Luminophore 金の結合によるウシ血清アルブミンの様々 な立体構造の形成
Summary
金陽イオン (Au(III)) ウシ血清アルブミン (BSA) としてコンフォメーション依存のユニークな BSA Au 蛍光を特徴付けるのためのと同様、提示の様々 なコンフォメーションにバインディングを勉強のためのプロトコル。
Abstract
示されたプロトコルの目的は BSA、構造変更によって誘発される赤い蛍光を降伏への金 (iii) バインドのプロセスを研究する (λem = 640 nm) BSA-Au(III) 複合体の。メソッドは、赤い蛍光性の出現は、BSA のコンホメーションの pH による平衡遷移と相関していることを表示するために pH を調整します。赤蛍光 BSA-Au(III) 複合体は、BSA の「A フォーム」の構造に対応する pH 9.7、以上の調整でのみ形成できます。Au のモル比に BSA を調整して錯結合のプロセスの経過を監視するためのプロトコルを説明するとします。BSA、赤色の蛍光を出すあたり金 (iii) の最小数は、7 時より小さいです。BSA に複数の金 (iii) 結合部位の存在を説明するための手順でプロトコルについて述べる。まず、銅を追加することによって (Cu(II)) またはニッケル (Ni(II)) 陽イオン錯に続いて、この方法については明らかに結合部位錯赤の蛍光体ではないです。第二に、チオール保護剤によって BSA を変更して、別の nonfluorophore 形成錯結合部位が明らかにされます。第三に、BSA の構造を変更するには、切断とキャッピングの二硫化物結束の可能な錯結合サイトを示します。BSA のコンホメーションと錯バインディングを制御する、説明されたプロトコルは、他のタンパク質と金属イオンとの相互作用を研究に一般に適用できます。
Introduction
Uv (紫外線) を出展 BSA Au 化合物-顕著なと興奮の赤蛍光ストークス シフト、もともと謝らによって合成されています。1一意かつ安定した赤い蛍光センシング2,3,4の5,6、7、やナノメディシン8 のイメージングなどの分野でさまざまなアプリケーションを検索できます。 ,9,10、11,12,13。この化合物は、近年14,,1516ナノサイエンスの分野で多くの研究者によって広く研究されています。BSA Au 化合物は、Au25ナノクラ スターとして解釈されています。本手法の目標して詳細にこの化合物を調べ、赤い蛍光性の起源を理解することです。提示されたアプローチで、複数の Au 結合部位の存在と蛍光、Au25ナノクラ スターの単一サイトの核に代わるものの起源を示すことができます。その他タンパク質17,18,19金 (iii) との複合体の本質的な蛍光特性を変更する方法を勉強する、同じアプローチを使用できます。
赤蛍光 BSA Au 化合物の合成には、Au (BSA:Au) の蛍光強度と励起発光マップ (EEM)20のピークの場所を最大限に BSA のモル比の狭いコントロールが必要です。それ示すことができる、バインドする錯の複数の結合部位が存在するアスパラギン フラグメント (または Asp フラグメント、BSA の N 末端の最初の 4 つのアミノ酸残基) を含む21,22。金 (iii) を調整して赤 fluorescence([Cys34-capped-BSA]-Au(III))20の機構に関与する、BSA (システイン-34) の 34番目のアミノ酸も表示されます。すべてのシステイン Cys ジスルフィド結合を切断、すべてチオール、赤い蛍光をキャッピングは作り出された ([all-thiol-capped-BSA]-Au(III))。これは赤色の蛍光を生成する錯結合部位としてシステイン Cys 二硫化物結束の必要性を示します。
タンパク質化学の技術は、ナノ科学コミュニティの BSA-Au(III) 錯体の研究に広く使用していないされています。ただし、これらの複合体、同様 BSA 錯結合部位の詳細な理解を得るための特定の側面を理解するこれらの技術を採用する価値のあること。この資料は、これらの技術のいくつかを示すものです。
Protocol
Representative Results
Discussion
PH 12 で作製した BSA-Au(III) 化合物展示発光波長λemで赤い蛍光性 = 640 nm の紫外線 (UV) 光 λexで興奮すると = 365 nm (図 1 a)。赤い蛍光性の出現は遅いプロセスであり、最大の強度を高めるため室温で数日をかかります。赤の蛍光を高速生成する高温を利用できますが、37 ° C で反応を実行する最適な結果なります。2345 ° C 以上の温度で…
Offenlegungen
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
東南は、シャーロットからデューク特別なイニシアチブ基金、ウェルズ ファーゴ基金 PhRMA 財団、スタートアップ資金、ノースカロライナの大学からの支援を認めています。
Materials
| Bovine Serum Albumin (BSA), 96% | Sigma-Aldrich | A5611 | |
| gold (III) chloride trihydrate, 99.9% | Sigma-Aldrich | 520918 | |
| Copper (II) chloride dihydrate, 99.999% | Sigma-Aldrich | 459097 | |
| Nickel (II) chloride hexahydrate, 99.9% | Sigma-Aldrich | 654507 | |
| N-Ethylmaleimide (NEM), >99.0% | Sigma-Aldrich | 4259 | |
| Tris(2-carboxyethyl)phosphine hydrochloride (TCEP), >98.0% | Sigma-Aldrich | C4706 | |
| Sodium hydroxide, >98.0% | Sigma-Aldrich | S8045 | |
| Urea, 99.5% | Chem-Implex Int'l | 30142 | |
| Phospate buffered saline (PBS) | Corning | MT21040CV | |
| Ammonium bicarbonate, 99.5% | Sigma-Aldrich | 9830 |
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