نقدم هنا بروتوكولا لتنقية البروتين اللاهوائية وتركيز البروتين اللاهوائية، وتوصيف الحركية اللاحقة باستخدام نظام قطب الأوكسجين. ويتضح الأسلوب استخدام الإنزيم دسب، إنزيم ديوكسيجيناسي الذي أكثر استقرارا ونشطة عند تنقيته وتخزينها في بيئة لا هوائية.
يمكن قللت البروتينات حساسة للأكسجين، بما في ذلك تلك الإنزيمات التي تستخدم الأوكسجين كركيزة، الاستقرار عند تنقيته باستخدام أساليب تنقية الهوائية التقليدية. وتوضح هذه المخطوطة التفاصيل التقنية المعنية بعملية تنقية اللاهوائية، بما في ذلك إعداد المخازن المؤقتة والمواد الكاشفة، والأساليب للفصل اللوني للعمود في مربع القفازات، والملحي البروتين قبل حركية. كما وصفت هي أساليب إعداد واستخدام قطب أكسجين القيام بتوصيف الحركية لأنزيم الاستفادة من الأكسجين. يتم توضيح هذه الأساليب باستخدام الإنزيم ديوكسيجيناسي دسب، ديوكسيجيناسي يبيغاللوكاتيشين من بكتيريا سفينجوبيوم sp. سلالة SYK-6.
الإنزيمات التي تستخدم الحديد أو المعادن الأخرى لتنشيط الأكسجين غالباً ما تكون عرضه للمنظمة خلال عملية التنقية بسبب إبعادهم من البيئة الحد من خلية. ولذلك، هذه البروتينات يجب استخدامه كخلية ليساتيس، والتعرض لعوامل خارجية الحد، أو يمكن تنقية لاهوائيا ضمان أن تكون لديهم النشاط الأنزيمي الأمثل1،2،،من34. لتلك الإنزيمات التي ضروري الأكسجين حساسة (الإنزيمات المحتوية على الحديد على وجه التحديد)، تنفيذ جميع الخطوات تنقية وتوصيف مع الحفاظ على الظروف اللاهوائية الكامل لتوصيفها. وقد أدى هذا الباحثين تطوير الهياكل مختبر كامل في حدود الدوائر اللاهوائية لدراسات تتراوح بين التعبير البروتين من خلال البلورات5،،من67،8 .
هنا، نحن التقرير أساليب لتنقية اللاهوائية والحركية توصيف الإنزيم دسب باستخدام نظام قطب الأوكسجين. دسب هو ديوكسيجيناسي يبيغاللوكاتيشين من بكتيريا سفينجوبيوم sp. سلالة SYK-6 التي تتصل ليجاب، ديوكسيجيناسي بروتوكاتيكواتي من الكائن نفسه. كلا الإنزيمات تنتمي إلى النوع الثاني بروتوكاتيتشواتي ديوكسيجيناسي (بكاد) فوق عائلة التي لم تدرس على نطاق واسع بتاريخ9، يحتمل جزئيا بسبب الإنزيمات من فوق عائلة هذا يجري عرضه للمنظمة عند تنقيته باستخدام معيار الهوائية طرق تنقية البروتين. منذ عرض بعض الإنزيمات بكاد المجون الركازة البعض الآخر الركيزة الخاصة2،10، كذلك وصف فوق عائلة هذا ضروري لتحديد المحددات خصوصية. كما لوحظ في عدة الإنزيم سوبيرفاميليس11،،من1213،،من1415، الجزيئات الصغيرة يمكن أن يغير النشاط عن طريق تثبيط المنافسة المباشرة أو ربط جزيئات منفصلة جيوب اللوستيريك مما يؤدي إلى زيادة أو نقصان في النشاط الأنزيمي16. وفي حين لا يمكن التفريق حركية وحدة موقع المغير، تحديد حجم تغير نشاط مهم لفهم الآثار ملزمة. كهذه، أساليب لتحديد الخصائص الحركية الأصلية ديسب النشاط ونشاطها بحضور 4-نيتروكاتيتشول (4NC)، مجمع شيوعاً لتوصيف وتمنع ديوكسيجيناسي الإنزيمات2،17، 18، وترد.
