Burada anaerobik protein saflaştırma, anaerobik protein konsantrasyonu ve bir oksijen elektrot sistemi kullanarak sonraki kinetik karakterizasyonu için bir iletişim kuralı mevcut. Yöntem enzim DesB, daha istikrarlı ve etkin saflaştırılmış ve anaerobik bir ortamda bir dioxygenase enzim kullanarak gösterilmiştir.
Oksijen duyarlı proteinler, oksijen bir substrat olarak kullanan bu enzimler de dahil olmak üzere geleneksel Aerobik arıtma yöntemleri kullanarak saf zaman istikrar azaltılabilir. Bu makale tamponlar ve reaktifler, sütun Kromatografi için yöntemleri hazırlanması bir torpido ve kinetik önce protein desalting Anaerobik arıtma işlemi, ilgili teknik ayrıntılar gösterir. Ayrıca açıklanan hazırlama ve oksijen kullanan enzim kinetik karakterizasyonu gerçekleştirmek için bir oksijen elektrot kullanarak yöntemlerdir. Bu yöntemler dioxygenase enzim DesB, bakteri Sphingobium sp. zorlanma SYK-6 dan gallat dioxygenase kullanarak gösterilmiştir.
Demir veya oksijen etkinleştirmek için diğer metaller enzimlerin kez onların kaldırılması nedeniyle azalan bakiyeli bir hücre ortamından inactivation arıtma işlemi sırasında yatkındır. Bu nedenle, bu proteinler hücre lysates kullanılması gerekir, dış azalan bakiyeli acentelere tabi veya anaerobik en uygun enzimatik aktivite1,2,3,4olması için saf. Çoğu bu enzimler için oksijen anaerobik koruyarak tüm arıtma ve karakterizasyonu adımları gerçekleştirme duyarlı (enzimler) özellikle demir içeren, tam olarak onları tanımlamak gereklidir. Bu araştırmacılar tüm Laboratuvar set-up anaerobik salonları protein ifade ile kristalografisi5,6,7,8 arasında değişen çalışmaları için sınırları içinde geliştirmek için neden olmuştur .
Burada, biz yöntemleri anaerobik arıtma ve enzim bir oksijen elektrot sistemi kullanarak DesB kinetik karakterizasyonu için rapor. DesB gallat dioxygenase bakteri Sphingobium sp. zorlanma LigAB, protocatecuate dioxygenase aynı organizmadan ilgili SYK-6 dan var. Her iki enzim olan kapsamlı tarihi9, kısmen ne zaman standart aerobik kullanarak saf inactivation için duyarlı olmak bu süper enzimler nedeniyle büyük olasılıkla araştırılmamıştır tip II protocatechuate dioxygenase (PCAD) süper ait protein saflaştırma yöntemleri. Süre diğer substrat özel2,10, are biraz PCAD enzim substrat karışıklık göstermek bu yana daha fazla bu süper karakterizasyonu özgüllük belirleyicileri tanımlamak gereklidir. Birkaç enzim superfamilies11,12,13,14,15‘ te gözlemlediği gibi küçük moleküller ile doğrudan rekabet inhibisyon aktivitesi veya bağlama alter molekülleri artışa neden olmaktadır allosteric cepler ayırmak veya enzimatik aktivite16azaltmak için. Kinetik yalnız bir modülatör ciltleme konumu ayırt edemez, bir etkinlik değişikliğin büyüklüğünü belirleme etkileri anlamak için önemlidir. Yerli DesB etkinliği ve faaliyete 4-nitrocatechol (4NC), karakterize ve dioxygenase enzimler2,17, inhibe için yaygın olarak kullanılan bir bileşik huzurunda kinetik karakterizasyonu böyle, yöntemleri 18, gösterilir.
DesB gallat, bir lignin elde edilen aromatik bileşik yolu ile extradiol dioxygenase (EDO) reaksiyon hangi ringde oksijen yüzeylerde10,19biri olarak kullanarak açılış katalizlenir yıkmak yapabiliyor. Bu enzimatik reaksiyon bir aromatik heteropolymer bitkiler hücre duvarında bulunan lignin, dağılımı bağlamında oluşur. Lignin depolymerized, aromatik bileşikler çeşitli verimli daha fazla merkezi metabolitleri3,20,21,22,23,24 bölünebilir ,25,26,27,28,29,30,31,32,33 . Extradiol dioxygenases (EDO) bir halka dihydroxylated aromatik bileşikler, bölünme bitişik metal koordine diol oluştuğu bir tepki açılış katalizler; Buna ek olarak, intradiol dioxygenases iki hidroksil grubu (Şekil 1) benzer aromatik bileşikler ayırmak. EDOs, birçok diğer metaloenzimlerde gibi bir iki-histidin, bir-karboksilat Triad’ın9,34,35oluşan koordinasyon Fe(II) için bir divalent metal merkezi var. Enzim etkin olmayan2,36,37,38işlenir, ancak bu metaloenzimlerde, autoxidation veya inactivation mekanizması tabanlı, okside olur.
Bu el yazması açıklanan deneysel yordamlar, biz DesB, PCAD süper gallat (Şekil 2A) C4-C5 bağ arasında oksijen eklenmesiyle katalizler için bakteri Sphingobium sp. SYK-6, üzerinden bir üyesi kullanmaktadır. Bu dekolte regiochemistry bir protocatechuate-4, 5-dioxygenase (Şekil 2B) olduğu LigAB için benzerdir. Şimdiye kadar bu gallat dioxygenase araştırmalar hiçbir rapor DesB10,19,39inhibe bileşikleri içerir. Anaerobik yöntemlerin kullanımı ile biz sürekli tekrarlanabilir aktivite ile protein almak mümkün iken Aerobik arıtma yöntemleri kullanımı ile değişken etkinlik, DesB sergiledi. Burada açıklanan kinetik çalışmalar DesB, DesB gallat ile reaksiyon ve DesB inhibisyonu 4-nitrocatechol (4NC) tarafından kinetik karakterizasyonu anaerobik arıtma için yöntemleri gösterir.
Aktif, saf DesB protein almak üzere kritik adımlar oluşturan ve enzim azaltılmış Fe(II) aktif sitesinin bakımı içerir. Bu nedenle, indüksiyon, arıtma, konsantrasyon performansını düzeltmek ve desalting adımları başarıyla etkin enzim elde etmek için gereklidir. Protein ifade 1 mM demir amonyum sülfat huzurunda inducing Fe(II) doğru DesB aktif dahil sağlar. Bu yöntem genellikle metal uygun katlama izin vermek için büyüme ortamına ilavesi ve tam doluluk sitesi6,<…
The authors have nothing to disclose.
Camille Dr.Keller Wesleyan Üniversitesi Teknik destek için teşekkür etmek istiyorum. Anaerobik protein saflaştırma yöntemleri ve bir O2 kullanımı ile ilgili onların tavsiye için özel Profesör Lindsay D. Eltis ve Jenna K. Capyk British Columbia Üniversitesi gibi Christian Whitman Austin, Texas Üniversitesi teşekkür -hassas elektrot.
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 |