Name: co-translational insertion of membrane proteins into preformed nanodiscs
Uploaded: 2020-11-19T14:30:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Co-Translational Insertion of Membrane Proteins into Preformed Nanodiscs at JoVE.com

We willen de Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) subsidie BE1911/8-1, het LOEWE project GLUE en het collaboratieve onderzoekscentrum Transport and Communication across Membranes (SFB807) bedanken voor financiële steun.

1. Bereiding van S30-lysaat
<ol><li>Dag 1: Streep cellen uit glycerolvoorraden op een LB-agarplaat en incubeer 's nachts bij 37 °C.</li>
	<li>Dag 2: Ent 200 ml LB-medium in met de cellen van de agarplaat en incubeer bij 37 °C gedurende 12-14 uur.</li>
	<li>Dag 3: Ent 10 L steriel YPTG-medium (10 g/L gistextract, 16 g/L trypton, 5 g/L NaCl, 19,8 g/L glucose, 4,4 mM KH2PO4, 8 mM K2HPO4) getemperd tot 37 °C in een 15 L geroer...

<ol>
	<li>Pandey, A., Shin, K., Patterson, R. E., Liu, X. Q., Rainey, J. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Current+strategies+for+protein+production+and+purification+enabling+membrane+protein+structural+biology.">Current strategies for protein production and purification enabling membrane protein structural biology.</a> Biochemistry and Cell Biology. 94 (6), 507-527 (2016).</li><li>Ritchie, T. 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=Reconstitution+of+membrane+proteins+in+phospholipid+bilayer+nanodiscs.">Reconstitution of membrane proteins in phospholipid bilayer nanodiscs.</a> Methods in Enzymology. 464 (09), 211-231 (2009).</li><li>Frauenfeld, 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=A+novel+lipoprotein+nanoparticle+system+for+membrane+proteins.">A novel lipoprotein nanoparticle system for membrane proteins.</a> Nature Methods. 13 (4), 345-351 (2016).</li><li>Yang, Z., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Membrane+protein+stability+can+be+compromised+by+detergent+interactions+with+the+extramembranous+soluble+domains.">Membrane protein stability can be compromised by detergent interactions with the extramembranous soluble domains.</a> Protein Science. 23 (6), 769-789 (2014).</li><li>Seddon, A. M., Curnow, P., Booth, P. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Membrane+proteins,+lipids+and+detergents:+not+just+a+soap+opera.">Membrane proteins, lipids and detergents: not just a soap opera.</a> Biochimica et Biophysica Acta. 1666 (1-2), 105-117 (2004).</li><li>Junge, F., 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=Advances+in+cell-free+protein+synthesis+for+the+functional+and+structural+analysis+of+membrane+proteins.">Advances in cell-free protein synthesis for the functional and structural analysis of membrane proteins.</a> New Biotechnology. 28 (3), (2011).</li><li>Smolskaya, S., Logashina, Y. A., Andreev, Y. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Escherichia+coli+extract-based+cell-free+expression+system+as+an+alternative+for+difficult-to-obtain+protein+biosynthesis.">Escherichia coli extract-based cell-free expression system as an alternative for difficult-to-obtain protein biosynthesis.</a> International Journal of Molecular Sciences. 21 (928), 1-21 (2020).</li><li>Bayburt, T. H., Grinkova, Y. V., Sligar, S. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Self-assembly+of+discoidal+phospholipid+bilayer+nanoparticles+with+membrane+scaffold+proteins.">Self-assembly of discoidal phospholipid bilayer nanoparticles with membrane scaffold proteins.</a> Nano Letters. 2 (8), 853-856 (2002).</li><li>Katzen, F., Peterson, T. C., Kudlicki, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Membrane+protein+expression:+no+cells+required.">Membrane protein expression: no cells required.</a> Trends in Biotechnology. 27 (8), 455-460 (2009).</li><li>Roos, 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=Characterization+of+co-translationally+formed+nanodisc+complexes+with+small+multidrug+transporters,+proteorhodopsin+and+with+the+E.+coli+MraY+translocase.">Characterization of co-translationally formed nanodisc complexes with small multidrug transporters, proteorhodopsin and with the E. coli MraY translocase.</a> Biochimica et Biophysica Acta-Biomembranes. 1818 (12), 3098-3106 (2012).</li><li>Cappuccio, J. 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=Cell-free+co-expression+of+functional+membrane+proteins+and+apolipoprotein,+forming+soluble+nanolipoprotein+particles.">Cell-free co-expression of functional membrane proteins and apolipoprotein, forming soluble nanolipoprotein particles.</a> Molecular and Cellular Proteomics. 7 (11), 2246-2253 (2008).</li><li>Patriarchi, 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=Nanodelivery+of+a+functional+membrane+receptor+to+manipulate+cellular+phenotype.">Nanodelivery of a functional membrane receptor to manipulate cellular phenotype.</a> Scientific Reports. 8 (1), 1-11 (2018).</li><li>Shelby, M. L., He, W., Dang, A. T., Kuhl, T. L., Coleman, M. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cell-free+co-translational+approaches+for+producing+mammalian+receptors:+expanding+the+cell-free+expression+toolbox+using+nanolipoproteins.">Cell-free co-translational approaches for producing mammalian receptors: expanding the cell-free expression toolbox using nanolipoproteins.</a> Frontiers in Pharmacology. 10 (744), 1-12 (2019).</li><li>Rues, R. B., D&#246;tsch, V., Bernhard, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Co-translational+formation+and+pharmacological+characterization+of+beta1-adrenergic+receptor/nanodisc+complexes+with+different+lipid+environments.">Co-translational formation and pharmacological characterization of beta1-adrenergic receptor/nanodisc complexes with different lipid environments.</a> Biochimica et Biophysica Acta-Biomembranes. 1858 (6), 1306-1316 (2016).</li><li>Henrich, 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=Analyzing+native+membrane+protein+assembly+in+nanodiscs+by+combined+non-covalent+mass+spectrometry+and+synthetic+biology.">Analyzing native membrane protein assembly in nanodiscs by combined non-covalent mass spectrometry and synthetic biology.</a> eLife. 6, 1-19 (2017).</li><li>Harris, N. J., Pellowe, G. A., Booth, P. