Montagem e purificação do protótipo vírus espumoso Intasomes
Summary
Integrase retroviral recombinante e oligómeros de DNA imitando extremidades de DNA virais podem formar um complexo enzimaticamente ativo conhecido como um intasome. Intasomes pode ser utilizado para estudos bioquímicos, estruturais e cinéticos. Este protocolo fornece detalhes sobre como montar e purificar o protótipo vírus espumoso intasomes.
Abstract
A definição de recurso e etapa necessária do ciclo de vida do retrovírus é a integração do genoma viral no genoma do hospedeiro. Todos os retrovírus codificam uma enzima integrase (IN) que cataliza a União covalente de viral para host de DNA, que é conhecido como transferência de vertente. Integração pode ser modelado em vitro com IN retroviral recombinante e oligómeros de DNA imitando as extremidades do genoma viral. Para recapitular mais de perto a reação de integração que ocorre na vivo, integração complexos são montados de recombinação IN e oligômeros sintéticos por diálise em um buffer de reduzida concentração de sal. A integração complexa, chamada um intasome, pode ser purificada por cromatografia de exclusão. No caso do vírus espumoso de protótipo (PFV), o intasome é um tetrâmero de IN e dois oligómeros de DNA e prontamente é separado do IN monomérico e livre oligómero de DNA. A eficiência de integração de intasomes PFV pode ser analisada sob uma variedade de condições experimentais para melhor compreender a dinâmica e mecânica de integração retroviral.
Introduction
Integração do genoma viral no genoma do hospedeiro é um passo obrigatório no ciclo de vida de todos os retrovírus1. A enzima viral integrase (IN) catalisa a União covalente de cada extremidade do genoma de DNA viral para o host de DNA. Durante uma infecção celular, faz parte de um complexo de pré-integração que medeia a integração. Recombinante em complexado com oligômeros de DNA encalhados dobro imitando as extremidades de DNA virais também pode realizar a integração em um DNA alvo em vitro2. Um comum integração ensaio em vitro utiliza um plasmídeo supercoiled como o DNA alvo. Integração de ambos os oligómeros de DNA virais (vDNA) para o plasmídeo resulta em um produto linear e é denominada integração concertada (Figura 2A). A integração do ensaio em vitro pode também produzir produtos com apenas um vDNA covalentemente unida com o plasmídeo de alvo, resultando em um círculo relaxado. Este produto de integração de meia-site parece ser um artefato de ensaio in vitro.
Recombinante em e vDNA podem realizar integração em vitro, mas eles não são reagentes ideais para o estudo da dinâmica ou estrutura de complexos de integração quando monomérico IN poderia obscurecer visualização relevante. Purificado de integração complexos, ou “intasomes”, são necessários estudos estruturais ou análise de dinâmica única molécula. PFV IN e vDNAs pode ser montado por diálise de um buffer de relativamente alta concentração de sal para uma baixa concentração de sal,3,4. Durante a diálise, um precipitate formulários. Esse precipitado é removido da diálise e a concentração de sal é aumentada. A maior concentração de sal solubiliza o precipitado contendo PFV intasomes. Os intasomes são então purificados por cromatografia de exclusão (SEC). IN de vírus espumoso (PFV) recombinante protótipo foi mostrado para existe como um monômero em solução em concentrações até 225 µM5. Fracionamento de SEC efetivamente separa o intasomes PFV (225.5 kDa), que inclui um tetrâmero de PFV IN e dois vDNAs, PFV monomérico em (44,4 kDa) e enciclopédia vDNA (24,0 kDa). O intasomes PFV pode ser congelado e manter a atividade de integração pelo menos seis meses de armazenamento a-80 ˚ c.
Recombinante PFV intasomes também pode ser modificado para incluir em substituições de aminoácidos ou mutações de truncamento ou vDNAs rotulado com fluorophores ou biotina4,6. Os purificado PFV intasomes executar prontamente integração em um alvo de plasmídeo supercoiled DNA em vitro. Ensaios de integração bioquímicos em massa com intasomes podem testar os efeitos de mutações, inibidores, ou outros aditivos químicos. Biotinilado intasomes pode ser usado para sondar a afinidade com os ácidos nucleicos e proteínas. PFV intasomes são funcionais à temperatura ambiente, permitindo a análise de microscopia única molécula por uma pinça magnética para medir o tempo entre juntar-se das duas extremidades vDNA ou fluorescência de reflexão interna total para visualizar a pesquisa de intasome no alvo DNA6. Além disso, PFV intasomes foram os primeiros a ser estruturalmente caracterizam afetar significativamente o campo de integração retroviral3.
Protocol
Representative Results
Discussion
Retroviral INs formam uma complexo com DNA genômico viral para realizar a integração e continuar o ciclo de vida viral de multiméricas. O número de em monômeros por intasome pode ser tetrâmeros, octamers ou possivelmente maior ordem oriundas de11,12,13,14. PFV intasomes são um tetrâmero de recombinante com oligômeros de DNA dupla-hélice que imitam o DNA genômico viral termina<sup cl…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Este trabalho foi financiado pelo NIH AI099854 e AI126742 a chave.
Materials
| DNA Oligomers | IDT | N/A | Custom DNA Oligos |
| Tris Ultra Pure | Gojira Fine Chemicals | UTS1003 | |
| NaCl | P212121 | RP-S23020 | |
| UltraPure EDTA | Invitrogen/Gibco | 15575 | |
| Amicon Ultra 0.5 mL centrifugal filters | Sigma-Aldrich | Z677094-24EA | 3 kDa MWCO |
| DTT | P212121 | SV-DTT | |
| BIS-TRIS propane,>=99.0% (titration) | Sigma-Aldrich | B6755-500G | |
| ZnCl2 | Sigma-Aldrich | 208086 | |
| MgSO4 | Amresco | 0662 | |
| Glycerol | Thermo Fisher Scientific | G37-20 | |
| Gel-loading tips, 1 – 200 μL | Corning | CLS4853-400EA | |
| Razor blade; Single-edged; 100/Pk.; Pack of 100 | Fisher Scientific | 12-640 | |
| Sterile Disposable Filter Units with PES Membrane > 250mL | Thermo Fisher Scientific | 568-0020 | |
| Dialysis tubing clips | Spectrum Labs | 132734 | |
| 6-8 kDa 10 mm Dialysis Tubing | Spectrum Medical | 132645 | |
| Superose 6 10/300 GL | GE Healthcare Life Sciences | 17517201 | |
| Hi-Res Standard Agarose | AGTC Bioproducts | AG500D1 | |
| Ethidium bromide | Thermo Fisher Scientific | BP1302 | |
| Orange G | Fisher Scientific | 0-267 | |
| Hyladder 10kb, 500 lanes | Denville Scientific | CB4225-4 |
References
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