">Gene function correlates with potential for G4 DNA formation in the human genome.</a> Nucleic Acids Res. 34 (14), 3887-3896 (2006).</li><li>Eddy, J., 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=G4+motifs+correlate+with+promoter-proximal+transcriptional+pausing+in+human+genes.">G4 motifs correlate with promoter-proximal transcriptional pausing in human genes.</a> Nucleic Acids Res. 39 (12), 4975-4983 (2011).</li><li>Vaughn, J. 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=The+DEXH+protein+product+of+the+DHX36+gene+is+the+major+source+of+tetramolecular+quadruplex+G4-DNA+resolving+activity+in+HeLa+cell+lysates.">The DEXH protein product of the DHX36 gene is the major source of tetramolecular quadruplex G4-DNA resolving activity in HeLa cell lysates.</a> J Biol Chem. 280 (46), 38117-38120 (2005).</li><li>Booy, E. 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=The+RNA+helicase+RHAU+(DHX36)+unwinds+a+G4-quadruplex+in+human+telomerase+RNA+and+promotes+the+formation+of+the+P1+helix+template+boundary.">The RNA helicase RHAU (DHX36) unwinds a G4-quadruplex in human telomerase RNA and promotes the formation of the P1 helix template boundary.</a> Nucleic Acids Res. 40 (9), 4110-4124 (2012).</li><li>Creacy, S. D., 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=G4+resolvase+1+binds+both+DNA+and+RNA+tetramolecular+quadruplex+with+high+affinity+and+is+the+major+source+of+tetramolecular+quadruplex+G4-DNA+and+G4-RNA+resolving+activity+in+HeLa+cell+lysates.">G4 resolvase 1 binds both DNA and RNA tetramolecular quadruplex with high affinity and is the major source of tetramolecular quadruplex G4-DNA and G4-RNA resolving activity in HeLa cell lysates.</a> J Biol Chem. 283 (50), 34626-34634 (2008).</li><li>Giri, B., 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=G4+resolvase+1+tightly+binds+and+unwinds+unimolecular+G4-DNA.">G4 resolvase 1 tightly binds and unwinds unimolecular G4-DNA.</a> Nucleic Acids Res. 39 (16), 7161-7178 (2011).</li><li>Lattmann, S., Stadler, M. B., Vaughn, J. P., Akman, S. A., Nagamine, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+DEAH-box+RNA+helicase+RHAU+binds+an+intramolecular+RNA+G-quadruplex+in+TERC+and+associates+with+telomerase+holoenzyme.">The DEAH-box RNA helicase RHAU binds an intramolecular RNA G-quadruplex in TERC and associates with telomerase holoenzyme.</a> Nucleic Acids Res. 39 (21), 9390-9404 (2011).</li><li>Sexton, A. N., Collins, 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+5'+guanosine+tracts+of+human+telomerase+RNA+are+recognized+by+the+G-quadruplex+binding+domain+of+the+RNA+helicase+DHX36+and+function+to+increase+RNA+accumulation.">The 5' guanosine tracts of human telomerase RNA are recognized by the G-quadruplex binding domain of the RNA helicase DHX36 and function to increase RNA accumulation.</a> Mol Cell Biol. 31 (4), 736-743 (2011).</li><li>Smaldino, P. J., 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=Mutational+Dissection+of+Telomeric+DNA+Binding+Requirements+of+G4+Resolvase+1+Shows+that+G4-Structure+and+Certain+3'-Tail+Sequences+Are+Sufficient+for+Tight+and+Complete+Binding.">Mutational Dissection of Telomeric DNA Binding Requirements of G4 Resolvase 1 Shows that G4-Structure and Certain 3'-Tail Sequences Are Sufficient for Tight and Complete Binding.