Name: purification of human s100a12 and its ion-induced oligomers for immune cell stimulation
Uploaded: 2019-09-29T12:30:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Purification of Human S100A12 and Its Ion-induced Oligomers for Immune Cell Stimulation at JoVE.com

Это исследование было поддержано грантами от интрамуральной инновационной медицинской исследовательской программы медицинского факультета Университета Мюнстера (KE121201 до C.K.) и Немецкого исследовательского фонда (DFG, Fo354/3-1 до D.F.).

ПРИМЕЧАНИЕ: Пожалуйста, обратитесь к дополнительной таблице 1 для подготовки буферов и фондовых решений.
1. Выражение белка в кишечной палочке
<ol><li>
Клонирование
	<ol>
<li>Клон тегов без человека S100A12 (NCBI Справочная последовательность: NP-005612.1) ?...

<ol>
	<li>Liston, A., Masters, S. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Homeostasis-altering+molecular+processes+as+mechanisms+of+inflammasome+activation.">Homeostasis-altering molecular processes as mechanisms of inflammasome activation.</a> Nature Reviews Immunology. 17 (3), 208-214 (2017).</li><li>Kessel, C., Holzinger, D., Foell, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Phagocyte-derived+S100+proteins+in+autoinflammation:+putative+role+in+pathogenesis+and+usefulness+as+biomarkers.">Phagocyte-derived S100 proteins in autoinflammation: putative role in pathogenesis and usefulness as biomarkers.</a> Clinical Immunology. 147 (3), 229-241 (2013).</li><li>Baker, T. M., Nakashige, T. G., Nolan, E. M., Neidig, M. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Magnetic+circular+dichroism+studies+of+iron(ii)+binding+to+human+calprotectin.">Magnetic circular dichroism studies of iron(ii) binding to human calprotectin.</a> Chemical Science. 8 (2), 1369-1377 (2017).</li><li>Nakashige, T. G., Zhang, B., Krebs, C., Nolan, E. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Human+calprotectin+is+an+iron-sequestering+host-defense+protein.">Human calprotectin is an iron-sequestering host-defense protein.</a> Nature Chemical Biology. 11 (10), 765-771 (2015).</li><li>Nakashige, T. G., Zygiel, E. M., Drennan, C. L., Nolan, E. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Nickel+Sequestration+by+the+Host-Defense+Protein+Human+Calprotectin.">Nickel Sequestration by the Host-Defense Protein Human Calprotectin.</a> Journal of the American Chemical Society. 139 (26), 8828-8836 (2017).</li><li>Cunden, L. S., Gaillard, A., Nolan, E. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Calcium+Ions+Tune+the+Zinc-Sequestering+Properties+and+Antimicrobial+Activity+of+Human+S100A12.">Calcium Ions Tune the Zinc-Sequestering Properties and Antimicrobial Activity of Human S100A12.</a> Chemical Science. 7 (2), 1338-1348 (2016).</li><li>Moroz, O. V., 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+the+human+S100A12-copper+complex:+implications+for+host-parasite+defence.">Structure of the human S100A12-copper complex: implications for host-parasite defence.</a> Acta Crystallographica Section D, Biological Crystallography. 59 (Pt 5), 859-867 (2003).</li><li>Moroz, O. V., Blagova, E. V., Wilkinson, A. J., Wilson, K. S., Bronstein, I. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+crystal+structures+of+human+S100A12+in+apo+form+and+in+complex+with+zinc:+new+insights+into+S100A12+oligomerisation.">The crystal structures of human S100A12 in apo form and in complex with zinc: new insights into S100A12 oligomerisation.</a> Journal of Molecular Biology. 391 (3), 536-551 (2009).</li><li>Korndorfer, I. P., Brueckner, F., 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+crystal+structure+of+the+human+(S100A8/S100A9)2+heterotetramer,+calprotectin,+illustrates+how+conformational+changes+of+interacting+alpha-helices+can+determine+specific+association+of+two+EF-hand+proteins.">The crystal structure of the human (S100A8/S100A9)2 heterotetramer, calprotectin, illustrates how conformational changes of interacting alpha-helices can determine specific association of two EF-hand proteins.</a> Journal of Molecular Biology. 370 (5), 887-898 (2007).</li><li>Moroz, O. V., 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=Both+Ca2++and+Zn2++are+essential+for+S100A12+protein+oligomerization+and+function.">Both Ca2+ and Zn2+ are essential for S100A12 protein oligomerization and function.</a> BMC Biochemistry. 10, 11 (2009).</li><li>Baudier, J., Glasser, N., Gerard, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ions+binding+to+S100+proteins.+I.+Calcium-+and+zinc-binding+properties+of+bovine+brain+S100+alpha+alpha,+S100a+(alpha+beta),+and+S100b+(beta+beta)+protein:+Zn2++regulates+Ca2++binding+on+S100b+protein.">Ions binding to S100 proteins. I. Calcium- and zinc-binding properties of bovine brain S100 alpha alpha, S100a (alpha beta), and S100b (beta beta) protein: Zn2+ regulates Ca2+ binding on S100b protein.</a> Journal of Biological Chemistry. 261 (18), 8192-8203 (1986).