Name: expression and purification of the human lipid-sensitive cation channel trpc3 for structural determination by single-particle cryo-electron microscopy
Uploaded: 2019-01-07T14:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Expression and Purification of the Human Lipid-sensitive Cation Channel TRPC3 for Structural Determination by Single-particle Cryo-electron Microscopy at JoVE

デビッドのヴァン アンデル高度なクライオ電子顕微鏡スイートでデータ収集をサポート、G. 趙と X. 孟に感謝します。バリ ハイ パフォーマンス コンピューティング チーム計算サポートのお願い申し上げます。我々 はこの原稿を大幅改善コメント (名) ・ クレメンテ、D. 会費、j. Floramo、雄黄、Y のキム c. ミューラー、B. Roth、Z. ルアンに感謝の意を与えます。D. Nadziejka は、この原稿の編集サポートを感謝いたします。この仕事は、内部のバリによって支えられた資金。

1. DH10α バクミド DNA を生成する有能なセルの変形
<ol><li>興味の遺伝子を合成し、N 末端 (pFastBacI)20トロンビン胸の谷間サイトとツインの連鎖球菌性タグ、His8-タグ、および GFP を含むペグ ベクトルの修正バージョンに subclone。</li>
	<li>5 を追加して有能なセルを変換 DH10α 1.5 ml チューブし、氷で 10 分間インキュベートの 50 μ L を pFastBacI で目的遺伝子を含むプラスミドの ng。?...

<ol>
	<li>Berridge, M. J., Bootman, M. D., Roderick, H. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Calcium+signalling:+dynamics,+homeostasis+and+remodelling.">Calcium signalling: dynamics, homeostasis and remodelling.</a> Nature Reviews Molecular Cell Biology. 4 (7), 517-529 (2003).</li><li>Kumar, R., Thompson, J. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+regulation+of+parathyroid+hormone+secretion+and+synthesis.">The regulation of parathyroid hormone secretion and synthesis.</a> Journal of the American Society of Nephrology. 22 (2), 216-224 (2011).</li><li>Sudhof, T. 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Evidence for a non-capacitative Ca2+ entry.</a> Journal of Biological Chemistry. 273 (1), 133-142 (1998).</li><li>Zhu, X., 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=trp,+a+novel+mammalian+gene+family+essential+for+agonist-activated+capacitative+Ca2++entry.">trp, a novel mammalian gene family essential for agonist-activated capacitative Ca2+ entry.</a> Cell. 85 (5), 661-671 (1996).</li><li>Itsuki, 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=Voltage-sensing+phosphatase+reveals+temporal+regulation+of+TRPC3/C6/C7+channels+by+membrane+phosphoinositides.">Voltage-sensing phosphatase reveals temporal regulation of TRPC3/C6/C7 channels by membrane phosphoinositides.</a> Channels (Austin). 6 (3), 206-209 (2012).</li><li>Tang, 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=Identification+of+common+binding+sites+for+calmodulin+and+inositol+1,4,5-trisphosphate+receptors+on+the+carboxyl+termini+of+trp+channels.">Identification of common binding sites for calmodulin and inositol 1,4,5-trisphosphate receptors on the carboxyl termini of trp channels.</a> Journal of Biological Chemistry. 276 (24), 21303-21310 (2001).</li><li>Gonzalez-Cobos, J. 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低温電子顕微鏡による蛋白質の構造決定はしない蛋白質の構造決定を大きく短縮新しいカメラやアルゴリズムの開発のおかげで、過去数年間で構造生物学の分野に革命をもたらしました容易に、特に膜タンパク質結晶化します。すべての低温電子顕微鏡技術の最近の進歩にもかかわらず、高画質頻繁化を容易にするために十分な質と量で浄化された蛋白質の準備の時間がかかり、高コスト、?...

