Name: isolation of f1-atpase from the parasitic protist trypanosoma brucei
Uploaded: 2019-01-22T14:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Isolation of F1-ATPase from the Parasitic Protist Trypanosoma brucei at JoVE.com

Este trabalho foi financiado pelo Ministério da educação ERC CZ conceder LL1205, o grant Grant agência de República Checa 18-17529S e pelo FEDER/FSE projeto centro de investigação de patogenicidade e virulência de parasitas (n. º CZ.02.1.01/0.0/0.0/16_019/0000759).

1. buffers e soluções
<ol><li>Prepare as soluções listadas abaixo. Desgaseifica todos os buffers para cromatografia líquida. Adicione inibidores da protease, Benzamidina e ADP imediatamente antes da utilização.<ol>
<li>Prepare o tampão de tampão a: 50 mM Tris com ácido clorídrico (Tris-HCl) pH 8.0, 0,25 M de sacarose, Benzamidina de 5 mM, 5 mM aminocaproico ácido (ACA) e protease inibidores (10 µM amastatin, 50 µM Bestatina, 50 µM pepstatin, 50 leupeptin µM e 50 µM diprotin A).</li>
		<li>Prepare o tam...

<ol>
	<li>Walker, J. E., Wikstr&#246;m, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Structure,+mechanism+and+regulation+of+ATP+synthases.">Structure, mechanism and regulation of ATP synthases.</a> Mechanisms of Primary Energy Transduction in Biology. , 338-373 (2017).</li><li>Pullman, M. E., Penefsky, H. S., Datta, A., Racker, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Partial+resolution+of+the+enzymes+catalyzing+oxidative+phosphorylation.+I.+Purification+and+properties+of+soluble+dinitrophenol-stimulated+adenosine+triphosphatase.">Partial resolution of the enzymes catalyzing oxidative phosphorylation. I. Purification and properties of soluble dinitrophenol-stimulated adenosine triphosphatase.</a> The Journal of Biological Chemistry. 235, 3322-3329 (1960).</li><li>Schatz, G., Penefsky, H. S., Racker, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Partial+resolution+of+the+enzymes+catalyzing+oxidative+phosphorylation.">Partial resolution of the enzymes catalyzing oxidative phosphorylation.</a> XIV. The Journal of Biological Chemistry. 242 (10), 2552-2560 (1967).</li><li>Racker, E., Horstman, L. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Partial+resolution+of+the+enzymes+catalyzing+oxidative+phosphorylation.+13.+Structure+and+function+of+submitochondrial+particles+completely+resolved+with+respect+to+coupling+factor.">Partial resolution of the enzymes catalyzing oxidative phosphorylation. 13. Structure and function of submitochondrial particles completely resolved with respect to coupling factor.</a> The Journal of Biological Chemistry. 242 (10), 2547-2551 (1967).</li><li>Senior, A. E., Brooks, J. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Studies+on+the+mitochondrial+oligomycin-insensitive+ATPase.+I.+An+improved+method+of+purification+and+the+behavior+of+the+enzyme+in+solutions+of+various+depolymerizing+agents.">Studies on the mitochondrial oligomycin-insensitive ATPase. I. An improved method of purification and the behavior of the enzyme in solutions of various depolymerizing agents.</a> Archives of Biochemistry and Biophysics. 140 (1), 257-266 (1970).</li><li>Tzagoloff, A., Meagher, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Assembly+of+the+mitochondrial+membrane+system.+V.+Properties+of+a+dispersed+preparation+of+the+rutamycin-sensitive+adenosine+triphosphatase+of+yeast+mitochondria.">Assembly of the mitochondrial membrane system. V. Properties of a dispersed preparation of the rutamycin-sensitive adenosine triphosphatase of yeast mitochondria.</a> The Journal of Biological Chemistry. 246 (23), 7328-7336 (1971).</li><li>Beechey, R. B., Hubbard, S. A., Linnett, P. E., Mitchell, A. D., Munn, E. 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+simple+and+rapid+method+for+the+preparation+of+adenosine+triphosphatase+from+submitochondrial+particles.">A simple and rapid method for the preparation of adenosine triphosphatase from submitochondrial particles.</a> Biochemical Journal. 148 (3), 533-537 (1975).</li><li>Tyler, D. D., Webb, P. