Summary

Люминесцентные серебряные пятная белков в полиакриламидных гелей

Published: April 21, 2019
doi:

Summary

Здесь мы описываем подробный протокол с изложением новых флуоресцентных, техника для определения общего белка в полиакриламидных гелей окрашивания. Протокол использует Серебряный Ион конкретных флуоресценции включения зонд, который обнаруживает Ag+-белковых комплексов и устраняет определенные ограничения традиционных хромогенных серебряные пятна.

Abstract

Серебряный пятнать это колориметрический метод широко используется для визуализации белка полосы в полиакриламидных гелях после натрия Додециловый сульфат полиакриламидный гель-электрофорез (SDS-PAGE). Классические серебряные пятна имеют определенные недостатки, такие как высокая предпосылка окрашивание, восстановления бедных белками, низкая воспроизводимость, узкие линейный динамический диапазон для количественной оценки и ограниченная совместимость с масс-спектрометрия (МС). Теперь с использованием fluorogenic АГ+ зонд, ТЭП 4TA, мы разработали флуоресцентные Серебряный пятнать метод для визуализации общего белка в полиакриламидных гелей. Это новое пятно избегает хлопотно Серебряный сокращения шаг в традиционные серебряные пятна. Кроме того люминесцентные серебряные пятна демонстрирует хорошую воспроизводимость, чувствительность и линейной количественной оценки обнаружения белка, делая это пятно гель полезной и практической белка.

Introduction

Многие пятная методы были используется для визуализации белков после электрофореза геля, например с помощью колориметрических красители Кумасси синим, Серебряная пятно, флуоресценции или радиоактивных маркировки1,2, 3 , 4. Серебряный пятнать считается одним из наиболее чувствительных методов для обнаружения белка, требующих простой и дешевый реагентов. Это могут быть разделены на два основных семей: аммиачный Серебряная пятно и нитрата серебра пятно5,6. В методе щелочной аммиачного серебра серебра диамин комплекс производится с аммиаком и гидроксид натрия и сокращено до металлического серебра во время разработки с помощью решения кислотные формальдегида. Пятно вмещает эффективно для основных белков, но показывает Скомпрометированное представление для кислых и нейтральных белков и, Кроме того, ограничивается классической глицин и таурина электрофоретической систем. В сравнении, нитрата серебра пятна эксплуатировать высокой био близость ионов серебра белка, главным образом сульфгидрильных и карбоксильных групп из боковых цепей и склонны пятно кислые белки более эффективно7. После ионов серебра привязки, развивающихся решение (как правило, сделаны из металла карбонат раствор, содержащий формальдегида и натрия тиосульфата) применяется для снижения ионы серебра Металлик серебряный зерна, которые строить коричневого до темного цвета для визуализации белка полосы.

Хотя Серебряные пятная был хорошо известен своей универсальностью и высокой чувствительности с его развития в 1970-х8, метод часто рассматривается как сложная. Серебро окрашивание методы имеют ограниченный время шаги и показать низкая воспроизводимость. Поскольку цвет серебряные пятна обычно не является единообразной и зависит от сокращения шаг, который сложно контролировать, Серебряная пятно не количественный метод и, таким образом, не рекомендуется для геля сравнения исследования и белка количественная оценка9. Методы оптимизации чувствительности могут использовать альдегидов, которые также могут обеспечить более единообразной пятнать10. Однако это за счет далее вниз по течению анализ благодаря сшивки белков, альдегиды. Быстрый протоколы главным образом объединить или сократить шаги по сокращению времени, ущерба для воспроизводимости и единообразия пятно5. В результате имеются многочисленные Серебряные пятная варианты внутри гель белка, окрашивание, каждый оптимизирована для удовлетворения определенных требований; например простота, чувствительности или пептид ставки возмещения по течению анализа. Эти атрибуты также могут иметь влияние друг на друга, и удовлетворение всех требований в одном протоколе может быть затруднено.

В этой работе мы представляем новый флуоресцентные Серебряный пятнать метод для определения белка в геле полиакриламида. В этом методе мы используем fluorogenic зонд для ионы серебра, ТЭП 4TA (рис. 1), чтобы визуализировать серебро пропитанные белков11. TPE-4TA разработан принцип индуцированной агрегации выбросов (АЕИ). Это не эмиссионные при растворении в водном растворе, но весьма эмиссионных присутствии ионов серебра. Заменив хромогенных развития в традиционные серебряные пятна fluorogenic развивающихся шаг, люминесцентные серебряные метод позволяет надежные пятнать суммарных белков на фоне снижения.

Кроме того люминесцентные серебряные пятна показал хороший линейный динамический диапазон для количественного определения белка, которая сравнима с пятно SYPRO Ruby широко используется и не достижимы с традиционной серебряные пятна. Гель может отражаться на часто используемые гель документации систем с ультрафиолетовой лампой (длина волны возбуждения: 302/365 Нм канал; выбросов: ~ 490-530 Нм) на многих биологических лабораториях.