カルシウムは、ホルモン分子合成1,2,3伝達物質の放出、転写制御カスケードのシグナリングを含むほとんどの携帯電話のプロセスに関与しています。細胞内の自由なカルシウムの恒常性の維持は健康と細胞の機能に不可欠です。ストア作動性カルシウム エントリ (SOCE) カルシウムの枯渇に格納する小胞体 (ER) トリガー イオン チャンネルの開口部を容易にする膜のプロセスは、細胞内のカルシウムの恒常性の主要なメカニズムの 1 つ、さらに4,5,6のシグナル伝達に使用できます、小胞体カルシウムの補充。TRP スーパーファミリーに属するカルシウム透過チャネルである、潜在的な一過性受容体チャンネル (TRPCs) は、SOCE7,8,9の主要な参加者として識別されています。
TRPC 家族の 7 人のメンバーの間で TRPC3、TRPC6、および TRPC7 ホモログ サブグループを形成し、脂質二次メッセンジャー ジアシルグリセ ロール (DAG) シグナル伝達脂質の分解物によって活性化することで一意ホスファチジルイノシトール 4, 5-二リン酸 (PIP2)10,11。TRPC3 は、平滑筋と神経伝達と神経新生12,13に影響を与えるカルシウム シグナル伝達に重要な役割を果たしている脳の大脳と小脳の地域に強く表されます。TRPC3 の機能不全は、中枢神経系疾患、心血管疾患、卵巣腺癌14,,1516など特定の癌にリンクされています。したがって、TRPC3 は、これらの疾患の治療のための医薬品のターゲットとしての約束を保持しています。TRPC3 作用する特化した医薬品の開発は、脂質結合サイト17,18を含むその分子活性メカニズムの理解の欠如によって制限されており。我々 はこれらのメカニズムの19に重要な洞察を提供する人間 TRPC3 チャネル (hTRPC3) と閉じた状態その 2 つの脂質結合部位の最初の原子分解能の構造を報告しています。
高解像度での膜タンパク質の構造決定の重要な要因は、高品質の蛋白質を得ることです。高品質の蛋白質を得るに必要な発現と精製条件の対応するスクリーニングは、時間がかかり、高価な努力をすることができます。ここで表現と hTRPC3 は、私たちの最初のスクリーニングで不完全の浄化のための最適の条件を識別する方法を詳しく説明するプロトコルを提案する.トラブルシューティングおよび電顕 (Cryoem) 私たちの低温電子の固体基盤を築くタンパク質の動作を最適化する方法でいくつかの重要なポイントを紹介します。生成するベクトル (pEG) Gouaux と同僚が開発したスクリーニング アッセイおよび哺乳類細胞20でバキュロ ウイルスの効率的な生成のために最適化されている変更された baculoviral を使用します。この表現方法は哺乳類の細胞膜のタンパク質の発現を迅速かつコスト効果の高い適切です。ベクトルの使用この蛍光検出のサイズ排除クロマトグラフィー ベースと (FSEC) 法21の細胞診を組み合わせています。このメソッドは、興味の構造を融合した緑色蛍光タンパク質 (GFP) タグを使用して、小さな、細胞可溶化されたサンプルのターゲット蛋白質の可視化を向上させます。これは異なる洗剤や添加物、thermostabilizing の突然変異で、タンパク質の安定性のスクリーニングにより、小規模なトランスフェクション細胞の数が少ないを使用できます。このように、条件の多くを急速に大規模な蛋白質の浄化に移動する前に検査します。次の式、スクリーニング、および浄化を取得し、タンパク質のde novoの構造決定を生成する低温電子顕微鏡から画像を処理するためのプロトコルを提案する.ここで説明したアプローチ、TRP チャネル受容体および他の膜タンパク質の構造研究のための汎化可能なプロトコルとなることと考えています。