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cell-free+expression+tools+to+study+co-translational+folding+of+alpha+helical+membrane+transporters.">Cell-free expression tools to study co-translational folding of alpha helical membrane transporters.</a> Scientific Reports. 10 (1), 1-13 (2020).</li><li>Henrich, 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=Lipid+requirements+for+the+enzymatic+activity+of+MraY+translocases+and+in+vitro+reconstitution+of+the+lipid+II+synthesis+pathway.">Lipid requirements for the enzymatic activity of MraY translocases and in vitro reconstitution of the lipid II synthesis pathway.</a> Journal of Biological Chemistry. 291 (5), 2535-2546 (2016).</li><li>Peetz, 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=Insights+into+co-translational+membrane+protein+insertion+by+combined+LILBID-mass+spectrometry+and+NMR+spectroscopy.">Insights into co-translational membrane protein insertion by combined LILBID-mass spectrometry and NMR spectroscopy.</a> Analytical Chemistry. 89 (22), 12314-12318 (2017).</li><li>Kigawa, 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=Preparation+of+Escherichia+coli+cell+extract+for+highly+productive+cell-free+protein+expression.">Preparation of Escherichia coli cell extract for highly productive cell-free protein expression.</a> Journal of Structural and Functional Genomics. 5 (1-2), 63-68 (2004).</li><li>Schwarz, 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=Preparative+scale+expression+of+membrane+proteins+in+Escherichia+coli-based+continuous+exchange+cell-free+systems.">Preparative scale expression of membrane proteins in Escherichia coli-based continuous exchange cell-free systems.</a> Nature Protocols. 2 (11), 2945-2957 (2007).</li><li>Yang, J. P., Cirico, T., Katzen, F., Peterson, T. C., Kudlicki, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cell-free+synthesis+of+a+functional+G+protein-coupled+receptor+complexed+with+nanometer+scale+bilayer+discs.">Cell-free synthesis of a functional G protein-coupled receptor complexed with nanometer scale bilayer discs.</a> BMC Biotechnology. 11 (57), (2011).</li><li>Rues, R. B., Dong, F., D&#246;tsch, V., Bernhard, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Systematic+optimization+of+cell-free+synthesized+human+endothelin+B+receptor+folding.">Systematic optimization of cell-free synthesized human endothelin B receptor folding.</a> Methods. 147 (1), 73-83 (2018).</li><li>Keller, T., Gorboulev, V., Mueller, T. D., D&#246;tsch, V., Bernhard, F., Koepsell, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Rat+organic+cation+transporter+1+contains+three+binding+sites+for+substrate+1-methyl-4-phenylpyridinium+per+monomer.">Rat organic cation transporter 1 contains three binding sites for substrate 1-methyl-4-phenylpyridinium per monomer.</a> Molecular Pharmacology. 95 (2), 169-182 (2019).</li><li>Matthies, 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=Cell-free+expression+and+assembly+of+ATP+synthase.">Cell-free expression and assembly of ATP synthase.</a> Journal of Molecular Biology. 413 (3), 593-603 (2011).</li><li>Schwarz, D., Daley, D., Beckhaus, T., D&#246;tsch, V., Bernhard, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cell-free+expression+profiling+of+E.+coli+inner+membrane+proteins.">Cell-free expression profiling of E. coli inner membrane proteins.</a> Proteomics. 10 (9), 1762-1779 (2010).</li><li>Haberstock, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+systematic+approach+to+increase+the+efficiency+of+membrane+protein+production+in+cell-free+expression+systems.">A systematic approach to increase the efficiency of membrane protein production in cell-free expression systems.</a> Protein Expression and Purification. 82, 308-316 (2012).</li><li>Falkinham, J. O., Clark, A. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Genetic+analysis+of+a+double+male+strain+of+Escherichia+coli+K12.">Genetic analysis of a double male strain of Escherichia coli K12.</a> Genetics. 78 (2), 633-644 (1974).</li><li>Foshag, 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=The+E.+coli+S30+lysate+proteome:+A+prototype+for+cell-free+protein+production.">The E. coli S30 lysate proteome: A prototype for cell-free protein production.</a> New Biotechnology. 40, 245-260 (2018).</li><li>Davanloo, P., Rosenberg, A. H., Dunn, J. J., Studier, F. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cloning+and+expression+of+the+gene+for+bacteriophage+T7+RNA+polymerase.">Cloning and expression of the gene for bacteriophage T7 RNA polymerase.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 81 (7), 2035-2039 (1984).</li><li>Reckel, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Strategies+for+the+cell-free+expression+of+membrane+proteins.">Strategies for the cell-free expression of membrane proteins.</a> Methods in Molecular Biology. 607, 187-212 (2010).</li><li>Denisov, I. G., Baas, B. J., Grinkova, Y. V., Sligar, S. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cooperativity+in+cytochrome+P450+3A4:+Linkages+in+substrate+binding,+spin+state,+uncoupling,+and+product+formation.">Cooperativity in cytochrome P450 3A4: Linkages in substrate binding, spin state, uncoupling, and product formation.</a> Journal of Biological Chemistry. 282 (10), 7066-7076 (2007).</li><li>Scholz, O., Thiel, A., Hillen, W., Niederweis, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Quantitative+analysis+of+gene+expression+with+an+improved+green+fluorescent+protein.">Quantitative analysis of gene expression with an improved green fluorescent protein.</a> European Journal of Biochemistry. 267 (6), 1565-1570 (2000).</li><li>Henrich, 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=From+gene+to+function+cell-free+electrophysiological+and+optical+analysis+of+ion+pumps+in+nanodiscs.">From gene to function cell-free electrophysiological and optical analysis of ion pumps in nanodiscs.</a> Biophysical Journal. 113 (6), 1331-1341 (2017).</li><li>Shen, H. H., Lithgow, T., Martin, 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=Reconstitution+of+membrane+proteins+into+model+membranes:+Seeking+better+ways+to+retain+protein+activities.">Reconstitution of membrane proteins into model membranes: Seeking better ways to retain protein activities.</a> International Journal of Molecular Sciences. 14 (1), 1589-1607 (2013).</li></ol>

