JoVE Journal > Biochemistry
Summary
Abstract
Introduction
Protocol
Results
Discussion
Disclosures
Acknowledgements
Materials
References
Türkçe

Automatically Generated
Please note that all translations are automatically generated. Click here for the English version.
Biochemistry

Membran Proteinlerini Hedefleyen Fonksiyonel Analiz ve Antikor Gelişimi için Proteolipozomların Hücresiz Üretimi

Published: September 22, 2020
doi:
10.3791/61871
,
1Graduate School of Medicine,Ehime University, 2Proteo-Science Center,Ehime University

Summary

Bu protokol, buğday hücresiz sistem ve lipozomlar kullanılarak çift katmanlı diyaliz yöntemiyle yüksek kaliteli proteolipozom üretimi için etkili bir hücresiz yöntemi tanımlamaktadır. Bu yöntem, membran proteinlerinin fonksiyonel analizi, ilaç hedeflerinin taranması ve antikor gelişimi için uygun araçlar sağlar.

Abstract

Membran proteinleri çeşitli hücresel süreçlerde önemli roller oynar ve hayati işlevleri yerine getirir. Membran proteinleri, ilaç keşfinde tıbbi olarak önemlidir, çünkü tüm ilaçların yarısından fazlasının hedefidirler. Membran proteinlerinin biyokimyasal, biyofiziksel ve yapısal çalışmalarının yanı sıra antikor gelişiminin önündeki bir engel, doğru konformasyon ve aktiviteye sahip büyük miktarlarda yüksek kaliteli membran proteini üretmenin zorluğu olmuştur. Burada, membran proteinlerini verimli bir şekilde sentezlemek ve saflaştırılmış proteolipozomları kısa sürede yüksek bir başarı oranıyla hazırlamak için buğday tohumu hücresiz bir sistem, lipozomlar ve diyaliz kapları kullanan bir “çift katmanlı diyaliz yöntemi” ni tanımlamaktayız. Membran proteinleri, GPCR’ler, iyon kanalları, taşıyıcılar ve tetraspaninler gibi birkaç miligramda olduğu kadar üretilebilir. Bu hücresiz yöntem, yüksek kaliteli proteolipozomların hazırlanması için zamanın, maliyetin ve çabanın azaltılmasına katkıda bulunur ve membran proteinlerinin fonksiyonel analizi, ilaç hedeflerinin taranması ve antikor gelişimi için uygun araçlar sağlar.

Introduction

Membran proteinleri tanı ve terapötiklerde en önemli ilaç hedeflerinden biridir. Gerçekten de, küçük bileşik ilaçların yarısı, G-proteinine bağlı reseptörler (GPCR’ler) ve iyon kanalları1 gibi membran proteinleridir. Yıllar geçtikçe, araştırmacılar membran proteinlerinin yapılarını ve işlevlerini aydınlatmak için biyokimyasal, biyofiziksel ve yapısal çalışmalar üzerinde çalışıyorlar 2,3. Membran proteinlerine karşı monoklonal antikorların geliştirilmesi, fonksiyonel ve yapısal çalışmaların hızlandırılması, tedavi ve tanısal uygulamaların geliştirilmesi amacıyla da aktif olarak yapılmaktadır 4,5,6,7,8,9. Tüm bu çalışmalar çok miktarda yüksek kaliteli membran proteini gerektirir10. Örneğin, antikor gelişimi için doğal konformasyona sahip birkaç miligram saflaştırılmış membran proteinine ihtiyaç vardır. X-ışını kristalografisi için çok daha fazla miktarda yüksek saflaştırılmış membran proteini gereklidir. Bununla birlikte, membran proteinlerinin seri üretimi, membran proteini araştırmasında bir darboğaz olmaya devam etmektedir11. Membran proteinleri bir veya daha fazla transmembran helis ile karmaşık yapılara sahiptir ve hücre homeostazında önemli roller oynarlar. Membran proteinlerinin heterolog aşırı ekspresyonu, yüksek lokal konsantrasyonlarda biriken membran proteinlerinin toplanması veya hücresel sinyal yollarının bozulması gibi çoklu engellere yol açar. İfade başarılı olsa bile, numune hazırlamanın sonraki adımları da zorlukla karşı karşıyadır. Örneğin, proteolipozomun hazırlanması, membran proteinlerinin çözündürülmesi, saflaştırılması ve stabilizasyonunda üst düzey beceriler ve mesleki deneyimler gerektirir ve ayrıca çok fazla çaba ve zamana mal olur12,13.

