אנו כאן מציגים פרוטוקול מוכחת ונבדק ולטיהור כלורופלסט מתחמי ייבוא חלבון (TOC-טיק מרוכב) בעזרת הברז-התג. פרוטוקול זיקה-בידוד בשלב אחד פוטנציאלי ניתן להחיל על כל חלבון, ניתן להשתמש כדי לזהות אינטראקציה עם שותפים חדשים באמצעות ספקטרומטר מסה.
כלורופלסט להן דורש הייבוא של אלפי חלבונים גרעין מקודד לתוך פלסטידה. הייבוא של חלבונים אלה תלוי translocon החיצוני (TOC), ממברנות הפנימי של כלורופלסט (טיק). מתחמי תוכן עניינים, טיק multimeric, כנראה מכילים רכיבים לא ידוע עדיין. אחת המטרות העיקריות בתחום היא להקים את מצאי מלאה של רכיבי תוכן עניינים, טיק. עבור הבידוד של מתחמי תוכן עניינים-טיק וזיהוי של רכיבים חדשים, הקולטן preprotein ש-toc159 היה שונה N-סופני על ידי הוספת התג זיקה טנדם טיהור (ברז) וכתוצאה מכך ברז-TOC159. הברז-התג מיועד שני צעדים טיהור זיקה רציפים (ומכאן “טנדם זיקה”). הברז-התג בשימוש במחקרים אלה מורכב תחום N-מסוף IgG מחייב נגזר Staphylococcus aureus חלבון (ProtA) ולאחר מכן על-ידי פפטיד מחייב קלמודולין (CBP). בין אלה תגי קירבה שני, טבק לחרוט וירוס (אס) פרוטאז המחשוף האתר היה כלול. לכן, פרוטאז אס יכול לשמש עבור עדין • תנאי של מתחמי המכילות TOC159 לאחר קשירה IgG חרוזים. בפרוטוקול המובאת כאן, השלב השני של טיהור קלמודולין-זיקה הושמט. פרוטוקול טיהור מתחילה עם הכנה, solubilization של ממברנות הסלולר הכולל. לאחר הטיפול-דטרגנט, החלבונים ממברנה solubilized מודגרת עם חרוזי IgG immunoisolation של מתחמי ברז TOC159-המכילים. על הכריכה, כביסה נרחב, מתחמי המכיל ברז-TOC159 ביקע, שוחררו החרוזים IgG באמצעות את פרוטאז אס לפיו יוסר התחום S. aureus IgG מחייב. המערבי סופג של מבודדים מתחמי המכילות TOC159 יכול לשמש כדי לאשר הנוכחות של חלבונים TOC, טיק ידוע או חשודים. חשוב מכך, מתחמי המכילות TOC159 ששימשו בהצלחה כדי לזהות רכיבים חדשים של מתחמי תוכן עניינים, טיק ספקטרומטר מסה. פרוטוקול זה אנו מציגים באופן פוטנציאלי מאפשר הבידוד יעיל של כל חלבון ממברנה מכורך מורכבים כדי לשמש לצורך זיהוי הרכיבים עדיין לא ידוע באמצעות ספקטרומטר מסה.
הצמחים תלויים מהכלורופלסט על פוטוסינתזה ועל -הגדילה photoautotrophic1. הרוב המכריע של כלורופלסט חלבונים מקודד בגרעין, מסונתז ציטוזול, המיובאים של כלורופלסט דרך מתחמי טיק ו TOC ממברנות המעטפה2. הליבה של תוכן העניינים מורכבים מורכב בערוץ מוליכי חלבון Toc75 ואת שני קולטן GTPases Toc33 Toc1593,4,5. TOC159 חיוני להן של מהכלורופלסט, ומתווך הצטברות גדולה של חלבונים הקשורים הפוטוסינתזה6. המתחם טיק כולל הערוץ מוליכי חלבון TIC20, כמו גם7,TIC110, TIC408. לאחרונה, התקה חלבון 1MD מורכבים-קרום המעטפה הפנימית היה מבודד, הכיל רכיבים לא מזוהה בעבר9, שאחד מהם היה TIC56. לאחרונה במשותף בודדנו TIC56 של מורכבות באמצעות פרוטוקול טיהור זיקה ברז-TOC159 מד א 1. הנתונים הצביעו על חפיפה מבנית בין את מתחמי TOC/טיק “קנונית” 1 מד א מורכב10. בעבר לא ידוע רכיבים כגון KOC1 אותרו גם כמתואר שותפים חדשים האינטראקציה של מתחמי תוכן עניינים, טיק בשיטת הברז-פה10,11.