<table>
	<tbody>
		<tr>
			<td>pEG BacMam vector (pFastBacI)</td>
			<td>addgene</td>
			<td>31488</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>DH10&#945; cells</td>
			<td>Life Technologies</td>
			<td>10361-012</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>S.O.C. media</td>
			<td>Corning</td>
			<td>46003CR</td>
			<td>for transformation of DH10&#945; cells for Bacmid</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Bacmam culture plates</td>
			<td>Teknova</td>
			<td>L5919</td>
			<td>for culture of transformed DH10&#945; cells</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Incubation shaker for bacterial cells</td>
			<td>Infors HT</td>
			<td>Multitron standard</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Incubated orbital shaker for insect cells</td>
			<td>Thermo-Fisher</td>
			<td>SHKE8000</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Reach-in CO2 incubator for mammalian cells</td>
			<td>Thermo-Fisher</td>
			<td>3951</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Table-top orbital shaker</td>
			<td>Thermo-Fisher</td>
			<td>SHKE416HP</td>
			<td>used in Reach-in CO2 incubator for mammalian cells</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Incubator</td>
			<td>VWR</td>
			<td>1535</td>
			<td>for bacterial plates</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>QIAprep Spin Miniprep Kit</td>
			<td>Qiagen</td>
			<td>27106</td>
			<td>for plasmid extraction and purification</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Phenol:Chloroform:Isoamyl alcohol</td>
			<td>Invitrogen</td>
			<td>15593031</td>
			<td>for DNA extraction</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sf9 cells</td>
			<td>Life Technologies</td>
			<td>12659017</td>
			<td>insect cells for producing virus</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sf-900 media</td>
			<td>Gibco</td>
			<td>12658-027</td>
			<td>insect cell media</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>FBS</td>
			<td>Atlanta Biologicals</td>
			<td>S11550</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cellfectin II</td>
			<td>Gibco</td>
			<td>10362100</td>
			<td>for transfecting insect cells</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>lipofectamine 2000</td>
			<td>Invitrogen</td>
			<td>11668-027</td>
			<td>for transfecting mamalian cells</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>0.2 mm syringe filter</td>
			<td>VWR</td>
			<td>28145-501</td>
			<td>for filtering P1 virus</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>0.2 mm filter flasks 500ml resevoir</td>
			<td>Corning</td>
			<td>430758</td>
			<td>for filtering P2 virus</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>erlenmeyer culture flask (flat bottom 2L)</td>
			<td>Gene Mate</td>
			<td>F-5909-2000</td>
			<td>for culturing insect cells</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>erlenmeyer culture flask (baffled 2L)</td>
			<td>Gene Mate</td>
			<td>F-5909-2000B</td>
			<td>for culturing mammalian cells</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>nanodrop 2000 spectrophotometer</td>
			<td>Thermo-Fisher</td>
			<td>ND-2000</td>
			<td>for determining DNA and protein concentrations</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>HEK293</td>
			<td>ATCC</td>
			<td>CRL-3022</td>
			<td>mammalian cells for producing protein</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Freestyle 293 expression Medium</td>
			<td>Gibco</td>
			<td>1238-018</td>
			<td>mammalian cell media for protein expression</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Butyric Acid Sodium Salt</td>
			<td>Acros</td>
			<td>263195000</td>
			<td>to amplify protein expression</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>PMSF</td>
			<td>Acros</td>
			<td>215740500</td>
			<td>protease inhibitor</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Aprotinin from bovine lung</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>A1153-100MG</td>
			<td>protease inhibitor</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Leupeptin hydrochloride</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>24125-16-4</td>
			<td>protease inhibitor</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>pepstatin A</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>BP2671-250</td>
			<td>protease inhibitor</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>digitonin</td>
			<td>EMD Millipore</td>
			<td>300410</td>
			<td>detergent - to solubilize protein from membrane</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>imidazole</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>792527</td>
			<td>to elute protein from resin column</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>TALON resin</td>
			<td>Clonetech</td>
			<td>635504</td>
			<td>for affinity purification by His-tag</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>superose6 incease columns</td>
			<td>GE</td>
			<td>29091596; 29091597</td>
			<td>for HPLC and FPLC</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Prominence Modular HPLC System</td>
			<td>Shimadzu</td>
			<td>See Below</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Controller Module</td>
			<td>&#34;</td>
			<td>CBM20A</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Solvent Delivery System</td>
			<td>&#34;</td>
			<td>LC30AD</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fluorescence Detector</td>
			<td>&#34;</td>
			<td>RF20AXS</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Autosampler with Cooling</td>
			<td>&#34;</td>
			<td>SIL20ACHT</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Pure FPLC System with Fractionator</td>
			<td>Akta</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>thrombin (alpha)</td>
			<td>Haematologic Technologies Incorporated</td>
			<td>HCT-0020 Human alpha</td>
			<td>for cleaving GFP tag</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Amicon Ultra 15 mL 100K centrifugal filter tube</td>
			<td>Millipore</td>
			<td>UFC910008</td>
			<td>for concentrating protein</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>EDTA</td>
			<td>Fisher</td>
			<td>E478500</td>
			<td>for stabilizing protein</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>400 mesh carbon-coated copper grids</td>
			<td>Ted Pella Inc.</td>
			<td>01754-F</td>
			<td>grids for negative stain</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Quantifoil holey carbon grid (gold, 1.2/1.3&#8201;&#956;m size/hole space, 300 mesh)</td>
			<td>Electron Microscopy Sciences</td>
			<td>Q3100AR1.3</td>
			<td>grids for Cryo-EM</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Vitrobot Mark III</td>
			<td>FEI</td>
			<td></td>
			<td>for preparing sample grids by liquid ethane freezing</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>liquid nitrogen</td>
			<td>Dura-Cyl</td>
			<td>UN1977</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>ethane gas</td>
			<td>Airgas</td>
			<td>UN1035</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Solarus Plasma System</td>
			<td>Gatan</td>
			<td>Model 950</td>
			<td>for cleaning grids before sample freezing</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tecnai Spirit electron microscope</td>
			<td>FEI</td>
			<td></td>
			<td>for negative stain EM imaging</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Talos Arctica electron microsocope</td>
			<td>FEI</td>
			<td></td>
			<td>for screening and low resolution imaging of Cryo-EM grids</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Titan Krios electron microscope</td>
			<td>FEI</td>
			<td></td>
			<td>for high-resolution Cryo-EM imaging</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Software</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Gautomatch software</td>
			<td>http://www.mrc-lmb.cam.ac.uk/kzhang/Gautomatch/</td>
			<td></td>
			<td>to pick particles from micrographs</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Relion 2.1 software</td>
			<td>https://github.com/3dem/relion</td>
			<td></td>
			<td>to construct 2D and 3D classification</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>CryoSPARC software</td>
			<td>https://cryosparc.com/</td>
			<td></td>
			<td>to generate an initial structure model</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Frealign software</td>
			<td>http://grigoriefflab.janelia.org/frealign</td>
			<td></td>
			<td>to refine particles</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Coot software</td>
			<td>https://www2.mrc-lmb.cam.ac.uk/personal/pemsley/coot/</td>
			<td></td>
			<td>to build a model</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>MolProbity software</td>
			<td>http://molprobity.biochem.duke.edu/</td>
			<td></td>
			<td>to evaluate the geometries of the atomic model</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>SerialEM software</td>
			<td>http://bio3d.colorado.edu/SerialEM/</td>
			<td></td>
			<td>for automated serial image stack acquisition</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>MortionCor2 software</td>
			<td>http://msg.ucsf.edu/em/software/motioncor2.html</td>
			<td></td>
			<td>for motion correction of summed movie stacks</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>GCTF software</td>
			<td>https://www.mrc-lmb.cam.ac.uk/kzhang/Gctf/</td>
			<td></td>
			<td>for measuring defocus values in movie stacks</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Phenix.real_space_refine software</td>
			<td>https://www.phenix-online.org/documentation/reference/real_space_refine.html</td>
			<td></td>
			<td>for real space refinement of the initial 3D model</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