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Purification+and+properties+of+the+adenosine+triphosphatase+released+from+the+liver+mitochondrial+membrane+by+chloroform.">Purification and properties of the adenosine triphosphatase released from the liver mitochondrial membrane by chloroform.</a> Biochemical Journal. 178 (2), 289-297 (1979).</li><li>Hack, E., Leaver, C. 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+alpha-subunit+of+the+maize+F1-ATPase+is+synthesised+in+the+mitochondrion.">The alpha-subunit of the maize F1-ATPase is synthesised in the mitochondrion.</a> The EMBO Journal. 2 (10), 1783-1789 (1983).</li><li>Dunn, P. P., Slabas, A. R., Moore, A. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Purification+of+F1-ATPase+from+cuckoo-pint+(Arum+maculatum)+mitochondria.+A+comparison+of+subunit+composition+with+that+of+rat+liver+F1-ATPase.">Purification of F1-ATPase from cuckoo-pint (Arum maculatum) mitochondria. A comparison of subunit composition with that of rat liver F1-ATPase.</a> Biochemical Journal. 225 (3), 821-824 (1985).</li><li>Satre, M., Bof, M., Vignais, P. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Interaction+of+Escherichia+coli+adenosine+triphosphatase+with+aurovertin+and+citreoviridin:+inhibition+and+fluorescence+studies.">Interaction of Escherichia coli adenosine triphosphatase with aurovertin and citreoviridin: inhibition and fluorescence studies.</a> Journal of Bacteriology. 142 (3), 768-776 (1980).</li><li>Abrahams, J. P., Leslie, A. G., Lutter, R., Walker, J. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Structure+at+2.8+&#197;+resolution+of+F1ATPase+from+bovine+heart+mitochondria.">Structure at 2.8 &#197; resolution of F1ATPase from bovine heart mitochondria.</a> Nature. 370 (6491), 621-628 (1994).</li><li>Lutter, 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=Crystallization+of+F1-ATPase+from+bovine+heart+mitochondria.">Crystallization of F1-ATPase from bovine heart mitochondria.</a> Journal of Molecular Biology. 229 (3), 787-790 (1993).</li><li>Kabaleeswaran, V., Puri, N., Walker, J. E., Leslie, A. G., Mueller, D. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Novel+features+of+the+rotary+catalytic+mechanism+revealed+in+the+structure+of+yeast+F1-ATPase.">Novel features of the rotary catalytic mechanism revealed in the structure of yeast F1-ATPase.</a> The EMBO Journal. 25 (22), 5433-5442 (2006).</li><li>Shirakihara, Y., 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=Structure+of+a+thermophilic+F1-ATPase+inhibited+by+an+epsilon-subunit:+deeper+insight+into+the+epsilon-inhibition+mechanism.">Structure of a thermophilic F1-ATPase inhibited by an epsilon-subunit: deeper insight into the epsilon-inhibition mechanism.</a> The FEBS Journal. 282 (15), 2895-2913 (2015).</li><li>Stocker, A., Keis, S., Cook, G. M., Dimroth, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Purification,+crystallization,+and+properties+of+F1-ATPase+complexes+from+the+thermoalkaliphilic+Bacillus+sp.+strain+TA2.A1.">Purification, crystallization, and properties of F1-ATPase complexes from the thermoalkaliphilic Bacillus sp. strain TA2.A1.</a> Journal of Structural Biology. 152 (2), 140-145 (2005).</li><li>Ferguson, S. A., Cook, G. M., Montgomery, M. G., Leslie, A. G., Walker, J. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Regulation+of+the+thermoalkaliphilic+F1-ATPase+from+Caldalkalibacillus+thermarum.">Regulation of the thermoalkaliphilic F1-ATPase from Caldalkalibacillus thermarum.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 113 (39), 10860-10865 (2016).</li><li>Cataldi de Flombaum, M. A., Frasch, A. C. C., Stoppani, A. O. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Adenosine+triphosphatase+from+Trypanosoma+cruzi:+purification+and+properties.">Adenosine triphosphatase from Trypanosoma cruzi: purification and properties.</a> Comparative Biochemistry and Physiology Part B: Comparative Biochemistry. 65 (1), 103-109 (1980).</li><li>Williams, N., Frank, P. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+mitochondrial+ATP+synthase+of+Trypanosoma+brucei:+isolation+and+characterization+of+the+intact+F1+moiety.">The mitochondrial ATP synthase of Trypanosoma brucei: isolation and characterization of the intact F1 moiety.</a> Molecular and Biochemical Parasitology. 