לכן, הטיהור ברז-תג הוא שיטה יעילה עבור הבידוד של חלבון מתחמי וזיהוי של שותפים אינטראקציה באמצעות ניתוח spectrometric המוני הבאים12. התג הברז מורכב משני IgG מחייב חזרה מפפטיד מחייב קלמודולין (CBP) המופרדים של טבק לחרוט וירוס (אס) פרוטאז המחשוף באתר. השיטה המקורית, המורכב שלב טיהור IgG-זיקה ואחריו אס המחשוף, קלמודולין עוקבות-כרומטוגרפיית זיקה מותר הטיהור מקורית של חלבון טהור מאוד וגדולים מתחמי13,14 . אנחנו פשוטה ההליך, הדגימו כי מתחמי חלבון המכיל TOC159 אפשר גם לטהר ביעילות באמצעות רק IgG-זיקה טיהור השלב ואחריו אס-המחשוף • תנאי15. מניסיוננו, העדרו של השלב קלמודולין-זיקה, גרמו תשואות גבוהות, ולכן עשויים להיות מתאימים חלבונים נמוכה שפע.
בקיצור, אנחנו מהונדס מהונדס יציב לבנה א קווים ביטוי ברז-TOC159 ppi2 (toc159 KO מוטציה) רקע והקימו זה כמקור אמין לטיהור של מתחמי תוכן עניינים-טיק. הפרוטוקול עבור הבידוד של המתחם TOC-טיק מתחיל עם המגון החומר הצמח במאגר ללא חומרי ניקוי. לאחר צנטריפוגה, תגובת שיקוע נמחקת. גלולה המכילה את השבר הממברנה הכולל הוא solubilized באמצעות מאגר המכיל חומרי ניקוי. לאחר שלב אולטרה-צנטריפוגה, תגובת שיקוע המכיל solubilized מתחמי תוכן עניינים-טיק מוחל IgG-השרף לטיהור זיקה. לאחר מספר הכביסה שלבים, • תנאי מתבצעת באמצעות מאגר המכיל פרוטאז אס כדי באופן סלקטיבי קליב במורד הזרם IgG-איגוד קבוצות המחשבים ובעדינות לשחרר מכלולים המכילים TOC159 מקורי. ניתן לנתח את eluate אס ישירות על-ידי המערב סופג או ספקטרומטר מסה כדי לזהות השותפים האינטראקציה של TOC15910,11,15. השיטה גם שימש כדי לזהות שינויים post-translational של TOC15915. בעתיד, מתחמי המכילות TOC159 מקורי עשוי לשמש ללימודי מבניים באמצעות מיקרוסקופ cryoelectron.
להדגים כי צעד אחד טיהור תג הקשה היא שיטה יעילה וספציפית ולטיהור המתחם TOC-טיק תודרנית . למרות הברז-התג יאפשר שני צעדים טיהור רצופים (IgG-ואחריו קלמודולין טיהור זיקה לאחר אס פרוטאז-המחשוף), אנו מאמינים כי במקרים רבים הצעד זיקה הראשון ואחריהם אס פרוטאז מחשוף יהיה מספיק. המטרה שלנו, TOC159, הוא נמוך שופע ונחלשו ההכללה של השלב השני קלמודולין-זיקה יתר על המידה את התשואה חלבון אשר היה הסיבה העיקרית למעט זה של הפרוטוקול הנוכחי שלנו. • כשלעצמו אס-תנאי היא צעד מאוד מסוימת, עדינה טיהור זה רק תשחרר המטרה מתויג ברז יחד עם שותפים המשויך אינטראקציה בזמן שמזהם את החלבונים הלא ספציפית נדבקות השרף IgG יישארו שם. וכך, בשילוב עם הצעד IgG-זיקה, • תנאי אס התוצאה הוא לטיהור מספיק יעיל למטרות שלנו, כנראה רבים אחרים.