De opzet en strategieën om de CF-expressie en co-translationele invoeging van functionele parlementsleden in nanodiscs te optimaliseren, worden beschreven. De benodigde apparatuur bestaat uit een bioreactor, een Frans persapparaat of iets dergelijks, een UV/VIS- en fluorescentielezer, CF-reactievaten die geschikt zijn voor een configuratie-opstelling met twee compartimenten en een temperatuurgecontroleerde incubator. Andere standaarduitrusting zijn centrifuges voor het oogsten van E. coli-cellen en tafelcentrif...

Membraaneiwitten (MPs) zijn uitdagende doelen in eiwitproductiestudies vanwege hun onoplosbaarheid in waterige omgevingen. Conventionele MP-productieplatforms omvatten celgebaseerde systemen zoals E. coli, gist of eukaryote cellen. De gesynthetiseerde recombinante parlementsleden worden ofwel geëxtraheerd uit celmembranen of opnieuw gevouwen uit inclusielichamen1. Na detergentische oplosbaarheid kunnen parlementsleden worden overgebracht naar geschikte membraanomgevingen door middel van vastgestelde in vitro reconstitutieprotocollen. Naast blaasjes en liposomen zijn MP-reconstitutie in planaire membranen in de vorm van nanodiscs2 - of salipro3-deeltjes de afgelopen tijd routinetechnieken geworden. Al deze strategieën impliceren echter detergentcontact met parlementsleden dat kan leiden tot destabilisatie, dissociatie van oligomeren en zelfs verlies van eiwitstructuur en -activiteit4. Screening op optimale oplosbaarheid en reconstitutie van wasmiddelen kan daarom vervelend en tijdrovend zijn5.
Het open karakter van celvrije (CF) systemen maakt het mogelijk om de expressiereactie direct te voeden met voorgevormde membranen met een gedefinieerde lipidesamenstelling. In deze lipide-gebaseerde expressiemodus (L-CF) hebben de gesynthetiseerde parlementsleden de mogelijkheid om co-translationeelin te voegen in de geleverde bilayers 6,7 (figuur 1). Nanodiscs bestaande uit een membraansteigereiwit (MSP) rondom een vlakke lipide bilayer schijf8 blijken bijzonder geschikt voor deze strategie 9,10. Nanodiscs kunnen routinematig in vitro worden geassembleerd met een verscheidenheid aan verschillende lipiden, ze zijn zeer stabiel en voorraden kunnen tot 1 mM worden geconcentreerd. MSP-expressie in E. coli en de zuivering ervan is echter noodzakelijk. Als alternatieve strategie kan MSP samen met de beoogde MP worden uitgedrukt in CF-reacties die worden geleverd met liposomen 11,12,13. DNA-sjablonen voor zowel MSP als MP worden toegevoegd aan de reactie en MP / nanodiscs kunnen zich vormen bij expressie. Hoewel MSP-productie wordt vermeden, vereist de co-expressiestrategie een zorgvuldige verfijning van de uiteindelijke DNA-sjabloonconcentraties en kunnen hogere variaties in de efficiëntie van de monsterproductie worden verwacht.
De co-translationele insertie van parlementsleden in membranen van voorgevormde nanodiscs is een niet-fysiologisch en nog grotendeels onbekend mechanisme dat onafhankelijk is van transloconmachines en signaalsequenties 13,14,15,16. Belangrijke determinanten van de insertie-efficiëntie zijn het type membraaneiwit en de lipidesamenstelling van het geleverde membraan, met een frequente voorkeur voor negatief geladen lipiden 15,17. Omdat de nanodisc-membranen relatief beperkt zijn in grootte, komt een aanzienlijke hoeveelheid lipiden vrij bij mp-insertie18. Variatie van nanodisc-grootte maakt het mogelijk om hogere oligomere MP-complexen in te brengen en af te stemmen15,18. De juiste assemblage van homooligomeercomplexen werd onder andere aangetoond voor het ionkanaal KcsA, voor de ionpomp proteorhodopsine (PR) en voor de multidrugtransporter EmrE15,18. Kamerleden zullen waarschijnlijk van beide kanten met een relatief gelijke frequentie het symmetrische nanodisc-membraan betreden. Daarom moet ervan worden uitgegaan dat verschillende monomeren of oligomeren die in één nanodisc worden ingebracht, tegengestelde oriëntaties kunnen hebben. Een vertekening in oriëntatie kan echter worden veroorzaakt door coöperatieve insertiemechanismen zoals gerapporteerd voor de vorming van PR-hexameren en KcsA-tetrameren18. Een verdere vertekening in MP-oriëntatie kan het gevolg zijn van oriëntatieschakelaars van ingebrachte parlementsleden, waarschijnlijk aan de rand van de nanodisc-membranen.
De productie van CF-lysaten uit E. coli-stammen is een betrouwbare routinetechniek en kan in bijna elk biochemisch laboratorium worden uitgevoerd19,20. Er moet rekening mee worden gehouden dat naast de vorming van disulfidebrug, de meeste andere posttranslationele modificaties afwezig zijn als een MP wordt gesynthetiseerd met behulp van E. coli-lysaten. Hoewel dit meer homogene monsters voor structurele studies kan genereren, kan het nodig zijn om mogelijke effecten op de functie van individuele MP-doelen uit te sluiten. De efficiënte productie van hoogwaardige monsters van G-eiwit gekoppelde receptoren (GPCR)14,21,22, eukaryote transporters23 of grote heteromere assemblages24 in E. coli CF-lysaten geeft echter aan dat ze geschikt zijn voor zelfs complexe doelen. Preparatieve schaalhoeveelheden (≈ 1 mg/ml) van een monster kunnen worden verkregen met de cecf-configuratie (continuous exchange cell-free) met twee compartimenten, bestaande uit een reactiemengsel (RM) en een voedingsmengselcompartiment (FM). Het FM-volume overschrijdt het RM-volume 15 tot 20-voudig en biedt een reservoir van laagmoleculaire energieverbindingen en precursoren19. De expressiereactie wordt dus enkele uren verlengd en de uiteindelijke opbrengst van het MP-doel wordt verhoogd. De RM- en FM-compartimenten worden gescheiden door een dialysemembraan met een cutoff van 10-14 kDa. De twee compartimenten vereisen een speciaal ontwerp van de CECF-reactiecontainer (figuur 1). Commerciële dialysecassettes als RM-containers in combinatie met op maat gemaakte plexiglas containers met de FM zijn geschikte voorbeelden. MP-opbrengsten kunnen verder worden gemanipuleerd door de RM:FM-verhoudingen te wijzigen of door de FM na een bepaalde incubatieperiode uit te wisselen.