</li><li>Dell&#8217;Angelica, E. C., Schleicher, C. H., Santome, J. A. <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+binding+properties+of+calgranulin+C,+a+novel+S100-like+calcium-binding+protein+from+pig+granulocytes.">Primary structure and binding properties of calgranulin C, a novel S100-like calcium-binding protein from pig granulocytes.</a> Journal of Biological Chemistry. 269 (46), 28929-28936 (1994).</li><li>Vogl, 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=S100A12+is+expressed+exclusively+by+granulocytes+and+acts+independently+from+MRP8+and+MRP14.">S100A12 is expressed exclusively by granulocytes and acts independently from MRP8 and MRP14.</a> Journal of Biological Chemistry. 274 (36), 25291-25296 (1999).</li><li>Hofmann, M. 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=RAGE+mediates+a+novel+proinflammatory+axis:+a+central+cell+surface+receptor+for+S100/calgranulin+polypeptides.">RAGE mediates a novel proinflammatory axis: a central cell surface receptor for S100/calgranulin polypeptides.</a> Cell. 97 (7), 889-901 (1999).</li><li>Foell, 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=Proinflammatory+S100A12+Can+Activate+Human+Monocytes+via+Toll-like+Receptor+4.">Proinflammatory S100A12 Can Activate Human Monocytes via Toll-like Receptor 4.</a> American Journal of Respiratory and Critical Care Medicine. 187 (12), 1324-1334 (2013).</li><li>Kessel, 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=Calcium+and+zinc+tune+autoinflammatory+Toll-like+receptor+4+signaling+by+S100A12.">Calcium and zinc tune autoinflammatory Toll-like receptor 4 signaling by S100A12.</a> Journal of Allergy and Clinical Immunology. 142 (4), 1370-1373 (2018).</li><li>Armaroli, G., 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=Monocyte-Derived+Interleukin-1beta+As+the+Driver+of+S100A12-Induced+Sterile+Inflammatory+Activation+of+Human+Coronary+Artery+Endothelial+Cells:+Implications+for+the+Pathogenesis+of+Kawasaki+Disease.">Monocyte-Derived Interleukin-1beta As the Driver of S100A12-Induced Sterile Inflammatory Activation of Human Coronary Artery Endothelial Cells: Implications for the Pathogenesis of Kawasaki Disease.</a> Arthritis &amp; Rheumatology. 71 (5), 792-804 (2019).</li><li>GE Healthcare. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Strategies for Protein Purification. Handbook. , (2010).</li><li>Jackson, E., Little, S., Franklin, D. S., Gaddy, J. A., Damo, S. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Expression,+Purification,+and+Antimicrobial+Activity+of+S100A12.">Expression, Purification, and Antimicrobial Activity of S100A12.</a> Journal of Visualized Experiments. (123), (2017).</li><li>Kiss, B., Ecsedi, P., Simon, M., Nyitray, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Isolation+and+Characterization+of+S100+Protein-Protein+Complexes.">Isolation and Characterization of S100 Protein-Protein Complexes.</a> Methods in Molecular Biology. 1929, 325-338 (2019).</li><li>Magalhaes, P. 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=Methods+of+endotoxin+removal+from+biological+preparations:+a+review.">Methods of endotoxin removal from biological preparations: a review.</a> Journal of Pharmacy and Pharmaceutical Sciences. 10 (3), 388-404 (2007).</li><li>Petsch, D., Anspach, F. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Endotoxin+removal+from+protein+solutions.">Endotoxin removal from protein solutions.</a> Journal of Biotechnology. 76 (2-3), 97-119 (2000).</li><li>Heilmann, R. M., Suchodolski, J. S., Steiner, J. M. <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+partial+characterization+of+canine+S100A12.">Purification and partial characterization of canine S100A12.</a> Biochimie. 92 (12), 1914-1922 (2010).</li><li>Hung, K. W., Hsu, C. C., Yu, C. <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+Ca2+-bound+S100A12.">Solution structure of human Ca2+-bound S100A12.</a> Journal of Biomolecular NMR. 57 (3), 313-318 (2013).</li><li>Endotoxin Removal. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Application Note - Sartorius Stedim Biotech. , (2010).</li><li>Hogasen, A. K. M., Abrahamsen, T. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Polymyxin-B+Stimulates+Production+of+Complement+Components+and+Cytokines+in+Human+Monocytes.">Polymyxin-B Stimulates Production of Complement Components and Cytokines in Human Monocytes.</a> Antimicrobial Agents and Chemotherapy. 39 (2), 529-532 (1995).</li><li>Valentinis, 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=Direct+effects+of+polymyxin+B+on+human+dendritic+cells+maturation+-+The+role+of+I+kappa+B-alpha/NF-kappa+B+and+ERK1/2+pathways+and+adhesion.">Direct effects of polymyxin B on human dendritic cells maturation - The role of I kappa B-alpha/NF-kappa B and ERK1/2 pathways and adhesion.</a> Journal of Biological Chemistry. 280 (14), 14264-14271 (2005).</li><li>Teuber, M., Miller, I. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Selective+Binding+of+Polymyxin-B+to+Negatively+Charged+Lipid+Monolayers.">Selective Binding of Polymyxin-B to Negatively Charged Lipid Monolayers.</a> Biochimica Et Biophysica Acta. 467 (3), 280-289 (1977).</li></ol>