חייבים להקפיד כי הבונה מתויג ברז היא מתפקדת במלואה בתוך vivo. תיוג סטפס יכול להיות פוטנציאל מהשפעות פעילות החלבון, יציבות או לוקליזציה. TOC159 כוללת שלושה תחומים, תחום חומצי N-מסוף, תחום GTP-איגוד מרכזי, בתחום ממברנה ג-טרמינל, זה עוגנים TOC159 הממברנה החיצונית כלורופלסט2. כדי למנוע הפרעה פוטנציאל ממברנה הכניסה, אנחנו התמזגו הברז-תג קצה אמיני של TOC159. פיוז’ן אל קצה אמיני הוא מעדיף את החריג יותר מהכלל. חלבונים רבים מכילים מידע מיקוד של N-מסוף ו לכן צריך מתויג מאת-קצה קרבוקסילי. אנחנו הבטיח כי TOC159 הוא פונקציונלי ויוו מאת קומפלמנטציה למוטציה ppi2 (חסר TOC159 מוטציה לבקן) עם ברז-TOC159. החילוץ של הירוקה, פראי סוג פנוטיפ ציינו כי הברז-TOC159 היה פונקציונלי15.
פרוטוקול טיהור שימש כדי לזהות שותפים חדשים האינטראקציה של TOC159, אשר כללה10,KOC1, TIC5611. בסך הכל, כ-30 חלבונים היו קשורים עם המתחם מציע את האינטראקציה חדש שותפים? כן, מאופיין בעתיד הקרוב. בעוד אנו ממליצים בחום את הברז-התג לטיהור מורכבים, ברצוננו עדיין כי גירסאות נוספות לזו המוצגת כאן קיים וכי יכול להיות מאוד שימושי עבור יישומים מסוימים.
The authors have nothing to disclose.
העבודה נתמכה על ידי מענקים שוויצרי הקרן הלאומית למדע (31003A_156998 ו- 31003A_176191) על ידי האוניברסיטה של העיר נוישאטל.
NaHCO3 | PanReac AppliChem | A0384 | |
Tris | Biosolve | 0020092391BS | |
Na2HPO4 | Sigma | S7909 | |
KH2PO4 | PanReac AppliChem | A2946 | |
NaCl | PanReac AppliChem | A2942 | |
NaF | Sigma | S1509 | Toxic |
PMSF | PanReac AppliChem | A0999 | Toxic |
Plant protease inhibitor cocktail | Sigma | P9599 | |
Glycerol | PanReac AppliChem | A0970 | |
Triton X100 | Roche | 10789704001 | |
Glycine | PanReac AppliChem | A1067 | |
EDTA | Carl Roth | 8043 | |
Dithiothreitol (DTT) | PanReac AppliChem | A1101 | |
SDS | PanReac AppliChem | A0675 | |
Bromophenol blue | Sigma | B0126 | |
HCl | VWR | 20252-290 | Corrosive |
Sucrose | PanReac AppliChem | A3935 | |
Murashige and Skoog medium with vitamins | Duchefa Biochemie | M0222 | |
Phytoagar | Duchefa Biochemie | P1003 | |
Petri plate | Greiner Bio-one | 639102 | |
1.5 mL microfuge tubes | Sarstedt | 72.706 | |
Ethanol | Fisher chemical | E/0600DF/15 | |
Filter paper | Whatman | 10311804 | |
Surgical tape | 3M | 1530-1 | |
CNBr-Activated agarose beads (sepharose 4B) | GE Healthcare | 17-0430-01 | |
Sintered glass filter | DURAN | 2515703 | |
Centrifuge tube 50 mL | TPP | 91050 | |
Purified immunoglobulin G (HsIgG) | MP Biomedicals | 855908 | |
Rotating shaker | IKA | 4016000 | |
NaN3 (sodium azide) | Sigma | 71290 | Toxic |
Quick filtration material (Miracloth) | Merk-Millipore | 475855 | |
Ultracentrifube XNP-80 | Beckman Coulter | A99839 | |
Rotor SW 32 Ti | Beckman Coulter | 369650 | |
Ultracentrifuge tubes | Beckman Coulter | 326823 | |
Glass teflon homogenizer (Potter) | Wheaton | 357426 | |
Spin column (Mobicol) | Mo Bi Tec | M1003 | |
Filter 35µm for spin column (Mobicol) | Mo Bi Tec | M513515 | |
AcTEV | Invitrogen | 12575-015 | |
Centrifugal evaporator (Speed Vac) | Eppendorf | 5305000100 | |
FBN1A(PGL35) antibody | AgriSera | AS06 116 | RRID:AB_2247012 |
Sand, Fontainebleau | VWR | 27460.295 |