Summary

Purificação e visualização de lipopolissacarídeo de bactérias Gram-negativas por extracção aquosa de fenol-Hot

Published: May 28, 2012
doi:

Summary

Nós descrevemos um método modificado de extracção a quente aquoso-fenol para a purificação de lipopolissacarídeo (LPS) de bactérias Gram-negativas. Uma vez extraído, os LPS pode ser subsequentemente analisadas por SDS-PAGE e visualizados por coloração directa ou imunotransferência Western.

Abstract

Lipopolissacarídeo (LPS) é um componente importante da bacteriana gram-negativa membranas externas. É uma molécula tripartido consistindo de lípido A, que é incorporado na membrana externa, um núcleo de oligossacáridos e repetindo O-antigénio unidades que se estendem para fora a partir da superfície da célula 1, 2. LPS é uma molécula imunodominante que é importante para a virulência e patogénese de muitas espécies bacterianas, incluindo Pseudomonas aeruginosa, espécies de Salmonella e Escherichia coli 3-5, e as diferenças na forma de composição LPS O-antigénio a base para serotipagem de estirpes. LPS está envolvido na ligação a células hospedeiras no momento do início da infecção e fornece protecção contra a morte mediada pelo complemento; estirpes que carecem de LPS pode ser atenuado para a virulência 6-8. Por estas razões, é importante para a visualização de LPS, particularmente a partir de isolados clínicos. LPS Visualizing bandas padrões e reconhecimento por um específicontibodies podem ser ferramentas úteis para identificar linhagens de deformação e caracterizar vários mutantes.

Neste relatório, nós descrevemos um método aquosa-fenol quente para o isolamento e purificação de LPS de bactérias Gram-negativas células bacterianas. Este protocolo permite a extracção de LPS de distância a partir de ácidos nucleicos e proteínas que podem interferir com a visualização do LPS, que ocorre com mais curtos, métodos de extracção menos intensivos 9. LPS preparados desta maneira podem ser separados por dodecilsulfato de sódio (SDS)-poliacrilamida electroforese em gel (PAGE) e directamente corado usando hidrato de carbono / glicoproteína manchas ou métodos de coloração padrão de prata. Muitos anti-soros para LPS conter anticorpos que reagem de forma cruzada com as proteínas da membrana externa ou alvos antigénicos outros que podem dificultar a reactividade observados após immunoblot ocidental de SDS-PAGE separados lisados ​​celulares brutos. Tratamento com protease de lisados ​​celulares brutos por si só não é sempre uma forma eficaz de remoção destafundo de usar este ou outros métodos de visualização. Além disso, o tratamento da protease extensa, numa tentativa de remover este pano de fundo pode levar a LPS de baixa qualidade que não é bem resolvidos por qualquer um dos métodos acima mencionados. Por estas razões, acreditamos que o protocolo seguinte, adaptado de Westpahl e Jann 10, é ideal para a extracção de LPS.

Protocol

1. Preparação de bactérias para Extração de LPS Iniciar uma cultura durante a noite em 5 mL de caldo de Luria (LB) suplementado com antibióticos, se necessário. Crescer a cultura durante a noite (12-18 horas) em uma agitação incubadora a 37 ° C e 200 rpm. Diluir a 1:10 com cultura LB e tomar uma OD 600 leitura em espectrofotômetro. Com base na OD 600 leitura, fazer uma suspensão de 1,5 mL dos seus bactérias para uma DO600 de 0,5. Sedimentar as …

Discussion

Nós descrevemos um método de purificação de LPS de distância a partir de outros componentes celulares, incluindo ácidos nucleicos e proteínas. Este método proporciona alta qualidade LPS que podem ser utilizados num certo número de métodos de visualização diferentes, incluindo coloração de hidratos de carbono géis de SDS-PAGE, como mostrado na Figura 1. Este método pode ser usado para serotipar LPS a partir de uma variedade de estirpes, utilizando anticorpos específicos anti-soros, ou para mostrar parent…

Divulgaciones

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Este trabalho foi financiado por subvenções dos Institutos Nacionais de Saúde ea Fundação de Fibrose Cística.

Materials

Name of the reagent Company Catalogue number
DNase I recombinant, RNase-free Roche 04716728001
RNase A Roche 10109169001
Proteinase K Fisher BP1700
Tris-Saturated Phenol Fisher BP1750-100
Diethyl Ether Thomas Scientific C313K31
Pro-Q Emerald 300 Lipopolysaccharide Gel Stain Kit Molecular Probes P20495

Referencias

  1. Raetz, C. R., Whitfield, C. Lipopolysaccharide endotoxins. Annu. Rev. Biochem. 71, 635-700 (2002).
  2. Valvano, M. A. Export of O-specific lipopolysaccharide. Front. Biosci. 8, 452-471 (2003).
  3. Pier, G. B. Pseudomonas aeruginosa lipopolysaccharide: a major virulence factor, initiator of inflammation and target for effective immunity. Int. J. Med. Microbiol. 297, 277-295 (2007).
  4. Freudenberg, M. A. Role of lipopolysaccharide susceptibility in the innate immune response to Salmonella typhimurium infection: LPS, a primary target for recognition of Gram-negative bacteria. Microbes Infect. 3, 1213-1222 (2001).
  5. Jann, K., Jann, B. Polysaccharide antigens of Escherichia coli. Rev. Infect. Dis. 9, S517-S526 (1987).
  6. McCallum, K. L., Schoenhals, G., Laakso, D., Clarke, B., Whitfield, C. A high-molecular-weight fraction of smooth lipopolysaccharide in Klebsiella serotype O1:K20 contains a unique O-antigen epitope and determines resistance to nonspecific serum killing. Infect. Immun. 57, 3816-3822 (1989).
  7. Hancock, R. E. Pseudomonas aeruginosa isolates from patients with cystic fibrosis: a class of serum-sensitive, nontypable strains deficient in lipopolysaccharide O side chains. Infect. Immun. 42, 170-177 (1983).
  8. Gupta, S. K., Masinick, S., Garrett, M., Hazlett, L. D. Pseudomonas aeruginosa lipopolysaccharide binds galectin-3 and other human corneal epithelial proteins. Infect. Immun. 65, 2747-2753 (1997).
  9. Hitchcock, P. J., Brown, T. M. Morphological heterogeneity among Salmonella lipopolysaccharide chemotypes in silver-stained polyacrylamide gels. J. Bacteriol. 154, 269-277 (1983).
  10. Westphal, O., Jann, K. Bacterial lipopolysaccharides. Methods Carbohyr. Chem. 5, 83 (1965).
  11. Lieberman, T. D. Parallel bacterial evolution within multiple patients ties novel genes to pathogenesis. Nat Genet. , (2011).

Play Video

Citar este artículo
Davis, Jr., M. R., Goldberg, J. B. Purification and Visualization of Lipopolysaccharide from Gram-negative Bacteria by Hot Aqueous-phenol Extraction. J. Vis. Exp. (63), e3916, doi:10.3791/3916 (2012).

View Video