В этом протоколе мы описываем безметиваемую бактериальную экспрессию человека S100A12 и его очищение, а также разделение на различные ионные олигомеры для стимуляции иммунных клеток. По сравнению с опубликованной литературой по очистке белка S100A128,23,<...

S100A12 является кальциевый связывающий белок, который в основном производится человеческими гранулоцитами. Белок переэкспрессирован во время (системного) воспаления и его уровня сыворотки, особенно при (авто) воспалительных заболеваниях, таких как системный ювенильный идиопатический артрит (sJIA), семейная средиземноморская лихорадка (FMF) или болезнь Кавасаки (KD) может сообщить о активности заболевания и реакции на терапию. В зависимости от рецепторов распознавания образов (PRRs), таких как платные рецепторы (TLRs), врожденная иммунная система может быть активирована патогенно-ассоциированными молекулярными моделями (PAMP), такими как липополисахариды (LPS) или повреждения, связанные с молекулярными моделями (DAMPs; также называют «аларминами»). DAMPs являются эндогенные молекулы, такие как клеточные белки, липиды или нуклеиновые кислоты1. DAMP-функции хорошо описаны для членов семейства белка кальгранулин, S100A8/A9 и S100A122, которые также, как сообщается, работают как divalent металл ион-chelating антимикробных пептидов3,4, 5,6. В зависимости от имеющейся ионной силы S100A12 может, как и другие члены семейства S100, организовать в различных homomultimers и до недавнего времени влияние S100A12-олигомеризации на PRR-взаимодействия, в частности TLR4, было неизвестно.
Мономерная форма белка (92 аминокислоты, 10,2 кДа) состоит из двух структур сгелиса-петли-селикса EF, соединенных гибким связующим звеном. C-терминальныйEF-hand содержит классический мотив Ca 2'-связывающий, в то время как N-терминальныйEF-hand демонстрирует структуру расширенной петли S100 («псевдо-EF-hand») и показывает уменьшенную Ca2'-сродство. Ca 2 "-связывание S100A12 может вызвать серьезные конформационные изменения в C-терминубелков, что приводит к воздействию гидрофобного патча на каждом мономере и образует димеризации интерфейса. Таким образом, в физиологических условиях наименьшая четырехкратная структура, образованная S100A12, является нековалентным dimer (примерно 21 kDa), в котором отдельные мономеры находятся в антипараллельной ориентации. При расположении в качестве димера, S100A12, как сообщается, секвестр »n2", а также другие divalent ионов металла, например, Cu2 "с высоким сродством7. Эти ионы координируются в интерфейсе S100A12 dimer аминокислотами H15 и D25 одного подразделения и H85, а также H89 антипараллельного другого подразделения8,9,10. В то время как более ранние исследования предполагают, что «n2»- загруженный S100A12 может вызвать организацию белка в гомо-тетрамеры (44 kDa) и привести к увеличению Ca2 "сродство11,12, недавняя металлическая титровка исследования6 показывают, Ca 2 "-связывание s100A12, чтобы увеличить сродство белка к »n2 ". После того, как S100A12 EF-руки полностью заняты Ca2 ",дополнительные Ca2 ", как полагают, связывать между димерами, вызывая образование гексемеров (примерно 63 kDa). Архитектура хексамерной квартальной структуры явно отличается от тетрамерной. Предлагается, что интерфейс тетрамера нарушается, чтобы привести к новым димер-димер интерфейсы, которые выгоды hexamer формирования10. S100A12 почти исключительно выражается человеческими гранулоцитами, где она составляет около 5% всего цитосолильного белка13. В своей функции DAMP S100A12 исторически был описан как агонист рецептора мульти-лиганд для передовых конечных продуктов гликации (RAGE), а затем назвал внеклеточной вновь выявленных RAGE-связывающий белок (EN-RAGE)14. Хотя мы ранее сообщили биохимических S100A12-связывания как RAGE и TLR415, мы недавно продемонстрировали человеческие моноциты реагировать на S100A12 стимуляции в TLR4-зависимым образом16. Это требует расположения S100A12 в его Ca2 "/n2"-индуцированной hexameric quarternary структуры16.
Здесь мы описываем процедуру очистки для рекомбинантного человека S100A12 и его ион-индуцированных олигомеров для стимуляции иммунных клеток16,17. Это основано на двухступенчатой стратегии хроматографии, которая первоначально включает в себя колонку обмена анионов для изоляции и концентрации белка и удаления объемных загрязнений (например, эндотоксины/липополисахариды)18. Ионно-обменная хроматография мели с разъединяет белки на основе различных чистых поверхностных зарядов. Для кислых белков, таких как S100A12 (изоэлектрическая точка 5,81), буферная система с рН 8,5 и сильной анион-обменной мисиной приводит к хорошему разделению. Связанные белки были eluted с высоким содержанием соли буферград градиента. С увеличением ионной силы отрицательные ионы в элютионном буфере конкурируют с белками за заряды на поверхности мисинки. Белки индивидуально elute в зависимости от их чистого заряда и в результате этого, буферы, описанные в настоящим, позволяют изолировать и сконцентрировать переэкспрессии S100A12 белка. Из-за отрицательно заряженных групп в липополисахаридах, эти молекулы также связываются с анион-обменом мишенями. Однако их более высокий чистый заряд приводит к более позднему выращению приприменении высокосолевого градиента. Для полировки введен второй этап процедуры очистки. Это делает использование кальция связывающей способности S100A12 и удаляет оставшиеся примеси на гидрофобных взаимодействия колонки. Связывание кальция S100A12 приводит к конформационным изменениям и воздействию гидрофобных пятен на поверхность белка. При этом условии S100A12 взаимодействует с гидрофобной поверхностью мисы. После кальция-chelating ЭДТА, это взаимодействие вспять. При наличии ионов, особенно кальция и цинка, S100A12 устраивается в гомомерные олигомеры. Для изучения структурно-функциональных отношений различных олигомеров мы стабилизировали димерические, тетрамерные и гексамерные рекомбинантные S100A12 с химическим кросслинкером и разделили комплексы на столбец хроматографии размеров исключения. Наконец, для анализа функциональности и биологической активности очищенного белка и его ионно-индуцированных олигомеров можно сравнить высвобождение цитокинов S100A12 и LPS стимулируемых моноцитов.
До сих пор описаны различные методы очистки S100A12. Джексон и др.19, например, опубликовал протокол с очищением через колонку обмена анионом и последующего размера исключения хроматографии. Полировка очистки на столбце исключения размера приводит к хорошим результатам, но, например, из-за ограниченных объемов загрузки, менее гибкая по масштабируемости. Другой подход, опубликованный Kiss et al.20, описывает очищение помеченного белка через колонку сродства Ni2 в качестве первого шага очистки, а затем ферментативного расщепления для удаления тега и дальнейших шагов по очистке. В отличие от вышеупомянутых исследований19,20, производится белка, как описано в этом протоколе определяется для экспериментов на иммунных клетках. Таким образом, остатки эндотоксина загрязнения от бактериальной культуры является проблемой. Хотя различные подходы для удаления эндотоксинов были описаны до сих пор, нет единого метода, который работает одинаково хорошо для любого данного белковогораствора 21,22.
Таким образом, наш протокол сочетает в себе преимущества безметного выражения в бактериальной системе с эффективным удалением эндотоксинов и высокой урожайностью чистого белка.

