Büyük Unilamellar Veziküller Ölçme Peptid Translokasyon
Summary
Bu protokol, büyük unilamellar lipid veziküller içine peptid translokasyonu kantitatif ölçmek için bir yöntem. Bu yöntem ayrıca membran translokasyon oranı hakkında bilgi sağlar ve çift katlı lipit katmanını etkin ve kendiliğinden geçtiğini peptidler tanımlamak için kullanılabilir.
Abstract
Hücre zarları, hücre membran reseptörleri 1 yardımı olmadan kolayca çapraz peptidler aktif bir ilgi vardır . Bunların çoğu, sık sık ilaç taşıyıcı vektörler 1-3 olarak potansiyeli ile dikkat çeken hücre delici peptidler, olarak adlandırılır. Ayrıca, özellikle 4,5 membran litik olmayan mekanizmaları, hücre parçalama neden olmadan bakteri membranlar arası ve hücre içi süreçleri ile 6,7 müdahale ederek hücrelerini öldürmek ile faaliyet antimikrobiyal peptidler artan bir ilgi var . Nitekim, yazarlar, giderek hücre delici ve antimikrobiyal peptidler 1,8 arasındaki ilişkiyi işaret var . Membranı translokasyonu ve peptid yapısı ve yerini değiştirmek yeteneği arasında ilişki sürecinde bir firma anlayışı translokasyon için etkili, tekrarlanabilir testleri gerektirir. Bazı gruplar büyük unilamel içine translokasyon ölçmek için yöntemler önerdilar lipid veziküller (luvs) 9-13. Luvs bakteriyel ve ökaryotik hücre zarları için faydalı model olarak hizmet veren ve peptid floresan çalışmaları 14,15 sık sık kullanılır . Burada, ilk magainin ve buforin II 16,17 gibi antimikrobiyal peptidler, dikkate Matsuzaki ve arkadaşları tarafından geliştirilen yöntemin bizim uygulama açıklar. Bu yöntem için protokol sağlamaya ek olarak, biz de bu testte kullanarak translokasyon yeteneği rakamlarla veri analizi için basit bir yaklaşım sunuyoruz. Bu translokasyon testin diğerlerine göre avantajları membranı translokasyonu oranı hakkında bilgi vermek ve triptofan içeren peptidler, peptid özellikleri 18 değiştirebilir Ayrıca, floresan bir etiket gerektirmez bir potansiyele sahip olduğunu. Kısaca, lipid veziküller içine translokasyon yeteneği yerli triptofan artıkları ve d arasında Foster Rezonans Enerji Transferi (FRET) bir fonksiyonu olarak ölçülüransyl phosphatidylethanolamine proteinler ile ilişkili dış membran (Şekil 1) LUV. Hücre-delici peptidler luvs kapsüllenir sınır tanımayan tripsin karşılaşırsanız LUV membran ve sinyal FRET bir düşüş disassociation yol açan, bölünmüş. Translocating peptid için bu düşüş gözlenen sinyal luvs tripsin ve tripsin inhibitörü ya da lipid membranlar kendiliğinden çapraz peptid içeren tripsin luvs için maruz kaldığı hem de içeren aynı peptid gözlenen daha anlamlı olarak daha fazla FRET. Floresans bu değişiklik zamanla peptid translokasyonu doğrudan kantifikasyon sağlar.
Protocol
Discussion
Burada sunulan protokol lipid veziküllerin içinde ve dışında peptidler konsantrasyon göreceli değişimi değerlendirmek için kullanılabilir. Bu değişiklikler translokasyon yeteneği ile ilgilidir. Bu protokol, ilaç taşıyıcı vektörler olarak potansiyeli olan hücre delici peptidler tanımlamak için kullanılabilir. Hücre delici peptidler ilgi büyüdükçe, nicel bir şekilde, doğrudan translokasyon olayı ölçme yöntemleri geliştirilmiş ve nasıl kullanıldığını görmek için ilginç olacak. …
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Yazarlar, yararlı tartışmalar için Eleanor Fleming ve Jessica Chen teşekkür etmek istiyorum. Finansman Ulusal Alerji ve Bulaşıcı Hastalıklar Enstitüsü (NIH-NIAID) Ödülü R15AI079685 ve Araştırma Kurumu Cottrell Koleji Bilim Ödülü verildi. Howard Hughes Tıp Enstitüsü ve Staley fon Ek öğrenci destek sağlanmıştır.