Öte yandan, son yıllarda canlı hücreler kullanılmadan protein üretmek için bazı ileri teknolojiler ortaya çıkmıştır 14,15,16,17,18. Hücresiz protein sentez teknolojisi, bir test tüpünde translasyon reaksiyonunu yeniden oluşturur. Hücresel ekspresyon sisteminin sahip olduğu herhangi bir sınırlama olmadığından, hücresiz sistemler, hücrelerde toksisiteyi ifade etmesi veya göstermesi zor olan çeşitli proteinleri sentezleme potansiyeline sahiptir. Saflaştırılmış hücre ekstresi veya yeniden yapılandırılmış translasyonel makine, şablon mRNA’lar, amino asitler ve enerji kaynakları ile karıştırılır ve rekombinant proteinler kısa sürede sentezlenir. Membran protein sentezi ile ilgili olarak, lipozomlar, biseller, nanodiskler veya kopolimerler gibi lipitlerden veya amfifillerden oluşan bazı iskeleler hücresiz reaksiyonaeklenir 19,20,21,22,23,24. Sentezlenmiş membran proteinleri iskelelerle etkileşime girer ve suda stabilize edilebilir. Hücresiz sentezlenmiş membran proteinleri fonksiyonel çalışmalarda ve antikor üretiminde yaygın olarak kullanılmaktadır 25,26,27,28,29,30,31.

Bu protokolde, buğday hücresiz sistem ve lipozomlar kullanılarak etkili bir hücresiz proteolipozom üretim yöntemi tarif ediyoruz. Buğday hücresi içermeyen protein sentez sistemi, buğday tohumu15,32,33’ten ekstrakt kullanan güçlü bir in vitro çeviri sistemidir. Buğday tohumu çok miktarda translasyonel makine ve az sayıda çeviri inhibitörü içerir. Ökaryotların bir üyesi olan buğdaydaki translasyonel makine, ökaryotik proteinleri çevirmek için uygundur ve çeviri verimliliği, mRNA şablonunun kodon kullanımından pek etkilenmez. Buğday hücresiz sistemi kullanarak, protein kinazları 34,35, ubikitin ligazlar 36, transkripsiyon faktörleri37 ve membran proteinleri dahil olmak üzere yüksek başarı oranlarına sahip çeşitli proteinleri sentezledik. Membran protein üretimi için translasyon karışımına lipid vezikül lipozomu iskele19,38 olarak ekliyoruz. Membran proteininin hidrofobik alanları lipid çift katmanlı ile etkileşime girer ve kendiliğinden lipozom ile bütünleşir. Yoğunluk gradyanı santrifüjlemesi, proteolipozomun endojen buğday proteinlerinden kesinlikle ayrılması için kullanılır, ancak translasyon reaksiyonu karışımının ortak bir santrifüjlenmesi, proteolipozom20’nin basit bir saflaştırılması için yeterlidir. Birçok çeşit integral membran proteini buğday hücresiz sistem kullanılarak sentezlenmiş veçeşitli araştırma ve geliştirmeler için uygulanmıştır 25,38,39,40,41,42,43,44. Ayrıca, büyük ölçekli üretim45,46 için “çift katmanlı diyaliz yöntemini” geliştirdik. Bu yöntemde fincan tipi diyaliz cihazı substrat besleme tamponuna daldırılır ve fincan içerisinde Şekil 1’de gösterildiği gibi iki kat translasyon reaksiyonu karışımı ve substrat besleme tamponu oluşturulur. Substratların sürekli temini ve yan ürünün uzaklaştırılması, reaksiyon karışımının hem üstünde hem de altında uzun süre verimli bir şekilde gerçekleştirilebilir, bu da mükemmel çeviri etkinliğine yol açar (Şekil 2A ve Şekil 2B)45.

