Hier präsentieren wir eine Methode, um acetylierte Histonproteine mittels genetischer Codeerweiterung auszudrücken und rekonstituierte Nukleosomen in vitro zusammenzusetzen.
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Methodenartikel
Hier präsentieren wir eine Methode, um acetylierte Histonproteine mittels genetischer Codeerweiterung auszudrücken und rekonstituierte Nukleosomen in vitro zusammenzusetzen.
Acetylatierte Histonproteine können leicht in Escherichia coli exprimiert werden, die eine Mutante, Nε-Acetyl-Lysin (AcK)-spezifische Methanosarcina mazi pyrrolysinttRNA-Synthetase (MmAcKRS1) und ihre kognade tRNA (tRNAPyl) zur Zusammenstellung rekonstituierter Mononukleosomen mit MmAcKRS1 und tRNAPyl liefern AcK an einer Bernsteinmutationsstelle in der mRNA der Wahl während der Translation in Escherichia coli. Diese Technik wurde ausgiebig verwendet, um AcK an H3-Lysin-Standorten zu integrieren. Pyrrolysyl-tRNA-Synthetase (PylRS) kann auch leicht entwickelt werden, um andere nichtkanonische Aminosäuren (ncAAs) für die standortspezifische Proteinmodifikation oder -funktionalisierung zu integrieren. Hier beschreiben wir eine Methode, AcK mit dem MmAcKRS1-System in Histon H3 zu integrieren und acetylierte H3-Proteine in rekonstituierte Mononukleosomen zu integrieren. Acetylierte rekonstituierte Mononukleosomen können in biochemischen und verbindlichen Assays, Strukturbestimmung und mehr verwendet werden. Die Beschaffung modifizierter Mononukleosomen ist entscheidend für die Entwicklung von Experimenten im Zusammenhang mit der Entdeckung neuer Wechselwirkungen und dem Verständnis der Epigenetik.
Wir haben PylRS und tRNAPyl verwendet, um rekonstituierte Mononukleosomen mit standortspezifischen acetylierten Histonen zu synthetisieren und zusammenzusetzen. PylRS hat sich als genetisches Codeerweiterungstool zur Herstellung von Proteinen mit posttranslationalen Modifikationen (PTMs) als unschätzbar erwiesen und wurde genetisch weiterentwickelt, um etwa 200 verschiedene ncAAs zu integrieren. PylRS enthält an einem Bernstein-Stop-Codon, wodurch die Konkurrenz von anderen Aminosäuren während der Übersetzung entfernt wird. PylRS wurde zuerst in methanogenen Archaeen entdeckt und wird seitdem in der chemischen Biologie verwendet, um neuartige reaktive chemi....
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1. Plasmidkonstruktion
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Dimere, Tetramere und Okmamer können mit einem 12% SDS PAGE Gel bewertet werden (Abbildung 1 und Abbildung 2). Hier können Sie sehen, dass einige der acetylierten Tetramere eine geringere Ausbeute haben als andere (Abbildung 1). In der Tat, je näher an der Kernregion, desto niedriger der Ertrag beobachtet. Dies ist höchstwahrscheinlich auf die Acetylierung zurückzuführen, die die Zusammenstellung des.......
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Es ist wichtig, dieses Protokoll während eines Experiments bis ins kleinste Detail zu befolgen. Nukleosomen sind nicht sehr stabil und viel Versuch und Irrtum ist in die Bestimmung dieses Protokolls gegangen. Es ist der Schlüssel, um Ausscheidungen bei jedem Schritt (oder wann immer beobachtet) zu entfernen, da Partikel leicht die Montageprozesse stören können. Halten Sie seine Tonproben immer auf Eis. Werden Nukleosomen zu lange bei 4 °C gelagert, können sie sich spontan zerlegen. Achten Sie darauf, alle Proben von Nati.......
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Es gibt keine konkurrierenden finanziellen Interessen, die von einem der Autoren zu erklären sind.
Wir danken Dr. Wesley Wang für die Grundlagen für dieses Protokoll und seine wertvolle Mentorenschaft. Diese Arbeit wurde teilweise von den National Institutes of Health (Grants R01GM127575 und R01GM121584) und der Welch Foundation (Grant A-1715) unterstützt.
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| Name | Unternehmen | Katalognummer | Kommentare |
|---|---|---|---|
| 0,5 M TE Puffer | NA | NA 0,5 M NaCl, 20 mM Tris, 1 mM EDTA, pH 7,8 | |
| 1 M TE Puffer | NA | NA 1 M NaCl, 20 mM Tris, 1 mM EDTA, pH 7,8 | |
| 100x TE Puffer | NA | ||
| 2 M TE Puffer | NA | NA | 2 M NaCl, 20 mM Tris, 1 mM EDTA, pH 7,8 |
| 20 mM TE Puffer | NA | NA 20 mM NaCl, 20 mM Tris, 1 mM EDTA, pH 7,8 | |
| 6 M GuHCl | 6M Guanidiniumchlorid, 20 mM Tris, 500 mM NaCl, pH 8,0 | ||
| Acetyllysin | |||
| Column Wash Puffer | NA | NA | 6 M Harnstoff, 500 mM NaCl, 20 mM Tris, 20 mM Imidazol pH 7,8 |
| Elutionspuffer | NA | NA | |
| Fisherbrand Chemikalientransferpumpe mit variablem Durchfluss | Fischer Scientific | 15-077-67 | |
| His-TEV-Protease | |||
| Histon-Lysepuffer | NA | NA | 60 mM Tris, 100 mM NaCl, 0,5 % Triton-X100 (v/v), 1 mM PMSF pH 8,0 |
| Ni-NTA-Harz | 6 M Harnstoff, 500 mM NaCl, 20 mM Tris, 250 mM Imidazol, pH 7,8 | ||
| PCR Clean-Up Kit | Epoch Life Sicences | 2360050 | |
| Pellet Wash Buffer | NA | 60 mM Tris, 100 mM NaCl, pH 8,0 | |
| petDUET-His-SUMO-TEV-H4 | |||
| petDUET-His-TEV-H2A | |||
| petDUET-His-TEV-H2B | |||
| petDUET-His-TEV-H3 | |||
| pEVOL-AckRS | Addgene | 137976 | |
| pGEM-3z/601 | Addgene | 26656 | |
| Lagerpuffer | NA | NA | 20 mM NaCl, 20 mM Tris, 20 mM NaCl, 1 mM EDTA, 20% Glycerin, pH 7,8 |
| Thermocycler |
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