</a> PLoS One. 10 (7), e0132668 (2015).</li><li>Booy, E. 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=The+RNA+helicase+RHAU+(DHX36)+suppresses+expression+of+the+transcription+factor+PITX1.">The RNA helicase RHAU (DHX36) suppresses expression of the transcription factor PITX1.</a> Nucleic Acids Res. 42 (5), 3346-3361 (2014).</li><li>Huang, W., 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=Yin+Yang+1+contains+G-quadruplex+structures+in+its+promoter+and+5'-UTR+and+its+expression+is+modulated+by+G4+resolvase+1.">Yin Yang 1 contains G-quadruplex structures in its promoter and 5'-UTR and its expression is modulated by G4 resolvase 1.</a> Nucleic Acids Res. 40 (3), 1033-1049 (2012).</li><li>Tran, H., Schilling, M., Wirbelauer, C., Hess, D., Nagamine, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Facilitation+of+mRNA+deadenylation+and+decay+by+the+exosome-bound,+DExH+protein+RHAU.">Facilitation of mRNA deadenylation and decay by the exosome-bound, DExH protein RHAU.</a> Mol Cell. 13 (1), 101-111 (2004).</li><li>Yoo, J. 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=DHX36+enhances+RIG-I+signaling+by+facilitating+PKR-mediated+antiviral+stress+granule+formation.">DHX36 enhances RIG-I signaling by facilitating PKR-mediated antiviral stress granule formation.</a> PLoS Pathog. 10 (3), e1004012 (2014).</li><li>Lai, J. 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=The+DEAH-box+helicase+RHAU+is+an+essential+gene+and+critical+for+mouse+hematopoiesis.">The DEAH-box helicase RHAU is an essential gene and critical for mouse hematopoiesis.</a> Blood. 119 (18), 4291-4300 (2012).</li><li>Zhang, Z., 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=DDX1,+DDX21,+and+DHX36+helicases+form+a+complex+with+the+adaptor+molecule+TRIF+to+sense+dsRNA+in+dendritic+cells.">DDX1, DDX21, and DHX36 helicases form a complex with the adaptor molecule TRIF to sense dsRNA in dendritic cells.</a> Immunity. 34 (6), 866-878 (2011).</li><li>Kim, 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=Aspartate-glutamate-alanine-histidine+box+motif+(DEAH)/RNA+helicase+A+helicases+sense+microbial+DNA+in+human+plasmacytoid+dendritic+cells.">Aspartate-glutamate-alanine-histidine box motif (DEAH)/RNA helicase A helicases sense microbial DNA in human plasmacytoid dendritic cells.</a> Proc Natl Acad Sci U S A. 107 (34), 15181-15186 (2010).</li><li>Booy, E. P., McRae, E. K., McKenna, S. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Biochemical+characterization+of+G4+quadruplex+telomerase+RNA+unwinding+by+the+RNA+helicase+RHAU.">Biochemical characterization of G4 quadruplex telomerase RNA unwinding by the RNA helicase RHAU.</a> Methods Mol Biol. 1259, 125-135 (2015).</li><li>Lattmann, S., Giri, B., Vaughn, J. P., Akman, S. A., Nagamine, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Role+of+the+amino+terminal+RHAU-specific+motif+in+the+recognition+and+resolution+of+guanine+quadruplex-RNA+by+the+DEAH-box+RNA+helicase+RHAU.">Role of the amino terminal RHAU-specific motif in the recognition and resolution of guanine quadruplex-RNA by the DEAH-box RNA helicase RHAU.</a> Nucleic Acids Res. 38 (18), 6219-6233 (2010).</li></ol>