Protocol

1. pEU ekspresyon plazmidinin hazırlanması NOT: pEU ekspresyon plazmidi başlangıç kodonunu, hedef membran proteininin açık okuma çerçevesini ve fragmandaki durdurma kodonunu içermelidir (bkz. Şekil 1). Gerektiğinde algılama/saflaştırma etiketi dizilerini uygun konuma ekleyin. Subklonlama için ya restriksiyon enzim sindirimi ya da dikişsiz klonlama uygulanabilir. Burada kesintisiz klonlama yöntemi kullanan bir protokolü açıklıyoruz. …

Representative Results

Bu protokol kullanılarak kısa sürede kısmen saflaştırılmış proteolipozomlar elde edilebilir. Temsili sonuçlar Şekil 2A’da gösterilmiştir. Sınıf A, B ve C’nin yirmi beş GPCR’si, çift katmanlı diyaliz yöntemi (küçük ölçekli) kullanılarak başarıyla sentezlendi ve santrifüjleme ve tampon yıkama ile kısmen saflaştırıldı. Sentezlenen proteinlerin miktarı protein türüne göre değişmekle birlikte, büyük diyaliz kapları kullanıldığında reaksiyon başına …

Discussion

Sunulan protokol, membran proteinlerini yüksek başarı oranında üretmek için bir yöntem sağlar. Bu protokol basittir, yüksek oranda yeniden üretilebilir ve ölçeği artırılabilir. Ayrıca, büyük miktarda membran proteini tüketen deneylerin süresini ve maliyetini azaltma potansiyeline sahiptir. Çift katmanlı diyaliz yöntemi, iki katmanlı yönteme veya diyaliz yöntemine kıyasla üretkenliği 4-10 kat artırır (Şekil 2B)45. Aşırı bir durumda, b…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Bu araştırma, AMED’den JP20am0101077 Hibe Numarası altında İlaç Keşfi ve Yaşam Bilimleri Araştırmalarını Destekleme Platform Projesi (Yenilikçi İlaç Keşfi ve Yaşam Bilimleri Araştırmalarını Destekleme Temeli (BINDS)) tarafından desteklenmiştir. Bu çalışma kısmen JSPS KAKENHI Hibe Numarası 20K05709 tarafından da desteklenmiştir.