دسب غير قادرة على كسر يبيغاللوكاتيشين، مجمع، عن طريق فعل ديوكسيجيناسي (إيدو) اكستراديول في الطوق الذي فتح هو حفز استخدام الأوكسجين كواحدة من ال10،ركائز19عطرية المستمدة من اللجنين. يحدث هذا التفاعل الأنزيمي في سياق انهيار اللجنين، هيتيروبوليمير عطرية الموجودة في جدار الخلية من النباتات. يمكن أن يكون ديبوليميريزيد اللجنين، مما أسفر عن مجموعة متنوعة من المركبات العطرية يمكن كذلك تقسيمها إلى نواتج الأيض وسط3،،من2021،22،23،24 ،25،،من2627،،من2829،30،31،32،33 . اكستراديول ديوكسيجيناسيس (إيدو) تحفيز عصابة فتح رد فعل على المركبات العطرية ديهيدروكسيلاتيد، حيث يحدث انشقاق المتاخمة ديول نسق المعادن؛ وفي المقابل، تنشق ديوكسيجيناسيس إينتراديول المركبات العطرية المماثلة بين مجموعتي هيدروكسيل (الشكل 1). وقد عدس، مثل العديد من ميتالوينزيميس الأخرى، مركز ديفالينت لمعادن لتنسيق Fe(II) تتألف من اثنين–الحامض الأميني، واحد-كاربوكسيلات ثالوث9،،من3435. تصبح تتأكسد هذه ميتالوينزيميس، من خلال autoxidation أو تستند إليه المنظمة، في حين يتم تقديم الإنزيم غير نشط2،36،،من3738.
في الإجراءات التجريبية المبينة في هذه المخطوطة، فنحن نستخدم دسب، عضو فوق بكاد عائلة من بكتيريا سفينجوبيوم sp. SYK-6، تحفيز إضافة الأكسجين عبر رباط C4-C5 يبيغاللوكاتيشين (الشكل 2A). ريجيوتشيميستري هذا الانقسام يناظر ليجاب، وبروتوكاتيتشواتي-4، 5-ديوكسيجيناسي (الشكل 2). وحتى الآن، تشمل التحقيقات في هذه ديوكسيجيناسي يبيغاللوكاتيشين أي تقارير عن المركبات التي تمنع دسب10،،من1939. باستخدام أساليب تنقية الهوائية، عرضت دسب النشاط المتغير، بينما مع استخدام الأساليب اللاهوائية كنا قادرين على استمرار الحصول على البروتين مع النشاط استنساخه. وتبين الدراسات الحركية الموصوفة هنا أساليب تنقية اللاهوائية دسب، توصيف الحركية لرد فعل دسب مع يبيغاللوكاتيشين، وتثبيط دسب قبل 4-نيتروكاتيتشول (4NC).
تشمل الخطوات الحاسمة في الحصول على بروتين دسب النشطة، وتنقية في تشكيل والحفاظ على الموقع النشط Fe(II) انخفاض في الإنزيم. على هذا النحو، تصحيح أداء التعريفي، وتنقية، والتركيز، والملحي خطوات ضرورية لنجاح الحصول على نشاط إنزيم. حمل التعبير البروتين حضور كبريتات الأمونيوم الحديدية 1 مم يضمن إد?…
The authors have nothing to disclose.
ونود أن نشكر الدكتور كاميل كيلر من جامعة ويسليان للدعم التقني. خاص بفضل البروفسور ليندساي دال Eltis وجينا ك. كابيك من جامعة كولومبيا البريطانية، فضلا عن المسيحية ويتمان من جامعة تكساس في أوستن، لمشورتهم فيما يتعلق بأساليب تنقية البروتين اللاهوائية واستخدام يا2 –القطب الحساسة.