expression and purification of the human lipid-sensitive cation channel trpc3 for structural determination by single-particle cryo-electron microscopy

正規の TRP 亜科の一過性受容体電位チャンネル (TRPCs) が重要な役割を果たすカルシウム恒常性、特にストア作動性カルシウム エントリの適切な機能を維持するために不可欠な非選択的陽イオン チャネルシナプス小胞の放出と細胞内シグナリング。したがって、TRPC チャネルは、さまざまな心臓肥大などの心臓血管疾患、パーキンソン病などの神経変性疾患、脊髄小脳変性症などの神経系の疾患を含む人間の病気に関与しています。したがって、TRPC チャネルは、人間の病気の潜在的な薬理学的ターゲットを表します。ただし、これらのチャネルのゲーティングの分子メカニズムはまだ明らかではありません。安定性、均一な精製されたタンパク質の大量の取得の難しさ構造決定研究、特に TRPC イオン チャネルなどの哺乳類の膜タンパク質の制限要因となっています。ここでは、親和性とサイズ排除クロマトグラフィーによって変更されたバキュロ ウイルス遺伝子の転送システムとこれらの蛋白質の精製を用いた哺乳類のイオン チャンネル膜タンパク質の大量発現のためのプロトコルを提案する.さらに浄化された蛋白質から単一粒子の低温電子顕微鏡画像を収集するために、これらの画像を使用して蛋白質の構造を確認するプロトコルを提案します。構造決定は、ゲートとイオン チャネル機能のメカニズムを理解するための強力な方法です。

表現のプロトコルの概要と hTRPC3 の精製は、図 1 aに表示されます。理想的な白人植民地、バクミド DNA 精製のために選択のような hTRPC3 バクミド板のイメージは図 1 bに表示されます。わかったその 48 h は明確な黄色 gal は、隔離されたコロニーの存在を維持しながらの染色に最適です。P2 hTRPC3 GFP 蛍光で可視化としてのウイ?...