Materials

×3 SDS-PAGE sample buffer Containing 10% 2-mercaptoethanol
5-20% gradient SDS-PAGE gel ATTO E-D520L
70% ethanol Diluted ethanol by ultrapure water.
Agarose Takara Bio
Ammonium acetate Nakalai tesque 02406-95 As this reagent is deliquescent, dissolve all of it in water once opened and store it at -30°C.
Ampicillin Sodium Nakalai tesque 02739-74
Asolectin Liposome, lyophilized CellFree Sciences CFS-PLE-ASL A vial contains 10 mg of lyophilized liposomes.
BSA standard 1000 ng, 500 ng, 250 ng, 125 ng BSA / 10 µL ×1 SDS-PAGE sample buffer
CBB gel stain
cDNA clone of interest Plasmid harboring cDNA clone or synthetic DNA fragment
Chloroform Nakalai tesque 08402-84
Cooled incubator Temperature ranging from 0 to 40 °C or wider.
Creatine kinase Roche Diagnostics 04524977190
Dialysis cup (0.1 mL) Thermo Fisher Scientific 69570 Slide-A-Lyzer MINI Dialysis Device, 10K MWCO, 0.1 mL
Dialysis cup (2 mL) Thermo Fisher Scientific 88404 Slide-A-Lyzer MINI Dialysis Device, 10K MWCO, 2 mL
DNA ladder marker Thermo Fisher Scientific SM0311 GeneRuler 1 kb DNA Ladder
DpnI Thermo Fisher Scientific FD1703 FastDigest DpnI
E. coli strain JM109
Electrophoresis chamber ATTO
Ethanol (99.5%) Nakalai tesque 14713-95
Ethidium bromide
Evaporation flask, 100 mL
Gel imager
Gel scanner We use document scanner and LED immuninator as a substitute.
LB broth
Lipids of interest Avanti Polar Lipids
Micro centrifuge TOMY MX-307
NTP mix CellFree Sciences CFS-TSC-NTP Mixture of ATP, GTP, CTP, UTP, at 25 mM each
Nuclease-free 25 mL tube IWAKI 362-025-MYP
Nucrease-free plastic tubes Watson bio labs Do not autoclave. Use them separately from other experiments.
Nucrease-free tips Watson bio labs Do not autoclave. Use them separately from other experiments.
PBS buffer
PCR purification kit MACHEREY-NAGEL 740609 NucleoSpin Gel and PCR Clean-up
pEU-E01-MCS vector CellFree Sciences CFS-11
Phenol/chloroform/isoamyl alcohol (25:24:1) Nippon Gene 311-90151
Plasmid prep Midi kit MACHEREY-NAGEL 740410 NucleoBond Xtra Midi
Primer 1 Thermo Fisher Scientific Custom oligo synthesis 5’-CCAAGATATCACTAGnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnn-3’
Gene specific primer, forward. Upper case shows overlap sequence to be added for seamless cloning. Lower case nnnn…. (20-30 bp) shows gene specific sequence.
Primer 2 Thermo Fisher Scientific Custom oligo synthesis 5'-CCATGGGACGTCGACnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnn-3’
Gene specific primer, reverse. Upper case shows overlap sequence to be added for seamless cloning. Lower case nnnn…. (20-30 bp) shows gene specific sequence.
Primer 3 Thermo Fisher Scientific Custom oligo synthesis 5'-GTCGACGTCCCATGGTTTTGTATAGAAT-3'
Forward primer for vector linearization. Underline works as overlap in seamless cloning.
Primer 4 Thermo Fisher Scientific Custom oligo synthesis 5'-CTAGTGATATCTTGGTGATGTAGATAGGTG-3'
Reverse primer for vector linearization. Underline works as overlap in seamless cloning.
Primer 5 Thermo Fisher Scientific Custom oligo synthesis 5’-CAGTAAGCCAGATGCTACAC-3’
Sequencing primer, forward
Primer 6 Thermo Fisher Scientific Custom oligo synthesis 5’- CCTGCGCTGGGAAGATAAAC-3’
Sequencing primer, reverse
Protein size marker Bio-Rad 1610394 Precision Plus Protein Standard
Rotary evaporator
seamless cloning enzyme mixture New England BioLabs E2611L Gibson Assembly Master Mix
Other seamless cloning reagents are also avairable.
SP6 RNA Polymerase & RNase Inhibitor CellFree Sciences CFS-TSC-ENZ
Submarine Electrophoresis system
TAE buffer
Transcription Buffer LM CellFree Sciences CFS-TSC-5TB-LM
