Summary

Die Reinigung des M. magneticum Stamm AMB-1 Magnetosom assoziierten Protein MamAΔ41

Published: March 25, 2010
doi:

Summary

Mama ist eine einzigartige Magnetosom assoziierten Protein, das nachweislich in Magnetosomen Aktivierung beteiligt sein sollte. Hier präsentieren wir die Aufreinigungsprotokolls von Mama Deletionsmutante (MamAΔ41) aus<em> M. magneticum</em> AMB-1.

Abstract

Magnetotaktische Bakterien umfassen eine heterogene Gruppe von aquatischen Mikroorganismen, die in der Lage, sich entlang geomagnetischen Feldern orientieren werden. Dieses Verhalten wird angenommen, dass die Suche nach geeigneten Umgebungen Hilfe<em> (1)</em>. Diese Fähigkeit der Magnetosomen verliehen wird, Bläschen eine subzelluläre Organelle, die aus einer linearen Kette Montage von Lipid besteht jeder in der Lage, biomineralize und legen Sie ein ~ 50-nm-Kristall von Magnetit oder Greigit. Eine Hauptkomponente der Magnetosomen, die nachweislich für die Bildung von funktionalen Vesikeln erforderlich war, ist Mama. Mama ist eine sehr reichliche Magnetosomen-assoziierten Protein, das eine der am besten charakterisierte Magnetosomen-assoziierten Proteinen ist<em> In vivo</em><em> (2-6)</em>. Dieser Artikel konzentriert sich auf die Reinigung von Mama, die, obwohl sie studiert<em> In vivo</em>, Haben keine klaren funktionellen oder strukturellen Details für sie identifiziert worden. Bioinformatik Analyse ergab, dass Mama ein Tetra-tricopeptide wiederholen (TPR), die Protein ist. TPR ist ein Strukturmotiv als solches oder als Teil eines größeren fach in einer Vielzahl von Proteinen gefunden, es dient als Vorlage für die Protein-Protein Interaktionen und vermittelt Multi-Protein-Komplexe<em> (7)</em>. TPRs sind in vielen wichtigen Aufgaben in eukaryotischen Zellorganellen Prozesse und vieler bakterieller Signalwege beteiligt<em> (8-14).</em> Um Mama zu verstehen, ein einmaliges TPR enthält Eiweiß, ist hoch gereinigtes Protein in einem ersten Schritt erforderlich. In diesem Artikel präsentieren wir Ihnen die Reinigung Protokoll für eine stabile Mama Deletionsmutante (MamAΔ41) aus<em> M. magneticum</em> AMB-1.

Protocol

1. Klonierung und Expression von Mama Gene in E. coli Das mutierte Gen mamAΔ41 wurde unter Verwendung der Polymerase-Kettenreaktion (PCR) aus genomischer DNA von Magnetospirillum magneticum AMB-1 mit Primer: 5'-GCATTACGCATATGGACGACATCCGCCAGGTG-3 'und 5'-GCGCGGCAGCCATA-TGGCATACG-3'. In der amplifizierten DNA-Fragmente wurde eine NcoI-Stelle am ATG eingeführt und die Terminationscodon wurde mit einem ScoI Ort ersetzt. Die Fragmente wurden mit…

Discussion

Proteinreinigung ist der wichtigste Schritt in jedem Proteine ​​biochemische oder strukturelle Untersuchungen. Da jedes Protein ist einzigartig mit seinen eigenen Verhaltens, braucht man, um seine Eigenschaften zu definieren und ändern ihre Reinigung entsprechend. Zielprotein sollte als ein erster Schritt zur Reinigung mit bioinformatischen Methoden analysiert werden. Sie werden verwendet, um das Ziel iso-elektrischen Punkt zu berechnen, bewerten ihre Notwendigkeit für reduzierende / oxidierende Umwelt und ihrer N…

Acknowledgements

Wir danken Dr. Amir Aharoni für seine Unterstützung und Geula Dawydow, Noam Grimberg und Chen Guttman für ihre Ratschläge und Kommentare.