Watch this Scientific Journal Video about Expression and Purification of the Human Lipid-sensitive Cation Channel TRPC3 for Structural Determination by Single-particle Cryo-electron Microscopy at JoVE

Expression and Purification of the Human Lipid-sensitive Cation Channel TRPC3 for Structural Determination by Single-particle Cryo-electron Microscopy

式と単一粒子の低温電子顕微鏡による構造決定のための人間脂質感受性陽イオン チャネル TRPC3 の精製

このプロトコルは、バキュロ ウイルス システムを効率的に最小限の労力と毒性、蛋白質の抽出、精製、哺乳類細胞の遺伝子を表現するために使用を含むクライオ電子顕微鏡によるイオン チャネルの構造を決定するために使用方法をについて説明します品質チェック、サンプル グリッドとスクリーニングと同様、データ収集と処理。

Transient receptor potential channels (TRPCs) of the canonical TRP subfamily are nonselective cation channels that play an essential role in calcium ...

このプロトコルは、重要な、しかし研究されたイオンチャネルの家族のメンバーであるヒトTRPC3の構造を解決することを可能にしました。この技術の主な利点は、構造と機能の両方の研究のために、様々なタンパク質を発現し、精製するために適用することができる高効率です。この方法は、タンパク質の生化学や生物理学の研究に使用するための効率的なタンパク質発現および精製システムを提供し、多種多様なイオンチャネルおよび他の膜タンパク質に適用することができる。まず、ウイルス産生培養物のサンプル中のウイルスのGFP蛍光を見て、相対的なウイルス発現を確認する。十分なサイズのバッフル底アーレンマイヤー培養フラスコでは、HEK293哺乳動物細胞懸濁液培養液の望ましい体積を調製し、1ミリリットル当たり35〜380万個の細胞を発現培地中で、1%無菌FBSを添加する。調製されたP2ウイルスストック溶液の体積%を加え、摂氏37度と135 RPMでオービタルシェーカーにインキュベートします。感染後12〜18時間で10ミリモルのナトリウムブタイレートを加えて、最適なタンパク質発現に必要な時間を摂氏30度でインキュベートする。この後、細胞を収穫するために2、880倍の重力で遠心分離を行った。収穫した細胞の1リットル当たり約100ミリリットルのTBSで細胞を洗浄し、再懸濁させる。20分間2、880倍の重力で再び遠心分離機を、細胞ペレットを採取する。また、様々な時点で小さな1ミリリットルの細胞ペレットの収穫を収集し、異なる洗剤および/または添加物の存在下で攪拌して摂氏4度で2時間可溶化します。235,000倍の重力で、摂氏4度で10分間超遠心分離することにより、これらの小さな全細胞可溶化サンプルを明確にします。次に、SECクロマトグラフィーカラムで30マイクロリットルのサンプルとして実行し、発現に最適な時間と最適な可溶化条件を決定します。採取した細胞の1リットル当たり100ミリリットルのバッファーでペレットを解凍します。細胞が解凍されたら、ピペットまたは攪拌して溶液が均質であることを確認します。細胞を攪拌バーでかき混ぜながら2時間氷に浸したビーカーに摂氏4度で可溶化させます。次に、重力235,000倍、摂氏4度で1時間超遠心分離して細胞デブリを取り除きます。HPLCによるSCCカラム上に30マイクロリットルの上清サンプルを実行し、タンパク質量を確認し、GFBシグナル出力により標的タンパク質を可視化します。可溶化したタンパク質を含むコバルト親和性樹脂結合上清を重力カラムに塗布し、流量を収集する。SCCカラムでフロースルーの30マイクロリットルサンプルを実行し、タンパク質が樹脂に結合しているかどうかを確認します。その後、10カラムのバッファーで樹脂を洗浄する。SCCカラムで洗浄の30マイクロリットルサンプルを実行し、タンパク質の損失を確認します。緩衝液を用いて、樹脂結合ヒトTRPC3を溶出する。SSCカラムで1~100個希釈した溶出液の90マイクロリットルサンプルを実行して、タンパク質が溶出していることを確認し、標的タンパク質サイズに対応する位置にGFPシグナルの存在を確認します。1〜20モル比でトロンビンを追加し、溶出したサンプルにEDTAの10ミリモルを追加します。