Translation buffer CellFree Sciences CFS-SUB-SGC SUB-AMIX SGC (×40) stock solution (S1, S2, S3, S4).
Prepare ×1 translation buffer before use by mixing stock S1, S2, S3, S4 stock and ultrapure water.
Ultrapure water We recommend to prepare ultrapure water by using ultrapure water production system every time you do experiment. Do not autoclave.
We preparaed ultrapure water by using Milli-Q Reference and Elix10 system.
Commercially available nuclease-free water (not DEPC-treated water) can be used as a substitute. Take care of contamination after open the bottle.
Ultrasonic homogenizer Branson SONIFIER model 450D-Advanced Ultrasonic cleaner can be used as a substitute.
UV transilluminator
Vacuum desiccator
Wheat germ extract CellFree Sciences CFS-WGE-7240 WEPRO7240
DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Santos, R., et al. A comprehensive map of molecular drug targets. Nature Reviews. Drug Discovery. 16 (1), 19-34 (2017).
  2. Gusach, A., et al. Beyond structure: emerging approaches to study GPCR dynamics. Current Opinion in Structural Biology. 63, 18-25 (2020).
  3. Congreve, M., de Graaf, C., Swain, N. A., Tate, C. G. Impact of GPCR Structures on Drug Discovery. Cell. 181 (1), 81-91 (2020).
  4. Wilkinson, T. C. I. Discovery of functional monoclonal antibodies targeting G-protein-coupled receptors and ion channels. Biochemical Society Transactions. 44 (3), 831-837 (2016).
  5. Hino, T., Iwata, S., Murata, T. Generation of functional antibodies for mammalian membrane protein crystallography. Current Opinion in Structural Biology. 23 (4), 563-568 (2013).
  6. Webb, D. R., Handel, T. M., Kretz-Rommel, A., Stevens, R. C. Opportunities for functional selectivity in GPCR antibodies. Biochemical Pharmacology. 85 (2), 147-152 (2013).
  7. Douthwaite, J. A., Finch, D. K., Mustelin, T., Wilkinson, T. C. I. Development of therapeutic antibodies to G-protein coupled receptors and ion channels: Opportunities, challenges and their therapeutic potential in respiratory diseases. Pharmacology and Therapeutics. 169, 113-123 (2016).
  8. Hashimoto, Y., Yagi, K., Kondoh, M. Current progress in a second-generation claudin binder, anti-claudin antibody, for clinical applications. Drug Discovery Today. 21 (10), 1711-1718 (2016).
  9. Hutchings, C. J., Colussi, P., Clark, T. G. Ion channels as therapeutic antibody targets. mAbs. 11 (2), 265-296 (2019).
  10. Errey, J. C., Fiez-Vandal, C. Production of membrane proteins in industry: The example of GPCRs. Protein Expression and Purification. 169, 105569 (2020).
  11. Pandey, A., Shin, K., Patterson, R. E., Liu, X. Q., Rainey, J. K. Current strategies for protein production and purification enabling membrane protein structural biology. Biochemistry and Cell Biology. 94 (6), 507-527 (2016).
  12. Wiseman, D. N., et al. Expression and purification of recombinant G protein-coupled receptors: a review. Protein Expression and Purification. 167, 105524 (2020).
  13. Jeffery, C. J. Expression, Solubilization, and Purification of Bacterial Membrane Proteins. Current Protocols in Protein Science. 83 (1), 1-15 (2016).
  14. Spirin, A. S., Baranov, V. I., Ryabova, L. A., Ovodov, S. Y., Alakhov, Y. B. A continuous cell-free translation system capable of producing polypeptides in high yield. Science. 242 (4882), 1162-1164 (1988).
  15. Takai, K., Sawasaki, T., Endo, Y. Practical cell-free protein synthesis system using purified wheat embryos. Nature Protocols. 5 (2), 227-238 (2010).
  16. Endo, Y., Sawasaki, T. Cell-free expression systems for eukaryotic protein production. Current Opinion in Biotechnology. 17 (4), 373-380 (2006).