Isopropyl β-D-1-thiogalactopyranodise | Gold Bio Technologies | I2481C50 | |
Coomassie Brilliant Blue R-250 | Bio-Rad | 161-0400 | |
Ammonium persulfate | Bio-Rad | 161-0700 | |
30% Acrylamide | Bio-Rad | 161-0158 | |
N,N'tetramethyl-ethylenediamine | Bio-Rad | 161-0801 | |
Amylose Resin High Flow | New England Biolabs | E8022S | |
BL21 (DE3) competent Escherichia coli cells | New England Biolabs | C2527I | |
L-cysteine | Sigma Aldrich | C7352 | |
gallic acid | Sigma Aldrich | G7384 | |
4-nitrocatechol | Sigma Aldrich | N15553 | |
Ferrous ammonium sulfate | Mallinckrodt | 5064 | |
Sodium dithionite | Alfa Aesar | 33381-22 | |
wheaton serum bottles | Fisher Scientific | 06-406G | |
25 mm Acrodisc PF Syringe Filter with Supor Membrane | Pall Corportation | 4187 | |
400 mL Amicon Stirred Cell Concentrator | EMD Millipore | UFSC40001 | |
76 mm Millipore Ultracel 10 kDa cutoff reconsituted cellulose membrane filter | EMD Millipore | PLGC07610 | |
DL-dithiothreitol | Gold Bio Technologies | DTT50 | |
Sephadex G-25 coarse desalting gal column | GE Healthcare | 17-0033-01 | |
2 mL Crimp-Top Vials | Fisher Scientific | 03-391-38 | |
Oxygraph Plus Electrode Control Unit | Hansatech Instruments | OXYG1 Plus | |
Oxygen Eletrode Chamber | Hansatech Instruments | DW1 | |
Electrode Disc | Hansatech Instruments | S1 | |
PTFE (0.0125 mmX25mm) 30m reel | Hansatech Instruments | S4 | |
Electrode cleaning Kit | Hansatech Instruments | S16 | |
Spacer paper | Zig Zag | available at any gas station | |
He-series Dri-Lab glove box | Vacuum/Atmospheres Company | ||
HE-493 Dri-Train | Vacuum/Atmospheres Company | ||
Double-Ended Micro-Tapered Stainless Steel Spatula | Fisher Scientific | 21-401-10 | |
DWK Life Sciences Kimble Kontes Flex Column Economy Column | Fisher Scientific | k420400-1530 | |
10 μL, Model 701 N SYR, Cemented NDL 26s ga, 2 in, point stlye 2 syringe | Hamilton | 80300 | |
DWK Life Sciences Kimble Kontes Flex Column Economy Column | Fisher Scientific | K420401-1505 | |
Emulsiflex-C5 high-pressure homogenizer | Avestin | ||
B-PER Complete Bacterial Protein Extraction Reagent | Thermo Fisher Scientific | 89821 | |
Lysozyme from chicken egg white | Sigma Aldrich | 12650-88-3 | |
Sodium dodecyl sulfate | Thermo Fisher Scientific | 151-21-3 | |
ampicillin | Sigma Aldrich | 7177-48-2 | |
Tryptone | Fisher Scientific | BP-1421-500 | |
Yeast extract | Fisher Scientific | BP1422-2 | |
Sodium Chloride | Fisher Scientific | S271-10 | |
Potassium Chloride | Fisher Scientific | P217-3 | |
Magnesium Chloride | Fisher Scientific | M33-500 | |
Dextrose | Fisher Scientific | D16-3 | |
Sodium Hydroxide | Fisher Scientific | S318-1 | |
Tris hydrochloride | Fisher Scientific | BP153-500 | |
Maltose | Fisher Scientific | BP684-500 | |
Glycine | Fisher Scientific | G46-500 |