Dit protocol is een zeer efficiënte expressie, zuivering en kwantificering regeling voor de isolatie van het DHX36 genproduct, G4-Resolvase1 (G4R1, ook wel Rhau en DHX36) (figuur 1). Dit protocol maakt gebruik van twee zuivering stappen: His-tag affiniteit zuivering op kobalt affiniteit kralen en enzymatische zuivering op G4-DNA-geconjugeerde kralen. De laatste stap is uniek omdat het profiteert van de strakke affiniteit, hoge specificiteit en afwikkelen katalytische activiteit die rG4R1 heeft voor G4 ...

G4 structuren zijn zeer stabiel nucleïnezuur secondaire structuren die zich vormen binnen guanine-rijke gebieden van DNA en RNA. G4 structuren worden gestabiliseerd via Hoogsteen-waterstofbruggen en coördineren binding binnen de centrale holte met eenwaardige kationen (bijv. K + en Na +) die aanzienlijk bijdragen aan de opmerkelijke thermische stabiliteit van G4 structuren 1, 2. Vroege bioinformatica studies suggereerden dat het menselijk genoom bevat&gt; 375.000 &quot;potentieel-G4 vormende motieven&quot; 3, 4. Meer recent onderzoek blijkt dat het aantal motieven G4 hoger met een factor van 02-05 mei, terwijl een andere studie voorspelt 716.310 verschillende potentiaal G4 vormende sequenties in het humane genoom 6. G4-vormende sequenties zijn evolutionair geconserveerd en niet willekeurig verspreid inhet genoom. G4 motieven zijn verrijkt in genen coderende gebieden en ruim 40% van gen promoters bevatten G4 motieven 7. Interessant is dat de verrijking van G4 motieven in een gen aangetoond dat het de functie van het gen suggereren. Bijvoorbeeld, proto-oncogenen en genen betrokken bij ontwikkeling aanzienlijk grotere verrijking van G4 structuren dan tumorsuppressorgenen 8, 9. Met een hoge thermische stabiliteiten, een bijna alomtegenwoordige aanwezigheid in het genoom, en het potentieel aanzienlijk beïnvloeden belangrijke cellulaire processen, is verrassend te vinden dat de cel enzymen geëvolueerd om deze structuren te beheren. Een dergelijke enzym G4 Resolvase1 (G4R1, ook wel Rhau en DHX36), die we gekarakteriseerd als de bron van de meeste tetramolecular G4-DNA oplossen activiteit in menselijke (HeLa) cellen 10. Sindsdien is aangetoond that G4R1 stevig bindt en katalytisch wikkelt tetramolecular en unimoleculaire DNA-G4 en G4-RNA met de kleinste gemelde KD voor een G4-bindend eiwit 11, 12, 13. Daarnaast heeft de G4 oplossen activiteit van G4R1 betrokken bij een groot aantal biochemische en cellulaire processen, waaronder telomere / telomerase biologie 11, 14, 15, 16, transcriptie en lassen 17, 18, 19, 20, ontwikkeling 21, hematopoiese 21, en het immuunsysteem regelgeving 22, 23. Met een overwicht van G4 sequenties specifiek gelegen in het hele genoom en de diverse cellulaire processes dat G4R1 onlangs geïmpliceerd betrokken zijn bij het vermogen om expressie en efficiënt zuiveren zeer actieve rG4R1 daarbij van het grootste belang zijn voor het ophelderen van de biochemische mechanismen en het gedrag van dit eiwit. Hier tonen we een nieuwe expressiesystemen en zuiveringsschema (figuur 1) die gebruik maakt van de ATP-afhankelijke, G4 oplossen activiteit van rG4R1 actieve enzym efficiënt isoleren. Deze regeling kan worden aangepast aan andere ATP-afhankelijke enzymen nucleïnezuur waarvoor het product van de enzymatische reactie is niet langer een substraat voor binding te zuiveren, zoals het geval is voor G4R1.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>TriEx4-DHX36 plasmid</td>
			<td>Addgene</td>
			<td>68368</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Rosetta2(DE3)plysS competent cells</td>
			<td>Novagen</td>
			<td>71403-4</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>S.O.C medium</td>
			<td>Thermo Fisher Scientific</td>
			<td>15544034&#160;</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Difco Terrific Broth</td>
			<td>Becton Dickinson</td>
			<td>243820</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Glycerol</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>G5516</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Chloramphenicol</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>C1919</td>
			<td>35 &#181;g/ml in bacterial plates/large cultures</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Carbenicillin (plant cell culture tested)</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>C3416</td>
			<td>50 &#181;g/ml in bacterial plates/large cultures</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Isopropyl &#946;-D-1-thiogalactopyranoside (IPTG)</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>I6758</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Lysozyme (from chicken egg white)</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>L6876</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>1 M Tris-HCl pH=8</td>
			<td>Universal Scientific Supply Co.&#160;</td>
			<td>1963-B</td>
			<td>or From standard source</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>1 M Tris-HCl pH=7</td>
			<td>Universal Scientific Supply Co.&#160;</td>
			<td>1966</td>
			<td>or From standard source</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>1.5 M Tris-HCl, pH=8.8</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>For casting resolving gel (for protein quantitation gel); From standard source</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>1 M Tris-HCl, pH=6.8</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>For casting stacking gel (for protein quantitation gel); From standard source</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>1 M Tris-Acetate, pH=7.8</td>
			<td>Universal Scientific Supply Co.&#160;</td>
			<td>1981</td>
			<td>or From standard source</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>70% Ethanol</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>From standard source</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Magnesium chloride (1 M solution)</td>
			<td>Life Technologies</td>
			<td>AM9530G</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sodium chloride</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>S7653</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sodium acetate</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>S8750</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>20x SSC</td>
			<td>Universal Scientific Supply Co.&#160;</td>
			<td>1665</td>
			<td>or From standard source</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>&#946;-mercaptoethanol (2-BME)</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>63689</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Protease inhibitor cocktail</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>P8849</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Leupeptin hemisulfate</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>L8511</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Streptavidin paramagnetic beads</td>
			<td>Promega</td>
			<td>Z5482</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>0.5 M EDTA, pH=8&#160;</td>
			<td>Universal Scientific Supply Co.&#160;</td>
			<td>0718</td>
			<td>or From standard source</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>0.2 M EDTA, pH=6</td>
			<td>Universal Scientific Supply Co.&#160;</td>
			<td></td>
			<td>From standard source; initially adjust pH with NaOH, then adjust pH back down with HCl.&#160;&#160;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>A-lactalbumin (Type 1 from bovine milk)</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>L5385</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cobalt metal affinity beads</td>
			<td>Clonetech</td>
			<td>635502</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>L-Histidine</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>H8000</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Acetic acid, glacial</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>A38-500</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Adenosine 5&#39;-Triphosphate (from bacterial source)</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>A7699</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>40% acrylamide/Bis solution (37.5:1)</td>