  17. Shimizu, Y., Kuruma, Y., Ying, B. W., Umekage, S., Ueda, T. Cell-free translation systems for protein engineering. The FEBS Journal. 273 (18), 4133-4140 (2006).
  18. Klammt, C., et al. Cell-free expression as an emerging technique for the large scale production of integral membrane protein. The FEBS Journal. 273 (18), 4141-4153 (2006).
  19. Nozawa, A., et al. A cell-free translation and proteoliposome reconstitution system for functional analysis of plant solute transporters. Plant and Cell Physiology. 48 (12), 1815-1820 (2007).
  20. Nozawa, A., et al. Production and partial purification of membrane proteins using a liposome-supplemented wheat cell-free translation system. BMC Biotechnology. 11 (1), 35-45 (2011).
  21. Henrich, E., Hein, C., Dotsch, V., Bernhard, F. Membrane protein production in Escherichia coli cell-free lysates. FEBS Letters. 589 (15), 1713-1722 (2015).
  22. Henrich, E., Peetz, O., et al. Analyzing native membrane protein assembly in nanodiscs by combined non-covalent mass spectrometry and synthetic biology. eLife. 6, 243 (2017).
  23. Shelby, M. L., He, W., Dang, A. T., Kuhl, T. L., Coleman, M. A. cell-free co-translational approaches for producing mammalian receptors: expanding the cell-free expression toolbox using nanolipoproteins. Frontiers in Pharmacology. 10, 744 (2019).
  24. Jacobs, M. L., Boyd, M. A., Kamat, N. P. Diblock copolymers enhance folding of a mechanosensitive membrane protein during cell-free expression. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 116 (10), 4031-4036 (2019).
  25. Sackin, H., Nanazashvili, M., Makino, S. I. Direct injection of cell-free Kir1.1 protein into Xenopus oocytes replicates single-channel currents derived from Kir1.1 mRNA. Channels. 9 (4), 196-199 (2015).
  26. Zemella, A., Richter, T., Thoring, L., Kubick, S. A combined cell-free protein synthesis and fluorescence-based approach to investigate GPCR binding properties. Methods in Molecular Biology. 1947 (10), 57-77 (2019).
  27. Vaish, A., Guo, S., Murray, R. M., Grandsard, P. J., Chen, Q. On-chip membrane protein cell-free expression enables development of a direct binding assay: A curious case of potassium channel KcsA-Kv1.3. Analytical Biochemistry. 556, 70-77 (2018).
  28. Suzuki, Y., et al. Functional G-Protein-Coupled Receptor (GPCR) synthesis: the pharmacological analysis of Human Histamine H1 Receptor (HRH1) synthesized by a wheat germ cell-free protein synthesis system combined with asolectin glycerosomes. Frontiers in Pharmacology. 9, 38 (2018).
  29. Cortes, S., Barette, C., Beroud, R., De Waard, M., Schaack, B. Functional characterization of cell-free expressed Kv1.3 channel using a voltage-sensitive fluorescent dye. Protein Expression and Purification. 145, 94-99 (2018).
  30. Woznicka-Misaila, A., Juillan-Binard, C., Baud, D., Pebay-Peyroula, E., Ravaud, S. Cell-free production, purification and characterization of human mitochondrial ADP/ATP carriers. Protein Expression and Purification. 144, 46-54 (2018).
  31. Hashimoto, Y., et al. Engineered membrane protein antigens successfully induce antibodies against extracellular regions of claudin-5. Scientific Reports. 8 (1), 8383 (2018).
  32. Sawasaki, T., et al. A bilayer cell-free protein synthesis system for high-throughput screening of gene products. FEBS Letters. 514 (1), 102-105 (2002).
  33. Goshima, N., et al. Human protein factory for converting the transcriptome into an in vitro-expressed proteome. Nature Methods. 5 (12), 1011-1017 (2008).