43 (1), 125-132 (1990).</li><li>Higa, A. I., Cazzulo, J. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mg2+-activated+adenosine+triphosphatase+from+Crithidia+fasciculata:+purification+and+inhibition+by+suramin+and+efrapeptin.">Mg2+-activated adenosine triphosphatase from Crithidia fasciculata: purification and inhibition by suramin and efrapeptin.</a> Molecular and Biochemical Parasitology. 3 (6), 357-367 (1981).</li><li>Walker, J. E., 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=Primary+structure+and+subunit+stoichiometry+of+F1-ATPase+from+bovine+mitochondria.">Primary structure and subunit stoichiometry of F1-ATPase from bovine mitochondria.</a> Journal of Molecular Biology. 184 (4), 677-701 (1985).</li><li>Mueller, D. 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=Ni-chelate-affinity+purification+and+crystallization+of+the+yeast+mitochondrial+F1-ATPase.">Ni-chelate-affinity purification and crystallization of the yeast mitochondrial F1-ATPase.</a> Protein Expression and Purification. 37 (2), 479-485 (2004).</li><li>Gahura, O., 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+F1-ATPase+from+Trypanosoma+brucei+is+elaborated+by+three+copies+of+an+additional+p18-subunit.">The F1-ATPase from Trypanosoma brucei is elaborated by three copies of an additional p18-subunit.</a> The FEBS Journal. 285 (3), 614-628 (2018).</li><li>Montgomery, M. G., Gahura, O., Leslie, A. G. W., Zikova, A., Walker, J. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=ATP+synthase+from+Trypanosoma+brucei+has+an+elaborated+canonical+F1-domain+and+conventional+catalytic+sites.">ATP synthase from Trypanosoma brucei has an elaborated canonical F1-domain and conventional catalytic sites.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 115 (9), 2102-2107 (2018).</li><li>Schneider, A., Charriere, F., Pusnik, M., Horn, E. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Isolation+of+mitochondria+from+procyclic+Trypanosoma+brucei.">Isolation of mitochondria from procyclic Trypanosoma brucei.</a> Methods in Molecular Biology. 372, 67-80 (2007).</li><li>Smith, P. K., 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=Measurement+of+protein+using+bicinchoninic+acid.">Measurement of protein using bicinchoninic acid.</a> Analytical Biochemistry. 150 (1), 76-85 (1985).</li><li>Wirtz, E., Leal, S., Ochatt, C., Cross, G. 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+tightly+regulated+inducible+expression+system+for+conditional+gene+knock-outs+and+dominant-negative+genetics+in+Trypanosoma+brucei.">A tightly regulated inducible expression system for conditional gene knock-outs and dominant-negative genetics in Trypanosoma brucei.</a> Molecular and Biochemical Parasitology. 99 (1), 89-101 (1999).</li><li>Speijer, 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=Characterization+of+the+respiratory+chain+from+cultured+Crithidia+fasciculata.">Characterization of the respiratory chain from cultured Crithidia fasciculata.</a> Molecular and Biochemical Parasitology. 85 (2), 171-186 (1997).</li><li>Nelson, R. E., Aphasizheva, I., Falick, A. M., Nebohacova, M., Simpson, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+I-complex+in+Leishmania+tarentolae+is+an+uniquely-structured+F1-ATPase.">The I-complex in Leishmania tarentolae is an uniquely-structured F1-ATPase.</a> Molecular and Biochemical Parasitology. 135 (2), 221-224 (2004).</li><li>Carbajo, R. 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=How+the+N-terminal+domain+of+the+OSCP+subunit+of+bovine+F1Fo-ATP+synthase+interacts+with+the+N-terminal+region+of+an+alpha+subunit.">How the N-terminal domain of the OSCP subunit of bovine F1Fo-ATP synthase interacts with the N-terminal region of an alpha subunit.</a> Journal of Molecular Biology. 368 (2), 310-318 (2007).</li><li>Bowler, M. W., Montgomery, M. G., Leslie, A. G., Walker, J. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ground+state+structure+of+F1-ATPase+from+bovine+heart+mitochondria+at+1.9+&#197;+resolution.">Ground state structure of F1-ATPase from bovine heart mitochondria at 1.9 &#197; resolution.</a> The Journal of Biological Chemistry. 282 (19), 14238-14242 (2007).</li></ol>