<table>
	<tbody>
		<tr>
			<td>pET11b vector</td>
			<td>Novagen</td>
			<td>&#160;</td>
			<td>&#160;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>BL21(DE3) competent E. coli</td>
			<td>New England Biolabs</td>
			<td>C2527</td>
			<td>&#160;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>&#160;</td>
			<td>&#160;</td>
			<td>&#160;</td>
			<td>&#160;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>100 x Non-essential amino acids</td>
			<td>Merck</td>
			<td>K 0293</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>25% HCl</td>
			<td>Carl Roth</td>
			<td>X897.1</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>4&#8722;20% Mini-PROTEAN TGX Protein Gels</td>
			<td>BioRad</td>
			<td>4561093</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ampicillin sodium salt</td>
			<td>Carl Roth</td>
			<td>HP62.1</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>BS3 (bis(sulfosuccinimidyl)suberate) - 50 mg</td>
			<td>ThermoFisher Scientific</td>
			<td>21580</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Calciumchlorid Dihydrat</td>
			<td>Carl Roth</td>
			<td>5239.1</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Coomassie Briliant Blue R250 Destaining Solution</td>
			<td>BioRad</td>
			<td>1610438</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Coomassie Briliant Blue R250 Staining Solution</td>
			<td>BioRad</td>
			<td>1610436</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>EasySep Human Monocyte Enrichment Kit</td>
			<td>Stemcell</td>
			<td>19059</td>
			<td>Magnetic negative cell isolation kit</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>EDTA disodium salt dihydrate</td>
			<td>Carl Roth</td>
			<td>8043.1</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>EGTA</td>
			<td>Carl Roth</td>
			<td>3054.3</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>EndoLISA</td>
			<td>Hyglos</td>
			<td>609033</td>
			<td>Endotoxin detection assay</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Endotoxin-Free Ultra Pure Water</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>TMS-011-A</td>
			<td>Ultrapure water for preparation of endotoxin-free buffers</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>EndoTrap red</td>
			<td>Hyglos</td>
			<td>321063</td>
			<td>Endotoxin removal resin</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>FBS (heat-inactivated)</td>
			<td>Gibco</td>
			<td>10270</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>HBSS, no calcium, no magnesium</td>
			<td>ThermoFisher Scientific</td>
			<td>14175053</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Hepes</td>
			<td>Carl Roth</td>
			<td>9105</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Hepes (high quality, endotoxin testet)</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>H4034</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>hTNF-alpha - OptEia ELISA Set</td>
			<td>BD</td>
			<td>555212</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>IPTG (isopropyl-&#223;-D-thiogalactopyranosid)</td>
			<td>Carl Roth</td>
			<td>CN08.1</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>L-Glutamine (200 mM)</td>
			<td>Merck</td>
			<td>K 0282</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>LB-Medium</td>
			<td>Carl Roth</td>
			<td>X968.1</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Lipopolysaccharides from E. coli O55:B5</td>
			<td>Merck</td>
			<td>L6529</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Pancoll, human</td>
			<td>PAN Biotech</td>
			<td>P04-60500</td>
			<td>Separation solution (density gradient centrifugation)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Penicillin/Streptomycin (10.000 U/ml)</td>
			<td>Merck</td>
			<td>A 2212</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Phenyl Sepharose High Performance</td>
			<td>GE Healthcare</td>
			<td>17-1082-01</td>
			<td>Resin for hydrophobic interaction chromatography</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Polymyxin B</td>
			<td>Invivogen</td>
			<td>tlrl-pmb</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Protease inhibitor tablets</td>
			<td>Roche</td>
			<td>11873580001</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Q Sepharose Fast Flow</td>
			<td>GE Healthcare</td>
			<td>17-0510-01</td>
			<td>Resin for anion-exchange chromatography</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>RoboSep buffer</td>
			<td>Stemcell</td>
			<td>20104</td>
			<td>Cell separation buffer (section 5.1.4)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>RPMI 1640 Medium</td>
			<td>Merck</td>
			<td>F 1215</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sodium chloride (NaCl)</td>
			<td>Carl Roth</td>
			<td>3957.2</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sodium hydroxide</td>
			<td>Carl Roth</td>
			<td>P031.1</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tris Base</td>
			<td>Carl Roth</td>
			<td>4855.3</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Zinc chloride</td>
			<td>Carl Roth</td>
			<td>T887</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Labware</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>0,45 &#181;m syringe filter</td>
			<td>Merck</td>
			<td>SLHA033SS</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>14 mL roundbottom tubes</td>
			<td>BD</td>
			<td>352059</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>2 L Erlenmyer flask</td>
			<td>Carl Roth</td>
			<td>LY98.1</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>24 well suspension plates</td>
			<td>Greiner</td>
			<td>662102</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>5 L measuring beaker</td>
			<td>Carl Roth</td>
			<td>CKN3.1</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>50 mL conical centrifuge tubes</td>
			<td>Corning</td>
			<td>430829</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>50 mL high-speed centrifuge tubes</td>
			<td>Eppendorf</td>
			<td>3,01,22,178</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Amicon Ultra-15 Centrifugal Filter Unit MWCO 3 kDa</td>
			<td>Merck</td>
			<td>UFC900324</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Amicon Ultra-15 Centrifugal Filter Unit MWCO 50 kDa</td>
			<td>Merck</td>
			<td>UFC905024</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Culture dish (100 mm)</td>
			<td>Sarstedt</td>
			<td>83.3902</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dialysis Tubing Closures</td>
			<td>Spectrum</td>
			<td>132738</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>EasySep magnet &#39;The Big Easy`</td>
			<td>Stemcell</td>
			<td>18001</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fraction collector tubes 5 mL</td>
			<td>Greiner</td>
			<td>115101</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Lumox film, 25 &#181;m, 305 mm x 40 m</td>
			<td>Sarstedt</td>
			<td>94,60,77,316</td>
			<td>Film for monocyte culture plates</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Spectra/Por Dialysis Membrane (3.5 kDa)</td>
			<td>Spectrum</td>
			<td>132724</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Steritop filter unit</td>
			<td>Merck</td>
			<td>SCGPT01RE</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Equipment</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>37 &#176;C Incubator (with shaking)</td>
			<td>New Brunswick Scientific</td>
			<td>Innova 42</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>&#196;KTA purifier UPC 10</td>
			<td>GE Healthcare</td>
			<td></td>
			<td>FPLC System</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fraction collector</td>
			<td>GE Healthcare</td>
			<td>Frac-920</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Centrifuge (with rotor A-4-81)</td>
			<td>Eppendorf</td>
			<td>5810R</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fixed angle rotor</td>
			<td>Eppendorf</td>
			<td>F-34-6-38</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Mini Protean Tetra Cell</td>
			<td>BioRad</td>
			<td>1658000EDU</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>NanoPhotometer</td>
			<td>Implen</td>
			<td>P330</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sonicator</td>
			<td>Brandelin</td>
			<td>UW2070</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fluorescence reader</td>
			<td>Tecan</td>
			<td>infinite M200PRO</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>pH meter</td>
			<td>Knick</td>
			<td>765</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