  34. Nemoto, K., Takemori, N., Seki, M., Shinozaki, K., Sawasaki, T. Members of the plant CRK superfamily are capable of trans- and autophosphorylation of tyrosine residues. The Journal of Biological Chemistry. 290 (27), 16665-16677 (2015).
  35. Takeda, H., et al. Comparative analysis of human src-family kinase substrate specificity in vitro. Journal of Proteome Research. 9 (11), 5982-5993 (2010).
  36. Takahashi, H., et al. Establishment of a wheat cell-free synthesized protein array containing 250 human and mouse E3 ubiquitin ligases to identify novel interaction between E3 ligases and substrate proteins. PLoS One. 11 (6), 0156718 (2016).
  37. Nozawa, A., et al. Construction of a protein library of Arabidopsis transcription factors using a wheat cell-free protein production system and its application for DNA binding analysis. Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry. 73 (7), 1661-1664 (2009).
  38. Goren, M. A., Nozawa, A., Makino, S. I., Wrobel, R. L., Fox, B. G. Cell-free translation of integral membrane proteins into unilamelar liposomes. Methods in Enzymology. 463, 647-673 (2009).
  39. Nozawa, A., et al. Production and partial purification of membrane proteins using a liposome-supplemented wheat cell-free translation system. BMC Biotechnology. 11 (1), 35 (2011).
  40. Renauld, S., et al. Functional reconstitution of cell-free synthesized purified Kv channels. Biochimica Et Biophysica Acta. Biomembranes. 1859 (12), 2373-2380 (2017).
  41. Liu, S., et al. Efficiency and Safety of CRAC Inhibitors in Human Rheumatoid Arthritis Xenograft Models. Journal of Immunology. 199 (5), 1584-1595 (2017).
  42. Jarecki, B. W., Makino, S. I., Beebe, E. T., Fox, B. G., Chanda, B. Function of shaker potassium channels produced by cell-free translation upon injection into xenopus oocytes. Scientific Reports. 3, 1-7 (2013).
  43. David, G., et al. Phosphorylation and alternative translation on wheat germ cell-free protein synthesis of the DHBV large envelope protein. Frontiers in Molecular Biosciences. 6, 138 (2019).
  44. Jirasko, V., et al. Proton-detected solid-state NMR of the cell-free synthesized α-helical transmembrane protein NS4B from hepatitis C virus. Chembiochem: A European Journal of Chemical Biology. 21 (10), 1453-1460 (2020).
  45. Takeda, H., et al. Production of monoclonal antibodies against GPCR using cell-free synthesized GPCR antigen and biotinylated liposome-based interaction assay. Scientific Reports. 5, 11333 (2015).
  46. Zhou, W., Takeda, H. Production of immunizing antigen proteoliposome using cell-free protein synthesis system. Methods in Molecular Biology. 1868, 49-67 (2018).
  47. Hutchings, C. J., Koglin, M., Marshall, F. H. Therapeutic antibodies directed at G protein-coupled receptors. mAbs. 2 (6), 594-606 (2010).
  48. Raetz, C. R. H., et al. Discovery of new biosynthetic pathways: the lipid A story. Journal of Lipid Research. 50, 103-108 (2009).
  49. Baldridge, J. R., Crane, R. T. Monophosphoryl lipid A (MPL) formulations for the next generation of vaccines. Methods. 19 (1), 103-107 (1999).

Tags

Cell-free ProductionProteoliposomesMembrane ProteinsDrug DiscoveryIn-vitro Protein SynthesisLiposome PreparationWheat Germ ExtractTranscriptionTranslationCell-free Expression

Play Video
PDF
DOI
DOWNLOAD MATERIALS LIST
Cite This Article
Zhou, W., Takeda, H. Cell-Free Production of Proteoliposomes for Functional Analysis and Antibody Development Targeting Membrane Proteins. J. Vis. Exp. (163), e61871, doi:10.3791/61871 (2020).
Download Citation
Reprints and Permissions

View Video

✖

To prove you're not a robot, please enter the text in the image below

CAPTCHA Image
Play CAPTCHA Audio
Refresh Image