O protocolo para F1-purificação da ATPase de T. brucei foi desenvolvido com base em métodos publicados anteriormente para o isolamento de F1-complexos de ATPase de outras espécies de13,14. O método não requer qualquer modificação genética (por exemplo, marcação) e produz um complexo totalmente ativo com subunidades de todos os presentes. A etapa crucial é o lançamento de clorofórmio-facilitada do F1...

Os F-tipo ATP sintases estão ligados a membrana rotativa complexos Multiproteicos translocação de prótons que casal entre energia-transducing membranas de cloroplastos, mitocôndrias e bactérias com a formação de ATP. Detalhes moleculares do mecanismo rotacional da síntese de ATP são conhecidos principalmente por causa de estudos estruturais de purificado bacteriana e mitochondrial ATP sintases e seus subcomplexes1. F-tipo ATP sintase está organizado em partes da membrana-intrínsecos e extrínsecos-membrana. A parte da membrana-extrínseco, conhecida como F1-ATPase, contém três sites catalíticos, onde ocorre a fosforilação de difosfato de adenosina (ADP) para ATP ou a reação inversa. F1-ATPase pode ser libertada experimentalmente o moiety intrínsecas da membrana mantendo sua capacidade de hidrolisar, mas não sintetizar, ATP. O setor de membrana-limite, chamado Fó, Medeia a translocação da proteína, que leva a rotação da parte central da enzima. Os setores deó de F e F1 são conectados pelos talos centrais e periféricos.
O primeiro tenta purificar o F1-ATPase do fermento de brotamento e coração bovinos mitocôndrias data voltar à década de 1960. Estes protocolos usados extraído de mitocôndrias, que foram interrompidas pelo sonication, fracionado por precipitação de sulfato de amônio ou protamina, seguida da execução opcional cromatografia e tratamento térmico2,3,4 ,5,6. A purificação foi grandemente melhorada e simplificada pelo uso de clorofórmio, que prontamente libera o F1-ATPase da membrana mitocondrial fragmentos7. A extração de clorofórmio foi então usada para extrair F1- ATPase de vários animal, vegetal e bacterianas fontes (por exemplo, fígado de ratos8, milho9, Arum maculatum10e Escherichia coli 11). Mais purificação do clorofórmio-lançado F1-ATPase por cromatografia de afinidade ou tamanho-exclusão (SEC) rendeu uma proteína altamente pura complexa, que era adequada para a determinação da estrutura de alta resolução por cristalografia de raios x, como documentado pelas estruturas de F1-ATPase de coração bovino12,13 e Saccharomyces cerevisiae14. F1-estruturas de ATPase determinaram-se também de organismos que são difíceis de cultivar e, assim, a quantidade de matéria biológica inicial foi limitada. Neste caso, a F-1-subunidades ATPase foram artificialmente expressa e montados para o complexo em e. coli, e a enzima heteróloga toda foi purificada por afinidade cromatografia através de uma subunidade marcada. Tal abordagem levou à determinação de F1-estruturas de ATPase de duas espécies de bactérias termofílicas, Geobacillus stearothermophilus15 e Caldalkalibacillus thermarum16, 17. no entanto, esta metodologia é bastante inadequada para eucariontes F1- ATPase desde que baseia-se no aparelho protheosynthetic procarióticas, processamento pós-traducional e montagem complexa.
A extração baseado em clorofórmio foi usada anteriormente para isolar F1- ATPase de digenetic unicelulares parasitas Trypanosoma cruzi18 e T. brucei19, importantes patógenos mamíferos causando americano e Trypanosomiases africanos, respectivamente e de monogénicas inseto parasita Crithidia fasciculata20. Estas purificações levaram apenas para uma simples descrição do F1- ATPase, desde que não há aplicações a jusante foram usadas para caracterizar plenamente a composição, estrutura e propriedades enzimáticas do complexo. Este artigo descreve um método otimizado para F1-purificação ATPase desde a fase do ciclo de vida de inseto culta de T. brucei. O método é desenvolvido com base em protocolos estabelecidos para isolamento de bovinos e levedura F1- ATPase21,22. O procedimento produz altamente pura e homogênea enzima apropriada para em vitro enzimática e inibitórios ensaios, caracterização detalhada proteomic por espectrometria de massa23e de determinação de estrutura24. O protocolo de purificação e o conhecimento da F1-estrutura ATPase do nível atômico abre uma possibilidade para a concepção de telas para identificar inibidores da pequeno-molécula e ajuda no desenvolvimento de novas drogas contra trypanosomiases africanos. Além disso, o protocolo pode ser adaptado para purificar F1-ATPase de outros organismos.

