多量-PAGE：生体試料中のキャプチャと解決タンパク質複合体のための方法

正常な細胞機能は、タンパク質-タンパク質相互作用^1、2に依存しています。その結果、ヒトの疾患は、しばしば、種々のタンパク質複合体³の組立及び動作の摂動によってマークされます。このような相互作用を特徴付ける能力は極めて重要です。これらの相互作用を検出するための現在の手段は、多くの場合、それらの相互作用パートナーのプルダウンに続いて、標的タンパク質の精製を必要としています。従来の精製は、分画遠心分離、沈殿、及び/又はクロマトグラフィー⁴によって達成されます。これらの方法は、時間がかかる各標的タンパク質のために変更しなければならない、としばしば低い収率につながります。近代的な精製法は^、捕捉分子⁵に結合されたビーズを搭載したカラム上の免疫沈降または抽出し、タンパク質をターゲットにするペプチドタグの融合を伴いますこれは多くのタンパク質に拡張可能であるが「> 6。、それは潜在的にそれらの通常の結合パートナーに対する親和性の異なる構築物をもたらす、標的の配列の改変を必要とする。いくつかのタンパク質-タンパク質相互作用の微妙な性質は、この方法が適用できない場合があり手段多くのシナリオである。さらに、タンパク質 – タンパク質相互作用をマッピングするために使用されるプルダウンアッセイは、制限された自由度とベイトタンパク質の非天然レベルに起因する正確な細胞画像を、キャプチャしないことができます。

理想的には、タンパク質複合体は、精製またはプルダウンを必要とせず、その天然状態で検出することができました。ブルーネイティブポリアクリルアミドゲル電気泳動（BN-PAGE）をドデシル硫酸ナトリウムポリアクリルアミドゲル電気泳動（SDS-PAGE）にあまり変性の代替として開発され、そして生物学的サンプル⁷からのいくつかのタンパク質との複合体の分離を可能にしました。しかし、BN-PAGE中のタンパク質は、LARに基づいて分離しますサイズ、電荷、立体構造、および他の分子との会合を含む変数のGE番号。これらの要因の相互作用は、多くの場合、タンパク質の同時分離、凝集体形成、および不十分なタンパク質バンドの解像度をもたらします。二次元ネイティブポリアクリルアミドゲル電気泳動は、いくつかを解決し、すべてではないが、これらの問題⁸の。

天然の分離に関連する合併症を回避するために、何人かの著者は、組織溶解物⁴のタンパク質複合体を捕捉するために、例えばジチオビス（スクシンイミジルプロピオネート）のようなアミン反応性架橋試薬（DSP）を使用します。これらの治療の溶解物は、変性およびタンパク質複合体の本来のサイズと化粧を維持しながら、SDS-PAGEによって分離することができます。しかしながら、架橋試薬ので、別の分子の近接性に基づいて、および組織溶解物中のタンパク質は、多くの自由度を有し、確率的に相互作用することができ、非特異的バックグラウンドの交差反応特に濃縮したサンプルでは、​​リンカーが高くなります。これは解釈が難しい結果につながる可能性があります。

ここでは、複合体混合物中のタンパク質集合体を分離および検出するために、マルチマー – ポリアクリルアミドゲル電気泳動（マルチマー-PAGE）と呼ばれるハイブリッドBN-PAGE / SDS-PAGE法の使用を実証する。最初に、細胞溶解物をBN-PAGEを介してポリアクリルアミドゲルに懸濁する。次いで、溶解物含有ゲルを架橋試薬DSPと反応させる。疑似的に固定化され、ゲル上でわずかに分離された場合、タンパク質は非特異的に反応する可能性が低くなり、バックグラウンドの架橋剤の反応性が低下する。架橋後、ゲルバンドを摘出し、SDS-PAGEにより分離する。次いで、得られたゲルを、ポリアクリルアミドゲル電気泳動に典型的に関連する任意の手段によって分析することができる。この方法は、未精製の組織ライセート中の天然タンパク質複合体の分離および検出を可能にし、追加の精製またはプルダウを必要としないn個。