Opbrengst en kwaliteit van een MP vereisen vaak een intensieve optimalisatie van de reactieparameters. Een belangrijk voordeel van CF-expressie is de mogelijkheid om bijna elke verbinding te wijzigen en af te stemmen volgens de individuele vereisten van een MP. Een eenvoudige strategie is om je eerst te concentreren op het verbeteren van de opbrengst van een MP door een basisproductieprotocol op te stellen en vervolgens de MP-kwaliteit te optimaliseren door de reactie- en vouwomstandigheden te verfijnen. De afwezigheid van fysiologische processen in CF-lysaten en hun verminderde complexiteit resulteren in hoge slagingspercentages voor de efficiënte productie van parlementsleden25. Routinematige overwegingen voor het ontwerp van DNA-sjablonen en optimalisatie van mg2 + ionenconcentratie zijn in de meeste gevallen voldoende om bevredigende opbrengsten te verkrijgen26. Afhankelijk van de expressiemodus kan optimalisatie van mp-kwaliteit tijdrovend worden, omdat een grotere verscheidenheid aan parameters moet worden gescreend 14,17,22.
Om het beschreven CF-expressieplatform vast te stellen, zijn protocollen nodig voor de productie van E. coli CF-lysaat (i), T7-RNA-polymerase (ii), nanodiscs (iii) en de basis CECF-reactieverbindingen (iv) (figuur 1). De E. coli K12 stam A1927 of BL21 derivaten worden vaak gebruikt voor de bereiding van efficiënte S30 (centrifugatie bij 30.000 x g) lysaten. Naast S30-lysaten mogen overeenkomstige lysaten worden gebruikt die bij andere g-krachten zijn gecentrifugeerd (bv. S12). De lysaten verschillen in expressie-efficiëntie en in proteoomcomplexiteit. Het proteoom van het S30-lysaat, bereid door het beschreven protocol, is in detail bestudeerd28. Het S30-proteoom bevat nog steeds enkele resterende buitenmembraaneiwitten die achtergrondproblemen kunnen geven bij expressie en analyse van ionkanalen. Voor dergelijke doelen wordt het gebruik van S80-S100-lysaten aanbevolen. Een waardevolle wijziging tijdens de lysaatvoorbereiding is de inductie van de SOS-respons door gecombineerde hitteschok- en ethanoltoevoer in de mid-log groeifase van de cellen. De resulterende HS30-lysaten zijn verrijkt met chaperones en kunnen worden gebruikt in mengsels met S30-lysaten voor verbeterdeMP-vouwing 22. CF-expressie in E. colilysaten wordt gebruikt als een gekoppeld transcriptie-/translatieproces met DNA-sjablonen die promotors bevatten die worden gecontroleerd door T7-RNA-polymerase (T7RNAP). Het enzym kan efficiënt worden geproduceerd in BL21(DE3) Stercellen die het pAR1219plasmide 29 dragen.
Twee kopieën van MSP1E3D1 worden samengevoegd tot één nanodisc met een diameter van 10-12 nm, maar het hieronder beschreven protocol kan ook werken voor andere MSP-derivaten. Nanodiscs groter dan die gevormd met MSP1E3D1 zijn echter meestal minder stabiel, terwijl kleinere nanodiscs gevormd met MSP-derivaten zoals MSP1 mogelijk geen grotere parlementsleden of MP-complexen herbergen. MSP1E3D1 nanodiscs kan in vitro worden geassembleerd met een grote verscheidenheid aan verschillende lipiden of lipidenmengsels. Voorgevormde nanodiscs zijn meestal stabiel voor > 1 jaar bij -80 °C, terwijl de stabiliteit kan variëren voor verschillende lipidecomponenten. Voor de screening van lipide-effecten op vouwen en stabiliteit van een MP, is het noodzakelijk om een uitgebreide set nanodiscs te bereiden die zijn samengesteld met een representatieve verscheidenheid aan lipiden / lipidemengsels. De volgende lipiden kunnen een goede startselectie geven: 1,2-Dimyristoyl-sn-glycero-3-fosfo-(1'-rac-glycerol) (DMPG), 1,2-dimyristoyl-sn-glycero-3-fosfocholine (DMPC), 1,2 dioleoyl-sn-glycero-3-fosfo-rac-(1-glycerol) (DOPG), 1,2-dioleoyl-sn-glycero-3-fosfocholine (DOPC), 1-palmitoyl-2-oleoyl-sn-glycero-3-fosfo-(1'-rac-glycerol) (POPG) en 1-palmitoyl-2-oleoyl-glycero-3-fosfocholine (POPC).
Een protocol voor de bereiding van een 3 ml CECF-reactie wordt beschreven. Verder omhoog of omlaag schalen in een verhouding van 1:1 is mogelijk. Voor de CECF-configuratie met twee compartimenten moet een RM worden bereid die alle verbindingen bevat en een FM die alleen de verbindingen met een laag molecuulgewicht bevat. Commerciële dialyseapparaten van 3 ml met 10-14 kDa MWCO kunnen worden gebruikt als RM-containers, die vervolgens in op maat gemaakte plexiglascontainers worden geplaatst met de FM (figuur 1D) 30. De verhouding van RM: FM is 1: 20, dus 60 ml FM moet worden voorbereid op 3 ml RM. Kwaliteit, concentratie of type van verschillende componenten kan van cruciaal belang zijn voor de uiteindelijke opbrengst en / of kwaliteit van de gesynthetiseerde MP (tabel 1). DNA-sjablonen moeten worden voorbereid volgens gepubliceerde richtlijnen en codonoptimalisatie van het leesframe van het doelwit kan de productopbrengst verder aanzienlijk verbeteren26. Voor cecf-reactie op preparatieve schaal wordt een vastgesteld protocol voor de productie van PR beschreven. Om expressieprotocollen voor nieuwe parlementsleden op te stellen, is het meestal nodig om optimalisatieschermen van bepaalde verbindingen uit te voeren (tabel 1) om de opbrengst en kwaliteit te verbeteren. Voor Mg2+ ionen bestaat een goed gericht concentratieoptimum dat vaak significante variatie vertoont voor verschillende DNA-sjablonen. Andere CF-reactieverbindingen zoals nieuwe partijen T7RNAP- of S30-lysaten kunnen de optimale Mg2+ concentratie verder verschuiven. Als voorbeeld wordt een typisch Mg2+ scherm binnen het bereik van 14-24 mM concentratie en in stappen van 2 mM beschreven. Elke concentratie wordt gescreend in duplicaten en in CECF-reacties op analytische schaal. Als CECF-reactiecontainer worden op maat gemaakte Mini-CECF-plexiglascontainers30 met de RM gebruikt in combinatie met standaard 24-well microplaten die de FM vasthouden (figuur 1B). Als alternatief kunnen commerciële dialysecartridges in combinatie met 96-diepe putmicroplaten of andere commerciële dialysatorapparaten in geschikte opstellingen worden gebruikt (figuur 1C).