<table>
	<tbody>
		<tr>
			<td>Chemicals</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Adenosin Diphosphate Disodium Salt (ADP)</td>
			<td>Applichem</td>
			<td>A0948</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Amastatin Hydrochloride</td>
			<td>Glantham Life Sciences</td>
			<td>GA1330</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Aminocaproic Acid</td>
			<td>Applichem</td>
			<td>A2266</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>BCA Protein Assay Kit</td>
			<td>ThermoFischer Scientific/Pierce</td>
			<td>23225</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Benzamidine Hydrochloride</td>
			<td>Calbiochem</td>
			<td>199001</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Bestatin Hydrochloride</td>
			<td>Sigma Aldrich/Merck</td>
			<td>B8385</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Chloroform</td>
			<td>Any supplier</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>cOmplete Tablets, Mini EDTA-free</td>
			<td>Roche</td>
			<td>4693159001</td>
			<td>Protease inhibitor cocktail tablets</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ethylenediaminetetraacetic Acid (EDTA)</td>
			<td>Any supplier</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Hydrochloric Acid</td>
			<td>Any supplier</td>
			<td></td>
			<td>For pH adjustment</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ile-Pro-Ile</td>
			<td>Sigma Aldrich/Merck</td>
			<td>I9759</td>
			<td>Alias Diprotin A</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Leupeptin</td>
			<td>Sigma Aldrich/Merck</td>
			<td>L2884</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Magnesium Sulfate Heptahydrate</td>
			<td>Any supplier</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Pepstatin A</td>
			<td>Sigma Aldrich/Merck</td>
			<td>P5318</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Protein Electrophoresis System</td>
			<td>Any supplier</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sodium Chloride</td>
			<td>Any supplier</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sucrose</td>
			<td>Any supplier</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tris</td>
			<td>Any supplier</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Name</td>
			<td>Company</td>
			<td>Catalog Number</td>
			<td>Comments</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Consumables</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Centrifuge Tubes for SW60Ti, Polyallomer</td>
			<td>Beckman Coulture</td>
			<td>328874</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>DounceTissues Homogenizer 2 mL</td>
			<td>Any supplier</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Glass Vacuum Filtration Device</td>
			<td>Sartorius</td>
			<td>516-7017</td>
			<td>Degasing solutions for liquid chromatography</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>HiTrap Q HP, 5 mL</td>
			<td>GE Healthcare Life Sciences</td>
			<td>17115401</td>
			<td>Anion exchange chromatography column</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Regenaretad Cellulose Membrane Filters, pore size 0.45 &#956;m, diameter 47 mm</td>
			<td>Sartorius</td>
			<td>18406--47------N</td>
			<td>Degasing solutions for liquid chromatography</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Superdex 200 Increase 10/300 GL</td>
			<td>GE Healthcare Life Sciences</td>
			<td>29091596</td>
			<td>Size-exclusion chromatography column</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Vivaspin 6 MWCO 100 kDa PES</td>
			<td>Sartorius</td>
			<td>VS0641</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Name</td>
			<td>Company</td>
			<td>Catalog Number</td>
			<td>Comments</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Equipment</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>AKTA Pure 25</td>
			<td>GE Healthcare Life Sciences</td>
			<td>29018224</td>
			<td>Or similar FPLC system</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Spectrophotometer Shimadzu UV-1601</td>
			<td>Shimadzu</td>
			<td></td>
			<td>Or similar spectrophotometer with kinetic assay mode</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ultracentrifuge Beckman Optima with SW60Ti Rotor</td>
			<td>Beckman Coulture</td>
			<td></td>
			<td>Or similar ultracentrifuge and rotor</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ultrasonic Homogenizer with Thin Probe, Model 3000</td>
			<td>BioLogics</td>
			<td>0-127-0001</td>
			<td>Or similar ultrasonic homogenizer</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