purification of human s100a12 and its ion-induced oligomers for immune cell stimulation

В этом протоколе мы описываем метод очистки человека кальций-связывающий белок S100A12 и его ион-индуцированных олигомеров из культуры escherichia coli для стимуляции иммунных клеток. Этот протокол основан на двухступенчатой стратегии хроматографии, которая включает в себя предочищение белка на колонке хроматографии анион-обменификации и последующий полировка шага на колонке гидрофобного взаимодействия. Эта стратегия производит белок S100A12 высокой чистоты и урожайности при управляемых затратах. Для функциональных анализов на иммунных клетках возможное пережитеевое эндотоксинное загрязнение требует тщательного мониторинга и дальнейших мер по очистке для получения белка без эндотоксина. Большинство эндотоксинных загрязнений могут быть исключены с помощью анион-обменной хроматографии. Для истощения остаточного загрязнения в этом протоколе описывается шаг удаления центробежных фильтров. В зависимости от доступных ионно-силовых S100A12 может организовать в различных homomultimers. Для изучения взаимосвязи между структурой и функцией, этот протокол далее описывает ионную обработку белка S100A12 с последующим химическим перекрестным соединением для стабилизации олигомеров S100A12 и их последующего разделения путем исключения размера Хроматографии. Наконец, мы описываем анализ на основе клеток, который подтверждает биологическую активность очищенного белка и подтверждает препарат без LPS.

После предварительной очистки на колонке AIEX(Рисунок 1A-C) и последующих кальциевых зависимых HIC (Рисунок 2A,B), очень чистый белок был получен(рисунок 2C). Кроме того, измерения эндотоксина показали успешное удаление ЛПС. Сод?...

Watch this Scientific Journal Video about Purification of Human S100A12 and Its Ion-induced Oligomers for Immune Cell Stimulation at JoVE.com

Purification of Human S100A12 and Its Ion-induced Oligomers for Immune Cell Stimulation

Этот протокол описывает метод очистки для рекомбинантных тегов без кальция связывающий белок S100A12 и его ион-индуцированных олигомеров для человека моноцитов стимуляции анализов.

Очистка человека S100A12 и его ион-индуцированных олигомеров для стимуляции иммунных клеток

In this protocol, we describe a method to purify human calcium-binding protein S100A12 and its ion-induced oligomers from Escherichia coli culture for ...