<table>
	<tbody>
		<tr>
			<td>1,2-dimyristoyl-sn-glycero-3-phospho-(1&#39;-rac-glycerol) (sodium salt) (DMPG)</td>
			<td>Avanti Polar Lipids (USA)</td>
			<td>840445P</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>1,2-dimyristoyl-sn-glycero-3-phosphocholine (DMPC)</td>
			<td>Avanti Polar Lipids (USA)</td>
			<td>850345C</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>1,2-dioleoyl-sn-glycero-3-phosphocholine (sodium salt) (DOPC)</td>
			<td>Avanti Polar Lipids (USA)</td>
			<td>850375C</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>1,2 dioleoyl-sn-glycero-3-phospho-rac-(1-glycerol) (sodium salt) (DOPG)</td>
			<td>Avanti Polar Lipids (USA)</td>
			<td>840475C</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>1-palmitoyl-2-oleoyl-glycero-3-phosphocholine (POPC)</td>
			<td>Avanti Polar Lipids (USA)</td>
			<td>850457C</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>1-palmitoyl-2-oleoyl-sn-glycero-3-phospho-(1&#39;-rac-glycerol) (sodium salt) (POPG)</td>
			<td>Avanti Polar Lipids (USA)</td>
			<td>840034C</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>2-Amino-2-(hydroxymethyl)-propan-1,3-diol (Tris)</td>
			<td>Carl Roth (Germany)</td>
			<td>4855</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>2-Mercaptoethanol</td>
			<td>Carl Roth (Germany)</td>
			<td>4227</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>2-Propanol</td>
			<td>Carl Roth (Germany)</td>
			<td>9781</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>[3H]-dihydroalprenolol Hydrochloride</td>
			<td>American Radiolabeled Chemicals (USA)</td>
			<td>ART0134</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Acetyl phosphate lithium potassium salt (ACP)</td>
			<td>Merck (Germany)</td>
			<td>1409</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Adenosine 5&#8217;-triphosphate (ATP)</td>
			<td>Sigma Aldrich (Germany)</td>
			<td>A9251</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Alprenolol hydrochloride</td>
			<td>Merck (Germany)</td>
			<td>A0360000</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Anion exchange chromatography column material: Q-sepharose&#174;</td>
			<td>Sigma-Aldrich (Germany)</td>
			<td>Q1126</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Autoclave Type GE 446EC-1</td>
			<td>Gettinge (Germany)</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Bioreactor Type 884 124/1</td>
			<td>B.Braun (Germany)</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Centrifuge</td>
			<td>Sorvall RC12BP+; Thermo Scientific (Germany); Sorvall RC-5C; Thermo Scientific (Germany); Mikro 22 R; Hettich (Germany)</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cholic acid</td>
			<td>Carl Roth (Germany)</td>
			<td>8137</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Coomassie Brilliant Blue R250</td>
			<td>Carl Roth (Germany)</td>
			<td>3862</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Culture flasks 500 ml baffled flasks, 2 l baffled flasks</td>
			<td>Schott Duran (Germany)</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cytidine 5&#39;-triphosphate disodium salt</td>
			<td>Sigma-Aldrich (Germany)</td>
			<td>C1506</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>D-glucose monohydrate</td>
			<td>Carl Roth (Germany)</td>
			<td>6780</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Di-potassiumhydrogen phosphate trihydrate</td>
			<td>Carl Roth (Germany)</td>
			<td>6878</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dialysis tubing SpectrumTM Labs Spectra/PorTM 12-14 kD MWCO Standard RC tubing</td>
			<td>Fisher Scientific (Germany)</td>
			<td>8700152</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dithiothreit</td>
			<td>Carl Roth (Germany)</td>
			<td>6908</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ethanol</td>
			<td>Carl Roth (Germany)</td>
			<td>K928</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Folinic acid calcium salt hydrate</td>
			<td>Sigma-Aldrich (Germany)</td>
			<td>47612</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>French pressure cell disruptor</td>
			<td>SLM; Amico Instruments (USA)</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Glycerol</td>
			<td>Carl Roth (Germany)</td>
			<td>3783</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Guanosine 5&#39;-triphosphate di-sodium salt (GTP)</td>
			<td>Sigma-Aldrich (Germany)</td>
			<td>G8877</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Hydrochloric Acid</td>
			<td>Carl Roth (Germany)</td>
			<td>K025</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>IMAC column: HiTrap IMAC HP 5 mL</td>
			<td>GE Life Sciences (Germany)</td>
			<td>GE17-5248</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Imidazole</td>
			<td>Carl Roth (Germany)</td>
			<td>3899</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Isopropyl-&#946;-D-thiogalactopyranosid (IPTG)</td>
			<td>Carl Roth (Germany)</td>
			<td>2316</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Kanamycin</td>
			<td>Carl Roth (Germany)</td>
			<td>T832</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>L-Alanine</td>
			<td>Carl Roth (Germany)</td>