isolation of f1-atpase from the parasitic protist trypanosoma brucei

F1-ATPase é uma membrana-extrínseco subcomplex catalítico de F-tipo ATP sintase, uma enzima que utiliza a força motriz protónica através das membranas biológicas para produzir adenosina trifosfato (ATP). O isolamento do intacta F1-ATPase da sua nascente nativo é um pré-requisito essencial para caracterizar a enzima composição de proteína, parâmetros cinéticos e sensibilidade aos inibidores. Um altamente pura e homogênea F1-ATPase pode ser usada para estudos estruturais, que fornecem a introspecção do mecanismo molecular da síntese de ATP e hidrólise. Este artigo descreve um procedimento para a purificação do F1-ATPase de Trypanosoma brucei, o agente causador da trypanosomiases africanos. A F-1-ATPase é isolada de vesículas mitocondriais, que são obtidas por lise hipotónica de tripanosomas em vitro cultivadas. As vesículas são mecanicamente fragmentadas por sonication e o F1-ATPase é liberada a partir da membrana mitocondrial interna pela extração de clorofórmio. O complexo enzimático é mais purificado por aniões consecutivos e cromatografia de exclusão de tamanho. Técnicas de espectrometria de massa sensível mostraram que o complexo purificado é desprovido de praticamente qualquer contaminantes de proteína e, portanto, representa o material adequado para a determinação de estrutura por cristalografia de raios x ou microscopia cryo-elétron. O isolado F1-ATPase apresenta atividade hidrolítica de ATP, que pode ser totalmente inibida por azida sódica, um inibidor potente do F-tipo ATP sintases. O complexo purificado permanece estável e ativo pelo menos três dias à temperatura ambiente. Precipitação de sulfato de amônio é usada para o armazenamento a longo prazo. Procedimentos semelhantes têm sido utilizados para a purificação de F1- ATPase de tecidos de mamíferos e vegetais, leveduras ou bactérias. Assim, o protocolo apresentado pode servir como uma diretriz para a F-1-isolamento de ATPase de outros organismos.

Uma purificação típica (Figura 1) começa com vesículas mitocondriais (mitoplasts) isoladas do gradiente de Percoll de hypotonically lisados 1 x 1011 para 2 x 1011 procyclic T. brucei células25 cultivadas no padrão rico em glicose SDM-79 médio27. Os mitoplasts são fragmentados por sonication, fiado, e o matriz contendo sobrenadante é Descartado. As membranas mitocondriais ...

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Isolation of F1-ATPase from the Parasitic Protist Trypanosoma brucei

Este protocolo descreve a purificação de F1-ATPase do palco inseto cultivado de Trypanosoma brucei. O procedimento produz um complexo altamente puro, homogêneo e ativo adequado para estudos estruturais e enzimáticos.

