سنقوم بشرح طريقة الذي يقيس حركية النقل ايون للبروتينات غشاء جنبا إلى جنب مع مواقع محددة تحليل التغيرات متعلق بتكوين باستخدام مضان على الخلايا واحد. هذه التقنية هي قابلة للتكيف مع القنوات الأيونية ، ومضخات نقل أيون ويمكن استخدامها لتحديد المسافة بين القيود مفارز البروتين.
الجهد الكهربائي اثنين المشبك الكهربية (TEVC) هو أداة قوية لتحقيق آلية ايون transport1 لطائفة واسعة من البروتينات الغشاء بما في ذلك قنوات ايون 2 ، 3 مضخات ايون ، والنقل 4. تضافرت التطورات الأخيرة في مواقع محددة إلى جانب العلامات fluorophore TEVC لدراسة ديناميات بالتزامن بتكوين جزئي في وظيفة محددة ، وبقايا من هذه البروتينات على سطح الخلايا واحد.
سنقوم بشرح طريقة لدراسة ديناميات بتكوين جزئي للبروتينات غشاء من خلال رصد التغيرات في وقت واحد ومضان الحالي باستخدام الجهد المشبك قياس التألق. ويمكن استخدام هذا الأسلوب لفحص الحركة الجزيئية للبروتينات غشاء الموقع تحديدا استبدال السيستين التالية وموقع الموجه fluorophore 5،6 الوسم. وعلاوة على ذلك ، وهذه الطريقة توفر نهجا لتحديد المسافة بين بقايا القيود المحددة 7،8. ويتحقق ذلك عن طريق ربط الجهات المانحة بشكل انتقائي ومتقبل لاثنين من مخلفات fluorophores السيستين تحولت من الاهتمام.
باختصار ، يتم تنفيذ هذه التجارب التالية التعبير الفنية المطلوبة من البروتين على سطح leavis القيطم البويضات. مساحة كبيرة من هذه البويضات وظيفية تمكن القياسات السطحية وإشارة قوية مضان 5. ومن الممكن أيضا لتغيير الأوضاع بسهولة خارج الخلية مثل يجند ، ودرجة الحموضة أو الكاتيونات / الأنيونات ، والتي يمكن أن توفر مزيدا من المعلومات عن آلية للبروتينات غشاء 4. أخيرا ، مكنت التطورات الأخيرة أيضا للتلاعب من الأيونات الداخلية حدد التالية شاركت في التعبير مع بروتين الثانية 9.
يوصف بروتوكول لدينا في أجزاء متعددة. الأولى ، شرع الطفرات السيستين المسح بواسطة اكتمال وضع العلامات على مخلفات fluorophore يقع في واجهة من والمجالات عبر الغشاء خارج الخلية. وتهدف التجارب اللاحقة للتعرف على بقايا التي تبين التغيرات الكبيرة في كثافة مضان (<5 ٪) 3 عند تغيير متعلق بتكوين جزئي من البروتين. الثانية ، وتتم مقارنة هذه التغييرات في كثافة مضان لمعلمات الحركية للبروتين الغشاء من أجل ربط ديناميكية بتكوين جزئي إلى وظيفة البروتين 10. وهذا يتيح إجراء تحليل دقيق للاقتراح البيوفيزيائية الجزيئي للبروتين الهدف. أخيرا ، يمكن أن يكون المسمى two مخلفات عميم الإنزيم مع الجهات المانحة وfluorophore متقبل من أجل تحديد القيود المسافة باستخدام أساليب الأنحلال الضوئي المانحة. ومن الممكن أيضا لرصد الحركة النسبية للمفارز البروتين العلامات التالية مع الجهات المانحة وfluorophore المتقبلة.
المنهج التجريبي الذي يجمع بين وصفنا في مواقع محددة واثنين من العلامات fluorophore الجهد الكهربائي المشبك للتحقيق في العلاقة بين البنية والوظيفة من بروتينات الغشاء. ويمكن استخدام هذه التقنية للحصول على وقت حلها معلومات عن ديناميات بتكوين جزئي للبروتينات غشاء أثناء النقل الأيوني. وعلاوة على ذلك ، يمكن أن تصمم هذا النهج في العمل مع مختلف البروتينات مثل مضخات ايون ، وقنوات ايون والناقلين.
بالإضافة إلى التحقيق في ديناميكية بتكوين جزئي في بقايا محددة ، فمن الممكن أيضا استخدام مضان نقل الطاقة الرنين لتحديد المسافة قيود داخل عميم الإنزيم. يمكن تحديد المسافات بين بقايا فضلا عن قياس الحركة النسبية بين مفارز مساعدة في حل المسائل الرئيسية التي تنطوي على آليات النابضة.
The authors have nothing to disclose.
Reagent/Equipment | Company | Reagent/Equipment | Company |
---|---|---|---|
100W Tungsten Light Source | Carl Zeiss Microimaging | fluorescein-5-maleimide | Invitrogen |
1B150F-4 | World Precision Instruments | High-Pure PCR Extraction Kit | Roche |
3.0-4.0 Ethicon Vicryl | Johnson & Johnson | mMessage mMachine Kit | Ambion |
475AF40 excitation filter | Omega Optical | MS-222 | Sigma-Aldrich |
505DRLP dichroic mirror | Omega Optical | Nucleospin Plasmid Kit | Macherey-Nagel |
Macherey-Nagel | Omega Optical | Nanodrop 2000c Sprectrophotometer | Thermo Scientific |
535DF50 excitation filter | Omega Optical | PC-10 Micropipette Puller | Narishige |
560DRLP dichroic mirror | Omega Optical | pCLAMP 10 Software | Axon Instruments |
565ALP emission filter | Omega Optical | PfuTurbo DNA Polymerase | Strategene |
565EFLP emission filter | Omega Optical | PIN-022A Photodiode | United Detector Technologies |
570DRLP dichroic mirror | Omega Optical | Polarized Filters | Linos Phtonics Inc. |
Linos Phtonics Inc. | Omega Optical | QuickChange Site-Directed Mutagenisis Kit | Stratagene |
Axio Examiner Fluorescence Microscope | Carl Zeiss MicroImaging GMBH | RC-10 Fluorescence Chamber | Warner Instruments |
Warner Instruments | Life Technologies | tetramethylrhodamine-6-maleimide | Invitrogen |
Digidata 1440A data acquisition system | Axon Instruments | TOP10 Electrocompetent Cells | Invitrogen |
Dpn I | New England Biolabs | Turbo Tec-05X amplifier | npi |