			<td>3076.1</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>L-Arginine</td>
			<td>Carl Roth (Germany)</td>
			<td>6908</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>L-Asparagine</td>
			<td>Carl Roth (Germany)</td>
			<td>HN23</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>L-Aspartic Acid</td>
			<td>Carl Roth (Germany)</td>
			<td>T202</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>L-Cysteine</td>
			<td>Carl Roth (Germany)</td>
			<td>T203</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>L-Glutamic Acid</td>
			<td>Carl Roth (Germany)</td>
			<td>3774</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>L-Glutamine</td>
			<td>Carl Roth (Germany)</td>
			<td>3772</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>L-Glycine</td>
			<td>Carl Roth (Germany)</td>
			<td>3187</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>L-Histidine</td>
			<td>Carl Roth (Germany)</td>
			<td>3852</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>L-Isoleucine</td>
			<td>Carl Roth (Germany)</td>
			<td>3922</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>L-Leucine</td>
			<td>Carl Roth (Germany)</td>
			<td>1699</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>L-Lysine</td>
			<td>Carl Roth (Germany)</td>
			<td>4207</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>L-Methionine</td>
			<td>Carl Roth (Germany)</td>
			<td>9359</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>L-Proline</td>
			<td>Carl Roth (Germany)</td>
			<td>1713</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>L-Phenylalanine</td>
			<td>Carl Roth (Germany)</td>
			<td>1709</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>L-Serine</td>
			<td>Carl Roth (Germany)</td>
			<td>4682</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>L-Threonine</td>
			<td>Carl Roth (Germany)</td>
			<td>1738</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>L-Tryptophane</td>
			<td>Carl Roth (Germany)</td>
			<td>7700</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>L-Tyrosine</td>
			<td>Carl Roth (Germany)</td>
			<td>T207</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>MD100 dialysis units</td>
			<td>Scienova (Germany)</td>
			<td>40077</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>N-2-Hydroxyethylpiperazine-N&#39;-2-ethansulfonic acid (HEPES)</td>
			<td>Carl Roth (Germany)</td>
			<td>6763</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>n-dodecylphosphocholine</td>
			<td>Antrace (USA)</td>
			<td>F308S</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>PAGE chamber: Mini-Protean Tetra Cell</td>
			<td>Biorad (Germany)</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>PAGE gel casting system: Mini Protean Handcast systems</td>
			<td>Biorad (Germany)</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>PAGE gel power supply: Power Pac 3000</td>
			<td>Biorad (Germany)</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tryptone/peptone from caseine</td>
			<td>Carl Roth (Germany)</td>
			<td>6681</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Peristaltic pump: ip-12</td>
			<td>Ismatec (Germany)</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Phosphoenol pyruvate monopotassium salt</td>
			<td>Sigma Aldrich (Germany)</td>
			<td>860077</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Potassium dihydrogen phosphate</td>
			<td>Carl Roth (Germany)</td>
			<td>P018</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Potassium acetate</td>
			<td>Carl Roth (Germany)</td>
			<td>4986</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Potassium chloride</td>
			<td>Carl Roth (Germany)</td>
			<td>6781</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Pyruvate Kinase</td>
			<td>Roche (Germany)</td>
			<td>10109045001</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Scintillation counter: Hidex 300 SL</td>
			<td>Hidex (Finland)</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>SDS pellets</td>
			<td>Carl Roth (Germany)</td>
			<td>8029</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sodium azide</td>
			<td>Sigma-Aldrich (Germany)</td>
			<td>K305</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sodium chloride</td>
			<td>Carl Roth (Germany)</td>
			<td>P029</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Spectrophotometer Nanodrop</td>
			<td>Peqlab (Germany)</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Spectrophotometer/fluorescence reader Spark&#174;</td>
			<td>Tecan (Switzerland)</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>tRNA (E. coli)</td>
			<td>Roche (Germany)</td>
			<td>10109550001</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ultra sonificator</td>
			<td>Labsonic U, B. Braun (Germany)</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Uridine 5&#8217;-triphosphate tri-sodium salt (UTP)</td>
			<td>Sigma-Aldrich (Germany)</td>
			<td>U6625</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Y-30 antifoam</td>
			<td>Sigma-Aldrich (Germany)</td>
			<td>A6457</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Yeast extract</td>
			<td>Carl Roth (Germany)</td>
			<td>2904</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