Isolamento de F1-ATPase do Protista parasita Trypanosoma brucei

F1-ATPase is a membrane-extrinsic catalytic subcomplex of F-type ATP synthase, an enzyme that uses the proton motive force across biological membranes to ...

A purificação do F1-ATPase é baseada em métodos bioquímicos clássicos que se mostraram cruciais para nossa compreensão do mecanismo de produção de ATP por outras sínqueses atp. A principal vantagem desta técnica é que ela produz uma enzima altamente pura adequada para a determinação da estrutura por cristalografia de raios-X ou microscopia crio-elétron. Embora este protocolo seja otimizado para o isolamento do F1-ATPase a partir de tripanossomos, ele pode ser adaptado a outras fontes, como células de tecido ou cultura, e a vários protistas patogênicos.Essa técnica pode levar à identificação de novos medicamentos para tratar doenças humanas graves. Por exemplo, Mycobacterium tuberculosis F-ATPase é um alvo autenticado de drogas para o tratamento da tuberculose. Para iniciar o protocolo, descongelar e suavemente resuspendar vesículas mitocondriais, também conhecidas como mitoplastos, anteriormente isoladas por lise hipotônica de uma vezes 10 a 11 a 10 vezes 10 às 11 células do Procyclic Trypanosoma brucei em cinco mililitros de tampão a frio do gelo A.Mantenha a amostra refrigerada.Em seguida, determine a concentração proteica na suspensão pelo ácido bicinchonínico, ou BCA, ensaio proteico de acordo com as instruções do fabricante. Realize uma série de diluição BSA em água ultra pura para construir a curva padrão. Diluir uma pequena quantidade da amostra 20 a 100 vezes com água ultra pura para se encaixar na faixa dos padrões BSA.Depois de calcular a quantidade total de proteína na amostra, leve a concentração de proteína para 16 miligramas por mililitro, diluindo-a com buffer adicional A.Em seguida, fragmente os mitoplastos em vesículas invertidas e pedaços de membrana por sônica sete vezes por 15 segundos cada, com uma energia total de 70 a 100 joules por impulso com uma microtraícula com um diâmetro de 3,9 milímetros. Enquanto se fragmenta, incubar a amostra no gelo por 30 segundos entre impulsos. Após a sônicação, a suspensão pode parecer um pouco mais escura.Sedimente os fragmentos de membrana por ultracentrifugação a 54.000 g durante 16 horas ou a 98.000 g por cinco horas a quatro graus Celsius. Decante o supernatante e prossiga com a extração de clorofórmio. Calcule o volume do Buffer B com base na quantidade total do Buffer A utilizado.Transfira o sedimento congelado do tubo centrífuga para o homogeneizador. Resuspend a pelota de membranas mitocondriais no Buffer B com o auxílio de um pequeno homogeneizador Dounce. Transfira a suspensão para um tubo cônico de 50 mililitros.Remova a amostra do gelo e mantenha a amostra e todas as soluções à temperatura ambiente para as etapas restantes. Em seguida, adicione clorofórmio saturado com duas tris molares ajustadas com HCl para pH 8,5, um para um. Feche a tampa firmemente, e agite a amostra vigorosamente por exatamente 20 segundos.Imediatamente centrifufique a mistura a 8.400 g durante cinco minutos em temperatura ambiente. Em seguida, transfira a fase aquosa superior e nublada para microtubos de 1,6 mililitro. Adicione inibidores de protease à amostra para substituir os inibidores removidos pelo tratamento do clorofórmio.Centrifugar as amostras a 13.000 g durante 30 minutos em temperatura ambiente. Após o giro, transfira o supernatante para microtubos frescos e repita a centrifugação para remover qualquer material insolúvel restante. Equilibre a coluna Q de troca de 5 mililitros de anion ligado a um sistema de cromatografia líquida de proteína rápida com 50 mililitros de tampão de coluna Q a uma taxa de fluxo de cinco mililitros por minuto até que a absorvância a 280 nanômetros e a condutividade se estabilizem.Carregue o supernatante na coluna equilibrada a uma taxa de fluxo de um mililitro por minuto. Aguarde até que a absorvância em 280 nanômetros se estabilize ao fundo. Aplique um gradiente linear de 25 mililitros do buffer de eluição da coluna Q de 0%a 100% a