			<td>Biorad</td>
			<td>161-0148</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Glycine</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>50046</td>
			<td>to make protein gel running buffer (192 mM glycine, 25 mM Tris Base, 0.1% SDS)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>10 % Sodium dodecyl sulfate&#160;</td>
			<td>Universal Scientific Supply Co.&#160;</td>
			<td>1667</td>
			<td>to make protein gel running buffer (192 mM glycine, 25 mM Tris Base, 0.1% SDS); or From standard source</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>10x TBE&#160;</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>11666703001</td>
			<td>or From standard source</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tris base</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>BP152-1</td>
			<td>to make protein gel running buffer (192 mM glycine, 25 mM Tris Base, 0.1% SDS); From standard source</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>TEMED</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>411019</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ammonium persulfate</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>A3678</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Broad Range Protein MW markers</td>
			<td>Promega</td>
			<td>V8491</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Biotinylated Z33 oligo (&#34;Z33-Bio&#34;)</td>
			<td>Oligos Etc</td>
			<td></td>
			<td>5&#8217; AAA GTG ATG GTG GTG GGG GAA GGA TTC GGA CCT-biotin 3&#8217;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>TAMRA-Z33 oligo (&#34;Z33-TAM&#34;)</td>
			<td>Oligos Etc</td>
			<td></td>
			<td>5&#8217; TAMRA-AAA GTG ATG GTG GTG GGG GAA GGA TTC GGA CCT 3&#8217;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fluor-coated TLC plate</td>
			<td>Life Technologies</td>
			<td>AM10110</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ficoll</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>F2637</td>
			<td>30% in H2O</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Coomassie R-250</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>27816</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Methanol</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>A412</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Multiband UV lamp</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Capable of emitting UV light at 365 nm</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Table-top centrifuge (with swinging bucket rotor)</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Capable of being cooled to 4 &#176;C</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Microcentrifuge</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Capable of being cooled to 4 &#176;C</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Digital Sonfier</td>
			<td>Branson</td>
			<td></td>
			<td>Or equivalent capable of delivering sonication pulses (30% amplitude, 2s ON 2s OFF)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>50 &#176;C water bath</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>For formation of Z33 into quadruplex</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>37 &#176;C incubator for bacteria</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>For bacterial transformations and initial overnight growth of large cultures of Rosetta2 E. coli transformed with TriEx4-DHX36</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>37 &#176;C/14&#160; &#176;C shaking incubator for bacteria</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>For growth and protein induction of large cultures of Rosetta2 E. coli transformed with TriEx4-DHX36</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Spectrophotometer</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>capable of reading OD600; capable of reading oligomer concentrations based on base sequence (such as Biorad SmartSpec 3000)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Thermometer</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>From standard source</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>PCR strip tubes</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>From standard source</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>15- and 50-ml centrifuge tubes (polypropylene)</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>From standard source</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Microcentrifuge tubes (2.0 ml)</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>From standard source</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>500 ml centrifuge bottles (polypropylene)</td>
			<td>Thermo Scientific</td>
			<td>3141-0500</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Standard array of pipet tips and serological pipettes</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>From standard source</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Gel-loading tips</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>From standard source</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Automatic repeating pipette</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>For quick aliquoting of rG4R1; From standard source</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Thermal cycler</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>From standard source</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Liquid Nitrogen</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>From standard source</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dry ice</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>From standard source</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Laemlli sample buffer&#160;</td>
			<td>Biorad</td>
			<td>161-0737</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Apparatus for running large slab gels</td>
			<td>Biorad</td>
			<td></td>
			<td>We have used the Protean II xi cell apparatus from Biorad</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Magnet</td>
			<td>Life Technologies</td>
			<td>12301D</td>
			<td>We use a magnet from One Lambda (Now a Thermo Fisher Scientific brand); and Life is also a subsidiary of Thermo, and thus the magnet listed here should be a suitable replacement</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Razor blades</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>From standard source</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Filter paper and funnel</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>From standard source</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Glass casserole dish</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>From standard source</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Orbital shaker</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>From standard source</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Kimwipes</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>From standard source</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Clear sheet protectors</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>From standard source</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Scanner and associated TWAIN software</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>From standard source</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Image analysis software</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Such as Fuji Multiguage, or equivalent</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Microsoft Excel</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Or equivalent&#160;</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