Этот протокол описывает полную процедуру очистки кальция человека связывания белка, S100A12, и, в частности, для его различных ионных индуцированных олигомеров для вниз по течению исследований последствия. С помощью этой техники мы можем поддерживать высокий урожай очень чистого и без эндотоксина белка. Химическое перекрестное соединение и разделение на столбце хроматографии исключения размера является убедительным методом для генерации гомо-олигомерных белков для дальнейших функциональных анализов.Наша техника позволяет нам механистические аспекты S100A12 в качестве рецептора распознавания образов лиганда и арт-информации для идеальной разработки новых целенаправленных мероприятий и улучшения диагностических анализов. В дополнение к просмотру этого видео, мы рекомендуем внимательно прочитать протокол, как мы описываем сложную, многоступенчатую процедуру. Для начала разрежьте диализную трубку на соответствующую длину, около 30 сантиметров, с дополнительным пространством для воздуха.Замочите мембрану в деионизированной воде в течение 15-30 минут, чтобы удалить глицерол. Чтобы уменьшить вязкость очищенного белкового раствора, разбавьте раствор 25 миллилитров буфера AIEX A.Attach первого замыкания на трубу. Загрузите образец в мембрану и прикрепите второе замыкание по крайней мере на один сантиметр от верхнего конца трубки.В охлажденной комнате при четырех градусах по Цельсию поместите контейнер с буфером AIEX A на тарелку для перемешивания, добавьте батончик и мембрану, наполненную белковым раствором. Отрегулируйте скорость, чтобы повернуть образец так, чтобы не было помех с вращающейся баром перемешивания. Диализ в течение 12-24 часов при четырех градусах Цельсия затем заменить диализированного буфера со свободным предварительно охлажденным буфером А и продолжать, по крайней мере четыре дополнительных часов.Перенесите диализный белковый раствор из трубки в 50-миллилитровую трубку через блок фильтра 0,45 микрона. Начните FPLC с общего обслуживания. Подключите буферы столбца AIEX A и AIEX B к буферным клапанам и смоле обмена аниона, содержащей столбец, к портам столбца FPLC.Соответствующим образом отрегулируйте общие хроматографические параметры. Запустите программу AIEX в программном обеспечении FPLC и выберите объем эквилибрации для буфера A.Subsequently, загрузите образец на столбец и уберите белки с линейным градиентом от 0%до 100%-ного буфера соли. Соберите две миллилитровые фракции во время элюции.Проанализируйте элевируемые фракции после окончания пробега. Для этого загрузите 10 микролитров каждой фракции на окрашенных 15%SDS странице Coomassie и определите фракции, содержащие S100A12. Бассейн эти S100A12, содержащие фракции для диализа в TRIS-буферный солевой раствор.Чтобы продолжить очищение белка, после белкового диализа добавьте хлорид кальция в образец к окончательной концентрации 25 миллимоля, что облегчит связывание S100A12 с смолой на следующем этапе. Затем отфильтруйте образец через фильтр размером с 0,45 микрона. Эквилибрировать буферы ИК ИК и образцы до четырех градусов по Цельсию.Затем подключите буферы столбца HIC A и B и столбец к системе и отрегулируйте параметры. Запустите метод, чтобы уравночные столбец с одного до двух объемов столбца буфера HIC И загрузить образец и мытье несъединый блок образца с УФ-сигналом достигает базового уровня снова. Затем начните elution с хелатором кальция, содержащим буфер EDTA.Соберите два миллилитров пиковых фракций во время элюции. После анализа 10 микролитров каждой фракции на coomassie окрашенных 15%SDS странице определить чистый S100A12 фракций. Бассейн эти фракции и диаслиза против HBS.Во-первых, загрузите 15 миллилитров образца на 50-килодальтонный центробежный фильтр. Центрифуга при 3200 раз г при 10 градусах по Цельсию в течение примерно 10 минут. Перенесите фильтрированный поток в свежий сосуд, на лед.Теперь используйте один миллилитр HBS для полоскания фильтровальной мембраны и для разбавления концентрированного раствора в кончике фильтра. Центрифуга снова восстановить как можно больше белка, как это возможно в потоке через. Чтобы отфильтровать раствор, повторите загрузку и центрифугирование образца так часто, как это необходимо.Затем, чтобы сконцентрировать S100A12, содержащий поток через, загрузить его в трехкилограммовой центробежной фильтр и центрифугу в 3200 раз г, 10 градусов по Цельсию в течение примерно 30 минут. Теперь объем уменьшается до 1/5 до 1/10 от первоначального объема загрузки. Перенесите концентрированный раствор в новую трубку.