Materials

Material Name Type Company Catalogue Number Comment
French Press Equipment Thermo scientific FA-078A  
Pressure cell Equipment Thermo scientific FA-032  
Ultra-centrifuge Equipment Sorvall Discovery 90SE  
Rottor Equipment Beckman Ti60  
Ultra-centrifuge tubes; PC-Bottle+Cap Assay 26.3ml Equipment Beckman BC-355618  
2.5cm diameter, Glass Econo-Column Chromatography Columns Equipment BioRad 737-2521  
Ni-NTA His Bind resin Equipment Novagen M0063428  
Spectrophotometer Equipment Amersham Biosiences Ultraspec 2100 pro  
Quartz cuvette Equipment Hellma 104-QS  
Fast Performance Liquid Chromatography- AKTA purifier 10 Equipment GE Healthcare Biosciences 28-4062-64  
Ion exchange column – MonoQ 4.6/100 PE Equipment GE Healthcare Biosciences 10025543  
Size exclusion pre-packed column-HiLoad 26/60 Superdex 200 Equipment GE Healthcare Biosciences 17-1071-01  
Centricon – Vivaspin15 – 10,000 MWCO Equipment Sartorius Stedim Biotech GmbH VS1501  
Table centrifuge Equipment Thermo scientific IEC CL30R  
MALDI-TOF Equipment Bruker Daltonics Reflex IV  
Tris-HCl (hydrotymethyl) aminomethane Reagent BioLab 20092391  
Sodium Chloride Reagent FRUTROM 235553470  
Imidazole Reagent Alfa Aesar 288-32-4  
EDTA free protease inhibitors cocktail Reagent Sigma P-8849  
Dnase I (Deoxyribonuclease I) Reagent Sigma DN-25  
Bovine Thrombin Reagent Fisher BioReagents BP25432  
Glycine Reagent BioLab 07132391  
Soudim Dodecyl Sulfate (SDS) Reagent BioLab 19822391  
Beta-mercaptoethanol Reagent Sigma M-3148  
InstantBlue Reagent Expedeon 1SB01L  
PageRuler Prestained Protein Ladder Reagent Fermentas SM0671  

References

  1. Faivre, D., Schuler, D. Magnetotactic Bacteria and Magnetosomes. Chem Rev. 108, 4875-4898 (2008).
  2. D’Andrea, L. D., Regan, L. TPR proteins: the versatile helix. Trends Biochem Sci. 28, 655-662 (2003).
  3. Young, J. C., Barral, J. M., Hartl, U. l. r. i. c. h., F, . More than folding: localized functions of cytosolic chaperones. Trends Biochem Sci. 28, 541-547 (2003).
  4. Brocard, C., Hartig, A. Peroxisome targeting signal 1: is it really a simple tripeptide?. Biochim Biophys Acta. 1763, 1565-1573 (2006).
  5. Fransen, M., Amery, L., Hartig, A., Brees, C., Rabijns, A., Mannaerts, G. P., Van Veldhoven, P. P. Comparison of the PTS1- and Rab8b-binding properties of Pex5p and Pex5Rp/TRIP8b. Biochim Biophys Acta. 1783, 864-873 (2008).
  6. Baker, M. J., Frazier, A. E., Gulbis, J. M., Ryan, M. T. Mitochondrial protein-import machinery: correlating structure with function. Trends Cell Biol. 17, 456-464 (2007).
  7. Mirus, O., Bionda, T., von Haeseler, A., Schleiff, E. Evolutionarily evolved discriminators in the 3-TPR domain of the Toc64 family involved in protein translocation at the outer membrane of chloroplasts and mitochondria. J Mol Model. 15, 971-982 (2009).
  8. Gatsos, X., Perry, A. J., Anwari, K., Dolezal, P., Wolynec, P. P., Likic, V. A., Purcell, A. W., Buchanan, S. K., Lithgow, T. Protein secretion and outer membrane assembly in Alphaproteobacteria. FEMS Microbiol Rev. 32, 995-1009 (2008).
  9. Tiwari, D., Singh, R. K., Goswami, K., Verma, S. K., Prakash, B., Nandicoori, V. K. Key residues in Mycobacterium tuberculosis protein kinase G play a role in regulating kinase activity and survival in the host. J Biol Chem. 284, 27467-27479 (2009).
  10. Edqvist, P. J., Broms, J. E., Betts, H. J., Forsberg, A., Pallen, M. J., Francis, M. S. Tetratricopeptide repeats in the type III secretion chaperone, LcrH: their role in substrate binding and secretion. Mol Microbiol. 59, 31-44 (2006).
  11. Grunberg, K., Muller, E. C., Otto, A., Reszka, R., Linder, D., Kube, M., Reinhardt, R., Schuler, D. Biochemical and proteomic analysis of the magnetosome membrane in Magnetospirillum gryphiswaldense. Appl Environ Microbiol. 70, 1040-1050 (2004).
  12. Komeili, A., Vali, H., Beveridge, T. J., Newman, D. K. Magnetosome vesicles are present before magnetite formation, and MamA is required for their activation. Proc Natl Acad Sci USA. 101, 3839-3843 (2004).
  13. Okuda, Y., Fukumori, Y. Expression and characterization of a magnetosome-associated protein, TPR-containing MAM22, in Escherichia coli. FEBS Lett. 491, 169-173 (2001).
  14. Taoka, A., Asada, R., Sasaki, H., Anzawa, K., Wu, L. F., Fukumori, Y. Spatial localizations of Mam22 and Mam12 in the magnetosomes of Magnetospirillum magnetotacticum. J Bacteriol. 188, 3805-3812 (2006).
  15. Studier, F. W. Protein production by auto-induction in high density shaking cultures. Protein Expression and Purification. 41, 207-234 (2005).
check_url/fr/1844?article_type=t

Play Video

Citer Cet Article
Zeytuni, N., Zarivach, R. Purification of the M. magneticum Strain AMB-1 Magnetosome Associated Protein MamAΔ41. J. Vis. Exp. (37), e1844, doi:10.3791/1844 (2010).

View Video