a g-quadruplex dna-affinity approach for purification of enzymatically active g4 resolvase1

Hogere orde nucleinezuurstructuren genaamd G-quadruplexen (G4, G4 structuren) kunnen vormen in guanine-rijke gebieden van zowel DNA als RNA en zeer thermisch stabiel. Er zijn&gt; 375.000 vermoedelijke G4 vormende sequenties in het humane genoom, en ze zijn verrijkt in promotergebieden, ongetranslateerde gebieden (UTR) en in de telomere repeat. Vanwege de mogelijkheid van deze structuren om cellulaire processen zoals replicatie en transcriptie beïnvloeden, de cel geëvolueerd enzymen te beheren. Een dergelijke enzym G4 resolvase 1 (G4R1), die biochemisch werd mede gekenmerkt door laboratoriumwaarden Nagamine et al. en bleek zeer stevig aan beide G4-DNA en G4-RNA (K d in de low-pM range) te binden. G4R1 is de bron van de meeste G4 oplossen activiteit in HeLa cellysaten en is sindsdien geïmpliceerd een rol telomeren metabolisme, lymfe ontwikkeling, gentranscriptie, hematopoiese en immune surveillance spelen. De mogelijkheid om efdoende te uiten en te zuiveren katalytisch actieve G4R1 van belang is voor laboratoria geïnteresseerd zijn in het verkrijgen van meer inzicht in de kinetische interactie van G4 structuren en G4 oplossen van enzymen. We beschrijven hier een gedetailleerde werkwijze voor de zuivering van recombinant G4R1 (rG4R1). De beschreven werkwijze omvat de traditionele affiniteit gebaseerde zuivering van een C-eindstandige histidine-gemerkte enzym tot expressie gebracht in humane codon-geoptimaliseerd bacteriën het gebruik van het vermogen van rG4R1 te binden en te ontspannen G4-DNA zeer actieve enzym te zuiveren per ATP afhankelijke elutiestap. Het protocol een kwaliteitscontrole stap waarbij de enzymatische activiteit van rG4R1 wordt gemeten door het onderzoeken van het vermogen van het gezuiverde enzym DNA-G4 ontspannen. Een werkwijze wordt ook beschreven dat zorgt voor de kwantificering van gezuiverde rG4R1. Alternatieve aanpassingen van dit protocol worden besproken.

Dit protocol (figuur 1) routinematig levert bijna pure, katalytisch actieve rG4R1. Als maat voor de enzymatische activiteit wordt meestal waargenomen dat 50% van 0,2 pmol TAMRA-gemerkt tetramolecular G4-DNA in monomeren omgezet in het 0,2-0,013 ul reeks rG4R1, zoals bepaald door de G4 activiteitstest hierboven (figuur geschetste 2). Coomassiekleuring gezuiverd rG4R1 markeert een afzonderlijke band bij het verwachte 120 kDa groot, met een ondergeschikte verontreinigende ...