Повторите шаг концентрации так часто, как это необходимо. После химического перекрестного соединения, согласно рукописи, выполняются хроматографии исключения размера. Equilibrate столбец в HBS, загрузить образец, и собирать пиковые фракции от одного до двух миллилитров во время запуска.После анализа этих фракций на странице SDS с градиентом от 4 до 20% можно объединить фракции с основными полосами желаемого белкового комплекса. Затем сосредоточьте решения, как это было сделано ранее. Чтобы изолировать моноциты от человеческого баффи пальто по плотности градиентной центрифугации, сначала уравночные решения разделения комнатной температуры.Передача 20 миллилитров в 15 миллилитров центрифуг трубки, две трубки на баффи пальто. Разбавить кровь из человека баффи пальто с HBSS до общего объема 60 миллилитров и слой 30 миллилитров этой смеси тщательно поверх среды разделения. Центрифуга при температуре 550 раз г в течение 35 минут при комнатной температуре.Выключите тормоз центрифуги. После центрифугации моноядерные периферические кровяные тельца расположены непосредственно на верхней части среды разделения. С помощью пипетки перенесите эти клетки в свежую, 50-миллилитровую центрифугу.Заполните трубку HBSS до 50 миллилитров и центрифуги при 170 раз g в течение 10 минут. Аспирировать супернатант и повторно помыть клеточные гранулы в небольшом объеме HBSS путем пипетки. Затем заполните трубку до 50 миллилитров и центрифуг при 290 раз г в течение 10 минут.Аспирировать супернатант снова. Переусердствов клетки в 50 миллилитров HBSS и центрифуги в 170 раз g в течение 10 минут. Аспирировать супернатант и повторно использовать клеточные гранулы в небольшом объеме одного миллилитра буфера разделения, подсчитать клетки, и добавить буфер к концентрации в пять раз 10 до семи клеток на миллилитр.Для изоляции моноцитов от моноядерных периферических кровяных телец используйте комплект магнитной отрицательной изоляции клеток и следуйте протоколу производителя. Используйте автоматизированный счетчик клеток для подсчета моноцитов и повторного использования в моноцитов средней концентрации в два раза от 10 до шести клеток на миллилитр. Для культуры моноцитов выложить блюдо клеточной культуры с гидрофобной газоназной пленкой, пригодной для подвесных клеток.Поместите пластины под ультрафиолетовым светом в течение примерно 30 минут для стерилизации. Перенесите от 15 до 25 миллилитров клеточной подвески на эти культурные пластины и дайте им отдохнуть на ночь при 37 градусах Цельсия и 5%углекислом газе. После предварительной очистки на колонке AIEX и последующего кальция зависит HIC, высоко чистый белок был получен.В качестве дополнительного контроля моноциты человека стимулировались LPS и производили белок дикого типа. Воздействие белка на различные ионы приводит к расположению различных олигомеров S100A12. Увеличение концентрации цинка индуцирует расположение S100A12 в тетрамеры и шестиугольники при разделении на четыре-20%Coomassie окрашенных SDS странице.Когда избыток ионов применялся до перекрестного соединения, это вызвало выраженный сдвиг олигомерского равновесия. S100A12 был взаимосвязан в присутствии 25 миллимолярского кальция или 25 миллимолярского кальция и одного миллимолярского цинка. После перекрестного соединения в буфере HBS с 25 миллимолярным хлоридом кальция и одним миллимолярным хлоридом цинка, гексамер и тетрамер были разделены.Тетрамер и димер были разделены в буфере HBS с 25 миллимолярдным хлоридом кальция. Пример объединения и концентрированных олигомеров после разделения на Coomassie окрашенных от четырех до 15%gradient SDS страница показывает димер, тетрамер, и гексамер. Моноцитовая стимуляция с гексамерическим S100A12 привела к выраженному высвобождению альфа-версии TNF.После удаления эндотоксина, важно не вводить загрязнения в образцах во время последующего поколения и очистки олигомеров. Ниже по течению анализ любого процесса, который относится к S100A12 олигомеризации можно себе представить. Аналогичным образом можно проанализировать аминокислоты и ионные условия, влияющие на сам процесс олигомеризации.В настоящее время мы используем Олигомеры S100A12, разделенные в соответствии с описанным протоколом, для разработки специфических пептидных лигандов и антител для блокирования сигнализации белка через TLF4 и для разработки и улучшения диагностических анализов.