Protocol

1. Подготовка геля Примечание: Демонстрация следующим стандартным протоколом для подготовки гель для окрашивания вскоре после SDS-PAGE12. Короче говоря следующие шаги описывают подготовки проб и электрофорез геля. Выполняют SDS-PAGE с 4% – 12% бис-трис белка гели (…

Representative Results

Белка полосы запятнана люминесцентные серебряные пятна экспонат интенсивный зеленый флуоресценции под лампой УФ 365 Нм. Все 14 белка полосы (10-200 кДа), сверху вниз, были хорошо видны, соотнося с 14 красного цвета те запятнана SYPRO Рубиновый краситель (рис. 2)<sup…

Discussion

Представленные здесь является роман люминесцентные серебряные пятная метод для белков в полиакриламидных гелей. Эта стратегия объединяет традиционные серебряные пятна и флуоресцентные пятна. Окрашивание подвиги селективного связывание ионов серебра с белками, как и другие серебрян…

Declarações

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Авторы хотели бы поблагодарить Патрик Чан в центре Лау Вай Ming репаративной медицины Karolinska Institutet, за его техническую поддержку. S. X. признательна за поддержку от шведского исследовательского совета (Грант № 2017-06344).

Materials


LDS Sample Buffer (4X)
Thermo Fisher Scientific NP0007 Reagent

4-12% Bis-Tris Protein Gels, 1.0 mm, 15-well
Thermo Fisher Scientific NP0323BOX Precast gel
Sample Reducing Agent (10X) Thermo Fisher Scientific NP0004 Reagent
MES SDS Running Buffer (20X) Thermo Fisher Scientific NP0002 Reagent
Mini Gel Tank Thermo Fisher Scientific A25977 Equipment
300W Power Supply (230 VAC) Thermo Fisher Scientific PS0301 Equipment
Unstained Protein Ladder Thermo Fisher Scientific 26614 Sample
Silver nitrate Sigma-Aldrich 31630-25G-R Reagent
Ethanol Bragg and co. 42520J Reagent
Acetic acid J.T. Baker 103201A Reagent
Milli-Q Synthesis A10 Merk Provides 18.2 MΩ.cm water
gel documentation system (c600 model) Azure biosystems Equipment

Referências

  1. Chevalier, F. Highlights on the capacities of "Gel-based" proteomics. Proteome Science. 8 (1), (2010).
  2. Harris, L. R., Churchward, M. A., Butt, R. H., Coorssen, J. R. Assessing detection methods for gel-based proteomic analyses. Journal of Proteome Research. 6 (4), 1418-1425 (2007).
  3. Gauci, V. J., Wright, E. P., Coorssen, J. R. Quantitative proteomics: assessing the spectrum of in-gel protein detection methods. Journal of Chemical Biology. 4 (1), 3-29 (2011).
  4. Candiano, G., Bruschi, M., et al. Blue silver: A very sensitive colloidal Coomassie G-250 staining for proteome analysis. Electrophoresis. 25 (9), 1327-1333 (2004).
  5. Chevallet, M., Luche, S., Rabilloud, T. Silver staining of proteins in polyacrylamide gels. Nature Protocols. 1 (4), 1852-1858 (2006).
  6. Jin, L. T., Hwang, S. Y., Yoo, G. S., Choi, J. K. Sensitive silver staining of protein in sodium dodecyl sulfate-polyacrylamide gels using an azo dye, calconcarboxylic acid, as a silver-ion sensitizer. Electrophoresis. 25 (15), 2494-2500 (2004).
  7. Celis, J. E., et al. . Cell Biology: A Laboratory Handbook. , (2006).
  8. Bartsch, H., Arndt, C., Koristka, S., Cartellieri, M., Bachmann, M. Silver Staining Techniques of Polyacrylamide Gels. Methods in Molecular Biology. 869 (1), 481-486 (2012).
  9. Rabilloud, T., Vuillard, L., Gilly, C., Lawrence, J. Silver-staining of proteins in polyacrylamide gels: a general overview. Cellular and Molecular Biology. 40 (1), 57-75 (1994).
  10. Zhou, M., Yu, L. Proteomic Analysis by Two-Dimensional Polyacrylamide Gel Electrophoresis. Advances in Protein Chemistry. 65 (1), 57-84 (2003).
  11. Xie, S., et al. Fluorogenic Ag+-Tetrazolate Aggregation Enables Efficient Fluorescent Biological Silver Staining. Angewandte Chemie International Edition. 57 (20), 5750-5753 (2018).
  12. . Protein gel electrophoresis technical handbook Available from: https://www.thermofisher.com/content/dam/LifeTech/global/Forms/PDF/protein-gel-electrophoresis-technical-handbook.pdf (2015)

Play Video

Citar este artigo
Wong, A. Y. H., Xie, S., Tang, B. Z., Chen, S. Fluorescent Silver Staining of Proteins in Polyacrylamide Gels. J. Vis. Exp. (146), e58669, doi:10.3791/58669 (2019).

View Video