uma taxa de fluxo de 0,5 mililitros por minuto e colete uma fração mililitro.Ensaio 10 microliters de cada fração individual correspondente ao pico de elução principal para atividade hidrolítico ATP por em mililitro de mistura de reação pelo ensaio Pullman ATPase em pH 8.0. Acumule as frações que exibem atividade ATPase. Concentre a amostra agrupada por ultrafiltração de membrana usando uma coluna de spin com um filtro PES de corte de peso molecular de 100.000 para 200 a 500 microliters.Em seguida, proceda à cromatografia de exclusão de tamanho. Equilibre a coluna Superose 6 Aumente a fixação a um sistema de cromatografia líquida com pelo menos 48 mililitros de buffer SEC a uma taxa de fluxo de 0,5 mililitros por minuto. Aplique a amostra na coluna.Execute a cromatografia a uma taxa de fluxo de 0,25 mililitros por minuto, enquanto coleta frações de 0,25 mililitro. Em seguida, execute 10 microliters das frações que correspondem aos picos do traço de absorção de UV 280 nanômetros no SDS-PAGE. Em seguida, manche as amostras com Coomassie Blue.Teste as frações correspondentes ao primeiro grande pico contendo o pico da F1 para a atividade hidrolítico da ATP e sensibilidade azida pelo ensaio Pullman ATPase. Em seguida, realize um ensaio BCA para determinar a concentração de proteínas. Finalmente, mantenha o F1-ATPase purificado à temperatura ambiente e use-o dentro de três dias após a purificação para aplicações a jusante.Este perfil de elução de uma cromatografia de troca de ânion exibe a absorvância UV em 280 nanômetros e a concentração de cloreto de sódio no tampão de elução. As frações selecionadas foram separadas no gel SDS-PAGE e manchadas com corante Azul Coomassie. As frações que correspondem ao pico de elução maior da cromatografia de troca de ânion e contêm o F1-ATPase foram agrupadas, concentradas e utilizadas como entrada para cromatografia de exclusão de tamanho.O principal contaminante é o dihidrolipoyl desidrogenase, que eluutas da coluna de cromatografia de exclusão de tamanho como um pico discreto. O F1-ATPase elutes no primeiro pico dominante, em grande parte simétrico. A coloração coomassie azul de um padrão de banda típica após a separação do F1-ATPase purificado via SDS-PAGE mostra bandas fracas esporádicas visíveis acima da subunidade beta, que representam subcomplexos do alfa três beta três headpiece, dimers e oligômeros das subunidades alfa e beta, e são desprovidos de quaisquer contaminantes detectáveis pela espectrometria de massa.Ao realizar a extração do clorofórmio, a etapa crítica do protocolo, é essencial sacudir a amostra vigorosamente e prosseguir imediatamente para a separação centrífuga das fases orgânicas e aquosas. Após este procedimento, o F1-ATPase isolado pode ser caracterizado em detalhes pela espectrometria de massa. Além disso, pode ser usado em ensaios de atividade ou para estudos estruturais, seja por conta própria ou na presença de vários inibidores ou análogos de substrato.

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Isolation of F1-ATPase from the Parasitic Protist Trypanosoma brucei

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Isolation of Cognate RNA-protein Complexes from Cells Using Oligonucleotide-directed Elution

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Bioquímica

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Um método eficiente para o isolamento de ARN altamente purificada a partir de sementes para Utilização em Análise Quantitativa do transcriptoma

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Traduzindo a purificação de afinidade Ribossome (TRAP) para isolamento de RNA de células endoteliais in vivo

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Ready-To-Use qPCR for Detection of DNA from Trypanosoma cruzi or Other Pathogenic Organisms

Ready-To-Use qPCR for Detection of DNA from Trypanosoma cruzi or Other Pathogenic Organisms

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Real-time PCR (qPCR) is a remarkably sensitive and precise technique&#160;that allows for amplifying&#160;minute amounts of nucleic acid targets from a ...