Watch this Scientific Journal Video about A G-quadruplex DNA-affinity Approach for Purification of Enzymatically Active G4 Resolvase1 at JoVE.com

A G-quadruplex DNA-affinity Approach for Purification of Enzymatically Active G4 Resolvase1

G4 Resolvase1 bindt aan G-quadruplex (G4) met de kleinste structuren gerapporteerde affiniteit voor een G4-bindend eiwit en vertegenwoordigt het merendeel van de G4-DNA afwikkelen activiteit in HeLa-cellen. We beschrijven een nieuw protocol dat de affiniteit en ATP-afhankelijke afwikkelen activiteit van de G4-Resolvase1 gordels om specifiek te zuiveren katalytisch actieve recombinant G4R1.

Een G-quadruplex DNA-affiniteit Aanpak voor zuivering van enzymatisch actieve G4 Resolvase1

Higher-order nucleic acid structures called G-quadruplexes (G4s, G4 structures) can form in guanine-rich regions of both DNA and RNA and are highly ...

Research

JoVE Journal

Biochemistry

Directed Protein Packaging within Outer Membrane Vesicles from Escherichia coli: Design, Production and Purification

Directed Protein Packaging within Outer Membrane Vesicles from Escherichia coli: Design, Production and Purification

Geregisseerd Protein Packaging binnen Outer membraanvesicles uit<em&gt; Escherichia coli</em&gt;: Ontwerp, Productie en zuivering

An increasing interest in applying synthetic biology techniques to program outer membrane vesicles (OMV) are leading to some very interesting and unique ...

A Facile and Efficient Approach for the Production of Reversible Disulfide Cross-linked Micelles

Een Facile en efficiënte aanpak voor de productie van omkeerbare Disulfide Cross-linked micellen

Nanomedicine is an emerging form of therapy that harnesses the unique properties of particles that are nanometers in scale for biomedical application. ...

Expression, Purification, and Antimicrobial Activity of S100A12

Expressie, zuivering en antimicrobiële activiteit van S100A12

Calgranulin proteins are important mediators of innate immunity and are members of the S100 class of the EF-hand family of calcium binding proteins. Some ...

Method for Efficient Refolding and Purification of Chemoreceptor Ligand Binding Domain

Methode voor het efficiënt uiteinde en zuivering van de Chemoreceptor-Ligand bindend domein

Identification of natural ligands of chemoreceptors and structural studies aimed at elucidation of the molecular basis of the ligand specificity can be ...

Purification and Reconstitution of TRPV1 for Spectroscopic Analysis

Zuivering en reconstructie van TRPV1 spectroscopische p.a.

Polymodal ion channels transduce multiple stimuli of different natures into allosteric changes; these dynamic conformations are challenging to determine ...

Anaerobic Protein Purification and Kinetic Analysis via Oxygen Electrode for Studying DesB Dioxygenase Activity and Inhibition

Anaërobe EiwitReiniging en kinetische analyse via zuurstof-elektrode voor het bestuderen van de activiteit van de DesB Dioxygenase en inhibitie

Oxygen-sensitive proteins, including those enzymes which utilize oxygen as a substrate, can have reduced stability when purified using traditional aerobic ...

Identification of Novel CK2 Kinase Substrates Using a Versatile Biochemical Approach

Identificatie van nieuwe CK2 Kinase substraten met behulp van een veelzijdige benadering van de biochemische

The study of kinase-substrate relationships is essential to gain a complete understanding of the functions of these enzymes and their downstream targets ...

A Customizable Approach for the Enzymatic Production and Purification of Diterpenoid Natural Products

Een aanpasbare aanpak voor de enzymatische productie en zuivering van Diterpenoid natuurlijke producten

Diterpenoids form a diverse class of small molecule natural products that are widely distributed across the kingdoms of life and have critical biological ...

Single Cell Analysis Of Transcriptionally Active Alleles By Single Molecule FISH

Single cell analyse van transcriptioneel actieve allelen door single molecule FISH

Gene transcription is an essential process in cell biology, and allows cells to interpret and respond to internal and external cues. Traditional bulk ...

Cell Fractionation of U937 Cells by Isopycnic Density Gradient Purification

Celfractionering van U937-cellen door isopycnic density gradient purification

This protocol describes a method to obtain subcellular protein fractions from mammalian cells using a combination of detergents, mechanical lysis, and ...