تنقية البروتينات من تقارب الموسومة بالاشتراك مع مطياف الكتلة (الألغام المضادة للأفراد) هو وسيلة قوية لرسم خرائط منهجية لشبكات التفاعل البروتين وعن التحقيق في أساس الآلية من العمليات البيولوجية. هنا، نحن تصف والأمثل متتابعة الببتيد تقارب الإجراء الألغام المضادة للأفراد (SPA) وضعت لبكتيريا<em> كولاي</em> التي يمكن استخدامها لعزل وتوصيف البروتين مستقرة متعددة لمجمعات بالقرب من التجانس بدءا من أرقام حتى نسخة منخفضة لكل خلية.
حيث أن معظم عمليات توسط الخليوي عن الجمعيات الجزيئات، وتحديد منهجية للبروتين البروتين التفاعلات (PPI) وتحديد تكوين الوحيدات من البروتين المجمعات متعددة يمكن أن توفر نظرة ثاقبة وظائف الجينات وتعزيز فهم النظم البيولوجية 1 و 2. يمكن تعيين التفاعلات المادية مع ارتفاع العزلة vialarge النطاق الثقة وتوصيف البروتين المجمعات المحلية تحت ظروف شبه الفسيولوجية على أساس تنقية تقارب من البروتينات صبغويا الموسومة بالاشتراك مع مطياف الكتلة (الألغام المضادة للأفراد). وقد تم تطبيق هذا النهج بنجاح في الكائنات المتنوعة تطويريا، بما في ذلك الخميرة والذباب، والديدان، وخلايا الثدييات، والبكتيريا 1-6. على وجه الخصوص، قد ولدت لدينا محطة كربوكسي لتقارب الببتيد متتابعة (SPA) نظام ثنائي لوضع علامات تقارب تنقية البروتين المجمعات الأصلية من مثقف كولاي سالبة الجرام، وذلك باستخدام جنرال الكتريكnetically-لين العريكة سلالات مختبر المضيفة التي يتم مناسبة تماما للالجينوم على نطاق التحقيقات في البيولوجيا الأساسية وعمليات الحفظ من بدائيات النوى 1، 2، 7. لدينا نظام العنونة SPA مماثل للأسلوب تنقية جنبا إلى جنب تقارب وضعت أصلا للخميرة 8، 9، ويتكون من الببتيد ملزمة كالمودولين (CBP)، يليه موقع الانقسام البروتيني للفيروس التبغ محددة للغاية حفر (TEV) وثلاث نسخ من حاتمة FLAG (FLAG 3X)، والسماح لجولتين متتاليتين لتخصيب تقارب. بعد التضخيم راديو كاسيت، تتكامل تسلسل محدد الخطية المنتجات PCR-SPA ترميز علامة وعلامة اختيار في الإطار أعرب وكما كربوكسي لمحطة اندماج في خلفية DY330 التي يسببها عابر للتعبير عن ذات كفاءة عالية لامدا عاثية مغاير إعادة التركيب نظام 10. الخطوة اللاحقة ثنائي تنقية باستخدام كالمودولين والخرز تقارب مكافحة FLAG تمكن انتقائية للغايةوالانتعاش كفاءة منخفضة حتى مجمعات البروتين وفرة من الثقافات على نطاق واسع. ثم يتم استخدام مطياف الكتلة جنبا إلى جنب لتحديد ثابت شارك في تنقية البروتينات مع حساسية عالية (الأقل حدود الكشف نانوغرام).
هنا، نحن تصف مفصلة خطوة بخطوة الإجراءات التي نستخدمها عادة للمنهجية تنقية البروتين، ووضع علامات قياس الطيف الكتلي على أساس تحليل المجمعات البروتين للذوبان من E. كولاي، والتي يمكن الارتقاء بها ومصممة يحتمل أن الأنواع البكتيرية الأخرى، بما في ذلك بعض مسببات الأمراض الانتهازية التي هي قابلة للrecombineering. يمكن للتفاعلات الناجمة المادية كثيرا ما تكشف مكونات غير متوقعة للاهتمام والاتصالات اقتراح روابط آليا الرواية. دمج البيانات مع البيانات البديلة PPI جمعية الجزيئية مثل تفاعل (الجينات الجين) الوراثي الجيني و-السياق (GC) التنبؤات يمكن أن يسهل استجلاء هذه المنظمة العالمية الجزيئية المتعددة البروتين داخل المجمعات ثنائيةological مسارات. شبكات توليد E. ويمكن استخدام القولونية إلى التبصر في العمارة الفنية للمنتجات الجين في orthologous الميكروبات الأخرى التي تعاني من نقص وظيفي الشروح حاليا.