co-translational insertion of membrane proteins into preformed nanodiscs

Celvrije expressiesystemen maken het op maat gemaakte ontwerp van reactieomgevingen mogelijk om de functionele vouwing van zelfs complexe eiwitten zoals membraaneiwitten te ondersteunen. De experimentele procedures voor het co-translationeel inbrengen en vouwen van membraaneiwitten in voorgevormde en gedefinieerde membranen die als nanodiscs worden geleverd, worden gedemonstreerd. Het protocol is volledig wasmiddelvrij en kan binnen één dag milligrammen gezuiverde monsters genereren. De resulterende membraaneiwit / nanodisc-monsters kunnen worden gebruikt voor een verscheidenheid aan functionele studies en structurele toepassingen zoals kristallisatie, nucleaire magnetische resonantie of elektronenmicroscopie. De bereiding van belangrijke basiscomponenten zoals celvrije lysaten, nanodiscs met ontworpen membranen, kritieke voorraadoplossingen en de assemblage van celvrije expressiereacties met twee compartimenten wordt beschreven. Aangezien de vouwvereisten van membraaneiwitten zeer divers kunnen zijn, is een belangrijke focus van dit protocol de modulatie van parameters en reactiestappen die belangrijk zijn voor de monsterkwaliteit, zoals kritische basisreactieverbindingen, membraansamenstelling van nanodiscs, redox- en chaperonneomgeving of DNA-sjabloonontwerp. Het hele proces wordt aangetoond met de synthese van proteorhodopsine en een G-eiwit gekoppelde receptor.