摂氏4度で3時間インキュベートします。この後、溶出剤を15ミリリットルの遠心フィルターチューブに移します。チューブを2、800倍の重力、摂氏4度で5分刻みで回転させ、溶出液を500マイクロリットル以下に濃縮します。スピン間のタンパク質溶液を上下にピペットしてタンパク質を再中断し、濃縮を防ぎます。バッファー内の SSC 列に集中をロードします。高速タンパク質液体クロマトグラフィーを実行し、300マイクロリットルの分画を収集します。次に、UV吸光度信号で視覚化されたTRPC3四トラマーを含むピーク画分を組み合わせます。そして、ミリリットル当たり少なくとも5ミリグラムの最終濃度に再び濃縮する。ヒトTRPC3は、0.01~20マイクロモルの臨界ミセル濃度を有する様々な洗浄剤で全細胞可溶化し、バッファを含むDDM/CHSで実行した。DDM/CHSはヒトTRPC3の溶解度が最も高いが、ピーク位置が大きすぎて四量体ヒトTRPC3に見えない。細胞全体を可溶化した後、細胞溶解デブリを取り除き、可溶化したタンパク質をSSCカラムにロードし、DDM/CHS洗剤含有緩衝液中のHPLC上で実行し、TRPM4コントロールに対して異なる条件下でヒトTRPC3の絶対溶解度とピーク量を比較する。異なる洗剤の可溶化TRPC3サンプルはすべて、ヒトTRPC3の四量体形態が正のヒト制御TRPM4よりも分子量が小さいため、11.9ミリリットル前後のピーク位置を示しています。DDM/CHSとデジトニンを含む2つの異なる可溶化および実行中のバッファがテストされます。ジクトンニンを含むバッファーで実行されるタンパク質は、陽性対照に対して妥当な位置で最高のピークを生み出す。細胞の25ミリリットルを使用して小規模な精製はいくつかの広いピークを示すが、タンパク質は陰性染色による2D分類における単一の四量体ヒトTRPC3チャネルの特徴を示す。添加剤は、ヒトTRPC3の生理学的特徴に基づいてスクリーニングされる。EDTAは、無傷の四量体ピーク位置におけるヒトTRPC3の安定化に顕著な影響を示し、クライオEM顕微鏡写真における粒子数を有意に増加させ、バックグラウンドのノイズを減少させた。最終結果の品質は、HPLCのFSCCプロファイルのトラブルシューティングに適しています。そして、すべての精製ステップを迅速に完了する上で、理想的には1日で。構造決定、抗体生成、および機能性の研究など、結合アッセイまたは電気生理学は、この手順の後に行うことができる。この技術は、他のイオンチャネルおよびタンパク質ファミリーを研究し、構造決定を超えた用途に精製タンパク質を生成するために、また、適応され、可能です。層流フードで作業したり、防護服を着用したり、廃棄物を適切に処分するなど、細胞培養バイオハザードを管理するための適切な予防措置を講じる必要があります。

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DNA repair in the context of chromatin is poorly understood. Biochemical studies using nucleosome core particles, the fundamental repeating unit of ...

Single-Particle Cryo-EM Data Collection with Stage Tilt using Leginon

レギノンを用いたステージチルトを用いた単粒子クライオ電子顕微鏡データ収集

Single-particle analysis (SPA) by cryo-electron microscopy (cryo-EM) is now a mainstream technique for high-resolution structural biology. Structure ...

Extracting Modified Microtubules from Mammalian Cells to Study Microtubule-Protein Complexes by Cryo-Electron Microscopy

クライオ電子顕微鏡による微小管-タンパク質複合体の研究のための哺乳類細胞からの修飾微小管抽出

Microtubules are an important part of the cytoskeleton and are involved in intracellular organization, cell division, and migration. Depending on the ...

式と単一粒子の低温電子顕微鏡による構造決定のための人間脂質感受性陽イオン チャネル TRPC3 の精製

式と単一粒子の低温電子顕微鏡による構造決定のための人間脂質感受性陽イオンチャネル TRPC3 の精製