أحد الجوانب الرئيسية لنهج القائم على الألغام المضادة للأفراد SPA الموصوفة هنا هو أن يتم تنفيذ علامات في السياق الطبيعي الكروموسومات، وبالتالي ضمان تنظيم الجينات العادية يتم الاحتفاظ (أي. المروج الطعم الأصلي الحفاظ عليها، وبالتالي لا قلق مستويات التعبير) والأم ث…
The authors have nothing to disclose.
وأيد هذا العمل من قبل الأموال من المؤسسة الكندية للإبداع وكندا الجينوم، ومعهد أونتاريو علم الجينوم، وزارة أونتاريو للابتكار، والمعاهد الكندية لأبحاث الصحة ومنحة لJG AE E. والأحمر، معربا عن كان القولونية سلالة DY330 هدية من نوع دونالد L. المحكمة (المعهد الوطني للسرطان، فريدريك، MD).
Materials | Vendor | and Catalog Numbers | |
I. Antibiotics | |||
Kanamycin | Bioshop | #KAN201 | |
Ampicillin | Bioshop | #AMP201 | |
2. Terrific-Broth medium | |||
Bio-Tryptone | Bioshop | #TRP 402 | |
Yeast extract | Bioshop | #YEX 555 | |
Glycerol | Bioshop | #GLY 002 | |
K2HPO4 | Bioshop | #PPM 302 | |
KH2PO4 | Bioshop | #PPM 303 | |
3. Bacterial Strain and Plasmid | |||
DY330 | Yu et al. (2000)10 | ||
pJL148 | Zeghouf et al. (2004)7 | ||
4. PCR and Electrophoresis Reagents | |||
Taq DNA polymerase | Fermentas | # EP0281 | |
10 X PCR buffer | Fermentas | # EP0281 | |
10 mM dNTPs | Fermentas | # EP0281 | |
25 mM MgCl2 | Fermentas | # EP0281 | |
Agarose | Bioshop | # AGA002 | |
Loading dye | NEB | #B7021S | |
Ethidium bromide | Bioshop | # ETB444 | |
10X TBE buffer | Thermo Scientific | #28355 | |
Tris Base | Bioshop | #TRS001 | |
Boric acid | Bioshop | #BOR001 | |
0.5 M EDTA (pH 8.0) | Sigma | # E6768 | |
DNA ladder | NEB | #N3232L | |
5. Plasmid isolation and Clean-up Kits | |||
Plasmid Midi kit | Qiagen | #12143 | |
QIAquick PCR purification kit | Qiagen | #28104 | |
6. PCR and Transformation Equipments | |||
Thermal cycler | BioRad | iCycler | |
Agarose gel electrophoresis | BioRad | ||
Electroporator | Bio-Rad | GenePulser II | |
0.2 cm electroporation cuvette | Bio-Rad | ||
42 °C water bath shaker | Innova 3100 | ||
Beckman Coulter TJ-25 centrifuge | Beckman Coulter | TS-5.1-500 | |
32 °C Shaker | New Brunswick Scientific, USA | ||
32 °C large Shaker | New Brunswick Scientific, USA | ||
32 °C plate incubator | Fisher Scientific | ||
7. Electrophoresis and Western blotting | |||
Acrylamide monomer, N,N’- methylenebis-acrylamide | Bio-Rad | #161-0125 | |
Ammonium persulfate | Bioshop | # AMP001 | |
n-butanol | Sigma | # B7906 | |
TEMED | Bioshop | #TEM001 | |
Whatman No. 1 filter paper | Fischer Scientific | #09-806A | |
Mini protean 3 cell | Bio-Rad | #165-3301 | |
iBlot gel transfer device | Invitrogen | #IB1001 | |
Nitrocellulose membranes | Bio-Rad | #162-0115 | |
Monoclonal Anti-Flag M2 antibody | Sigma | #F3165 | |
Horseradish peroxidase | Amersham | #NA931V | |
Pre-stained protein molecular weight standards | Bio-Rad | #161-0363 | |