De impact van fijnafstemmingsreactieverbindingen op de uiteindelijke opbrengst of kwaliteit van gesynthetiseerde parlementsleden wordt geïllustreerd. Een frequente routinebenadering is om de optimale Mg2+ concentratie in CF-reacties aan te passen door expressie van groen fluorescerend eiwit (GFP) als een handige monitor van systeemefficiëntie. Als voorbeeld werd GFP gesynthetiseerd uit een pET-21a(+) vector bij Mg2+ concentraties tussen 14 en 24 mM (figuur 2). Sds-PAG...

Watch this Scientific Journal Video about Co-Translational Insertion of Membrane Proteins into Preformed Nanodiscs at JoVE.com

Co-Translational Insertion of Membrane Proteins into Preformed Nanodiscs

Co-translationele insertie in voorgevormde nanodiscs maakt het mogelijk om celvrije gesynthetiseerde membraaneiwitten te bestuderen in gedefinieerde lipideomgevingen zonder contact met detergentia. Dit protocol beschrijft de voorbereiding van essentiële systeemcomponenten en de kritieke parameters voor het verbeteren van de expressie-efficiëntie en monsterkwaliteit.

Co-translationele insertie van membraaneiwitten in voorgevormde nanodiscs

Cell-free expression systems allow the tailored design of reaction environments to support the functional folding of even complex proteins such as ...

Research

JoVE Journal

Biochemistry

Using Scaffold Liposomes to Reconstitute Lipid-proximal Protein-protein Interactions In Vitro

Using Scaffold Liposomes to Reconstitute Lipid-proximal Protein-protein Interactions In Vitro

Gebruik Steiger Liposomen lipide-proximale eiwit-eiwit interacties reconstitueren<em&gt; In Vitro</em

Studies of integral membrane proteins in vitro are frequently complicated by the presence of a hydrophobic transmembrane domain. Further complicating ...

Method to Visualize and Analyze Membrane Interacting Proteins by Transmission Electron Microscopy

Methode om te visualiseren en te analyseren Membrane interagerende eiwitten door Transmission Electron Microscopy

Monotopic proteins exert their function when attached to a membrane surface, and such interactions depend on the specific lipid composition and on the ...

Nitrogen Cavitation and Differential Centrifugation Allows for Monitoring the Distribution of Peripheral Membrane Proteins in Cultured Cells

Stikstof cavitatie en differentiële centrifugeren zorgt voor de verdeling van perifere membraaneiwitten in gekweekte cellen

Cultured cells are useful for studying the subcellular distribution of proteins, including peripheral membrane proteins. Genetically encoded fluorescently ...

Detergent-free Ultrafast Reconstitution of Membrane Proteins into Lipid Bilayers Using Fusogenic Complementary-charged Proteoliposomes.

Wasmiddel-vrije ultrasnelle reconstitutie van membraaneiwitten in lipide-Bilayers met behulp van Fusogenic aanvullende geladen Proteoliposomes.

Detergents are indispensable for delivery of membrane proteins into 30-100 nm small unilamellar vesicles, while more complex, larger model lipid bilayers ...

Detection of Detergent-sensitive Interactions Between Membrane Proteins

Detectie van wasmiddel-gevoelige interacties tussen membraaneiwitten

Our ability to explore protein-protein interactions is the key to understanding regulatory connections in the cell. However, detection of protein-protein ...

A Fluorescence Fluctuation Spectroscopy Assay of Protein-Protein Interactions at Cell-Cell Contacts

Een fluorescentie schommelingen spectroscopie Assay voor eiwit-eiwitinteractie op cel contacten

A variety of biological processes involves cell-cell interactions, typically mediated by proteins that interact at the interface between neighboring ...

Isolation of Lipoprotein Particles from Chicken Egg Yolk for the Study of Bacterial Pathogen Fatty Acid Incorporation into Membrane Phospholipids

Isolatie van lipoproteïne deeltjes uit kippenei dooier voor de studie van bacteriële pathogeen vetzuur opname in membraan fosfolipiden

Staphylococcus aureus and other Gram-positive pathogens incorporate fatty acids from the environment into membrane phospholipids. During infection, the ...

Localization of SUMO-modified Proteins Using Fluorescent Sumo-trapping Proteins

Lokalisatie van SUMO-gemodificeerde eiwitten met behulp van fluorescerende Sumo-trapping eiwitten

Here we are presenting a novel method to study the sumoylation of proteins and their sub-cellular localization in mammalian cells and nematode oocytes. ...

PeptiQuick, a One-Step Incorporation of Membrane Proteins into Biotinylated Peptidiscs for Streamlined Protein Binding Assays

PeptiQuick, een in één stap incorporatie van membraan eiwitten in Biotinylated Peptidiscs voor gestroomlijnde eiwit binding assays

Membrane proteins, including transporters, channels, and receptors, constitute nearly one-fourth of the cellular proteome and over half of current drug ...

Acyl-PEGyl Exchange Gel Shift Assay for Quantitative Determination of Palmitoylation of Brain Membrane Proteins

Acyl-PEGyl Exchange Gel Shift Assay voor kwantitatieve bepaling van palmitoylation van Brain Membrane Eiwitten

Activity-dependent alterations in the levels of synaptic AMPA receptors (AMPARs) within the postsynaptic density (PSD) is thought to represent a cellular ...