Research

JoVE Journal

Immunology and Infection

Purification of Specific Cell Population by Fluorescence Activated Cell Sorting (FACS)

Purification of Specific Cell Population by Fluorescence Activated Cell Sorting FACS

Очистка Конкретные популяции клеток путем флуоресцентной Активированный Сортировка Cell (FACS)

Experimental and clinical studies often require highly purified cell populations.  FACS is a technique of choice to purify cell populations of known ...

Quantitative Assessment of Immune Cells in the Injured Spinal Cord Tissue by Flow Cytometry:  a Novel Use for a Cell Purification Method

Количественная оценка иммунных клеток в поврежденный спинной ткани шнура с помощью проточной цитометрии: Роман Используйте для метода очистки сотовый

Detection of immune cells in the injured central nervous system (CNS) using morphological or histological techniques has not always provided true ...

Flow Cytometry Analysis of Immune Cells Within Murine Aortas

Проточной цитометрии анализа иммунных клеток мышей В аорты

Atherosclerosis is a chronic inflammatory process of medium and large size vessels that is characterized by the formation of plaques consisting of foam ...

Isolation of Functional Cardiac Immune Cells

Выделение функциональных сердечно иммунных клеток

Cardiac immune cells are gaining interest for the roles they play in the pathological remodeling in many cardiac diseases.1-5  These immune cells, which ...

Human In Vitro Suppression as Screening Tool for the Recognition of an Early State of Immune Imbalance

Human In Vitro Suppression as Screening Tool for the Recognition of an Early State of Immune Imbalance

Человек In Vitro Борьбе как инструмент для скрининга Признание ранней стадии иммунного дисбаланса

Regulatory T cells (Tregs) are critical mediators of immune tolerance to self-antigens. In addition, they are crucial regulators of the immune response ...

Intravital Imaging of the Mouse Thymus using 2-Photon Microscopy

Прижизненное Визуализация Мышь Thymus использованием 2-Фотон микроскопии

Two-photon Microscopy (TPM) provides image acquisition in deep areas inside tissues and organs. In combination with the development of new stereotactic ...

Generation of Lymph Node-fat Pad Chimeras for the Study of Lymph Node Stromal Cell Origin

The stroma is a key component of the lymph node structure and function. However, little is known about its origin, exact cellular composition and the ...

Detection of Fluorescent Nanoparticle Interactions with Primary Immune Cell Subpopulations by Flow Cytometry

Обнаружение Люминесцентные наночастиц Взаимодействие с первичного иммунного субпопуляциях Сотовые помощью проточной цитометрии

Engineered nanoparticles are endowed with very promising properties for therapeutic and diagnostic purposes. This work describes a fast and reliable ...

A Semi-automated Approach to Preparing Antibody Cocktails for Immunophenotypic Analysis of Human Peripheral Blood

Полуавтоматический подход к подготовке антител коктейли Иммунофенотипирование периферической крови человека

Immunophenotyping of peripheral blood by flow cytometry determines changes in the frequency and activation status of peripheral leukocytes during disease ...

Isolation and Flow Cytometric Analysis of Immune Cells from the Ischemic Mouse Brain

Выделение и проточной цитометрии анализ иммунных клеток из мозга ишемического Mouse

Ischemic stroke initiates a robust inflammatory response that starts in the intravascular compartment and involves rapid activation of brain resident ...