Chemiluminescence reagent | PIERCE | #1856136 | |
Autoradiography film | Clonex Corp | #CLEC810 | |
Quick Draw blotting paper | Sigma | #P7796 | |
C2 platform rocking shaker | New Brunswick Scientific, USA | ||
8. Sonication Equipment and Reagents | |||
Sonicator | Branson Ultrasonic | #23395 | |
NaCl | Bioshop | #SOD001 | |
Protease inhibitors | Roche | #800-363-5887 | |
0.5 mM TCEP-HCl | Thermo Scientific | #20490 | |
9. Affinity Purification Reagents and Equipment | |||
0.8 x 4 cm Bio-Rad polypropylene column | Bio-Rad | #732-6008 | |
Benzonase nuclease | Novagen | #70746 | |
Anti-FLAG M2 agarose beads | Sigma | #A2220 | |
Calmodulin-sepharose beads | GE Healthcare | #17-0529-01 | |
TEV protease | Invitrogen | #12575-015 | |
Triton X-100 | Sigma | #T9284 | |
CaCl2 | Sigma | #C2661 | |
EGTA | Sigma | #E3889 | |
LabQuake Shaker | Thermolyne | #59558 | |
10. Silver Staining Reagents | |||
Methanol | Bioshop | #MET302 | |
Acetic acid | Bioshop | t#ACE222 | |
Sodium-thiosulfate | Sigma | #S-7143 | |
Silver nitrate | Fischer Scientific | #S181-100 | |
Formaldehyde | Bioshop | #FOR201 | |
Sodium carbonate | Bioshop | #SOC512 | |
11. Reagents and Equipment for Protein Identification | |||
Trypsin Gold, Mass Spectrometry Grade | Promega | # V5280 | |
50 mM NH4HCO3 | Bioshop | #AMC555 | |
1 mM CaCl2 | Bioshop | #CCL302 | |
Acetonitrile | Sigma | #A998-4 | |
Formic acid | Sigma | #F0507 | |
HPLC grade water | Sigma | #95304 | |
Iodoacetamide | Sigma | #16125 | |
Millipore Zip-Tip | Millipore | # ZTC18M960 | |
~10 cm of 3 μm Luna-C18 resin | Phenomenex | ||
Proxeon nano HPLC pump | Thermo Fisher Scientific | ||
LTQ Orbitrap Velos mass spectrometer | Thermo Fisher Scientific | ||
12. Labware | |||
4 liter conical flasks | VWR | #89000-372 | |
50 ml polypropylene falcon tubes | Any Vendor | ||
1.5 ml micro-centrifuge tubes | Any Vendor | ||
250 ml conical flaks | VWR | #29140-045 | |
15 ml sterile culture tubes | Thermo Scientific | #366052 | |
Cryogenic vials | VWR | #479-3221 | |
-80 °C freezer | Fisher Scientific | #13-990-14 | |
Speed vacuum system | Thermo Scientific | ||
Buffers and Solutions 1. 1 liter Terrific Broth (TB) media 11 g Bio-Tryptone 2. Potassium Salt Stock Solution 1.5 M K2HPO4 3. Sonication Buffer 20 mM Tris-HCl (pH 7.9) 4. AFC buffer 30 mM Tris-HCl (pH 7.9) 5. TEV cleavage buffer 30 mM Tris-HCl (pH 7.9) 6. Calmodulin binding buffer 30 mM Tris-HCl (pH 7.9) 7. Calmodulin wash buffer 30 mM Tris-HCl pH 7.9 8. Calmodulin elution buffer 30 mM Tris-HCl (pH 7.9) 9. Developing solution (1L) 37% Formaldehyde 10. Digestion buffer 50 mM NH4HCO3 11. Wetting and Equilibration solution 70% acetonitrile (ACN) in 0.1% formic acid 12. Washing solution 100% H2O in 0.1% formic acid |