Materials
| Name of the reagent | Company | Catalogue number |
| 16:0-18:1 PG | Avanti Polar Lipids | 840457C |
| 1:18 Dansyl PE | Avanti Polar Lipids | 810330C |
| 16:0-18:1 PC | Avanti Polar Lipids | 850457C |
| Porcine trypsin | Sigma | T-0303 |
| Bowman-Birk trypsin/chymotrypsin inhibitor | Sigma | T-9777 |
| Mini-extruder | Avanti Polar Lipids | 610000 |
| Ammonium molybdate (para) | Alfa Aesar | 10811 |
| L-ascorbic acid | Sigma | A1417 |
| Hydrogen Peroxide, 30% solution | Mallinckrodt chemicals | 5240-05 |
| HEPES | Sigma | H-3375 |
| NaCl | Sigma | S-9625 |
| EDTA | Sigma | E5134 |
| NaH2PO4 | Sigma | S-0751 |
References
- Henriques, S. T., Melo, M. N., Castanho, M. A. Cell-penetrating peptides and antimicrobial peptides: how different are they?. Biochem. J. 399 (1), 1-1 (2006).
- Trehin, R., Merkle, H. P. Chances and pitfalls of cell penetrating peptides for cellular drug delivery. Eur. J. Pharm. Biopharm. 58 (2), 209-209 (2004).
- Temsamani, J., Vidal, P. The use of cell-penetrating peptides for drug delivery. Drug Discov. Today. 9 (23), 1012-1012 (2004).
- Hale, J. D., Hancock, R. E. Alternative mechanisms of action of cationic antimicrobial peptides on bacteria. Expert Review of Anti-Infective Therapy. 5 (6), 951-951 (2007).
- Nicolas, P., Rosenstein, Y. Multifunctional host defense peptides. FEBS J. 276 (22), 6464-6464 (2009).
- Boman, H. G., Agerberth, B., Boman, A. Mechanisms of Action on Escherichia-Coli of Cecropin-P1 and Pr-39, 2 Antibacterial Peptides from Pig Intestine. Infection and Immunity. 61 (7), 2978-2978 (1993).
- Park, C. B., Kim, H. S., Kim, S. C. Mechanism of action of the antimicrobial peptide buforin II: Buforin II kills microorganisms by penetrating the cell membrane and inhibiting cellular functions. Biochemical and Biophysical Research Communications. 244 (1), 253-253 (1998).
- Bobone, S. The thin line between cell-penetrating and antimicrobial peptides: the case of Pep-1 and Pep-1-K. J. Pept. Sci. 17 (5), 335-335 (2011).
- Marks, J. R., Placone, J., Hristova, K., Wimley, W. C. Spontaneous Membrane-Translocating Peptides by Orthogonal High-throughput Screening. J. Am. Chem. Soc.. , (2011).
- Rosenbluh, J. Translocation of histone proteins across lipid bilayers and Mycoplasma membranes. J. Mol. Biol. 345 (2), 387-387 (2005).
- Bárány-Wallje, E. A critical reassessment of penetratin translocation across lipid membranes. Biophys. J. 89 (4), 2513-2513 (2005).
- Henriques, S. T., Costa, J., Castanho, M. A. Translocation of beta-galactosidase mediated by the cell-penetrating peptide pep-1 into lipid vesicles and human HeLa cells is driven by membrane electrostatic potential. Biochimie. 44 (30), 10189-10189 (2005).
- Orioni, B. Membrane perturbation by the antimicrobial peptide PMAP-23: a fluorescence and molecular dynamics study. Biochim. Biophys. Acta. 1788 (7), 1523-1523 (2009).
- Ladokhin, A. S., Jayasinghe, S., White, S. H. How to measure and analyze tryptophan fluorescence in membranes properly, and why bother?. Anal. Biochem. 285 (2), 235-235 (2000).
- Epand, R. M., Epand, R. F. Liposomes as models for antimicrobial peptides. Methods Enzymol. 372, 124-124 (2003).
- Kobayashi, S. Interactions of the novel antimicrobial peptide buforin 2 with lipid bilayers: Proline as a translocation promoting factor. Biochimie. 39 (29), 8648-8648 (2000).
- Matsuzaki, K., Murase, O., Fujii, N., Miyajima, K. Translocation of a channel-forming antimicrobial peptide, magainin 2, across lipid bilayers by forming a pore. Biochimie. 34 (19), 6521-6521 (1995).
- Henriques, S. T., Costa, J., Castanho, M. A. Re-evaluating the role of strongly charged sequences in amphipathic cell-penetrating peptides: a fluorescence study using Pep-1. FEBS Lett. 579 (20), 4498-4498 (2005).
- Torchilin, V. P., Weissig, V. . Liposomes. , (2003).
- Almeida, P. F., Pokorny, A. Avanti Polar Lipids, Determination of Total Phosphorus. Biochimie. 1686 (34), 8083-8083 (2009).
- Kobayashi, S. Membrane translocation mechanism of the antimicrobial peptide buforin 2. Biochimie. 43 (49), 15610-15610 (2004).
