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Article de méthode

Analyse de AtHIRD11 désordre intrinsèque et la liaison vers les Ions métalliques par électrophorèse capillaire et l’électrophorèse capillaire affinité

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DOI :

10.3791/57749

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22 août 2018

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Dans cet article

Résumé

Ce protocole combine la caractérisation d’un échantillon de protéines par électrophorèse capillaire et une projection de liaison rapide avec les ligands chargés par électrophorèse capillaire en affinité. Il est recommandé pour les protéines avec une structure souple, comme les protéines intrinsèquement désordonnées, afin de déterminer les différences dans la liaison des différents conformères.

Résumé

Les plantes sont fortement dépendantes de leur environnement. Pour s’adapter à des changements stressants (par exemple, la sécheresse et à une salinité élevée), les plantes supérieures évoluent classes de protéines intrinsèquement désordonnées (PDI) pour réduire le stress oxydatif et osmotique. Cet article utilise une combinaison de l’électrophorèse capillaire (CGE) et de la mobilité Maj affinité électrophorèse (ACE) pour décrire le comportement de liaison de différents conformères de l’IDP AtHIRD11 d’Arabidopsis thaliana. CGE est utilisé pour confirmer la pureté de AtHIRD11 et d’exclure les fragments, modifications post-traductionnelles et autres impuretés comme raisons de modèles complexes de pointe. Dans cette partie de l’expérience, les différents exemples de composants sont séparés par un gel visqueux à l’intérieur d’un tube capillaire par leurs différentes masses et détectés par un détecteur à barrettes de diodes. Par la suite, le comportement de liaison de l’échantillon vers différents ions métalliques est étudié par l’ACE. Dans ce cas, le ligand est ajouté à la solution tampon et le décalage dans le temps de migration est mesuré afin de déterminer si un événement de liaison a eu lieu ou non. Un des avantages de l’utilisation de la combinaison de la CGE et ACE pour déterminer le comportement de liaison d’un PCI est la possibilité d’automatiser l’électrophorèse de gel et l’essai de liaison. En outre, CGE indique une limite inférieure de détection que l’électrophorèse de gel classique et ACE est en mesure de déterminer le mode de liaison d’un ligand d’une manière rapide. En outre, ACE peut également être appliqué à d’autres espèces chargées que les ions métalliques. Cependant, l’utilisation de cette méthode pour les expériences de liaison est limitée dans sa capacité à déterminer le nombre de sites de liaison. Néanmoins, la combinaison de la CGE et ACE peut être adaptée pour caractériser le comportement de liaison de n’importe quel échantillon de protéines vers nombreux ligands chargés.

Introduction

Les plantes sont plus dépendantes de leur environnement que beaucoup d’autres formes de vie. Étant donné que les plantes ne peuvent pas se déplacer à d’autres endroits, ils doivent s’adapter à des changements dans leur environnement (p. ex., sécheresse, froides et hautes concentrations salines). Par conséquent, plantes supérieures développé des protéines de stress spécialisés comme les alignements, qui remplissent des tâches multiples afin de réduire le stress cellulaire lié à une salinité élevée. Ces protéines se lient l’eau et des ions à l’intérieur des cellules, réduire le stress oxydatif en liant Cu2 +-ions et d’interagir avec les phospholipide....

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Protocole

1. préparation des Instruments électrophorèse capillaire

  1. Préparer les capillaires
    1. Utilisez un coupe-verre pour couper une silice fondue nu capillaire avec un revêtement extérieur de polyimide et 50 µm de diamètre intérieur en 33 cm (pour l’expérience de la CGE) et les capillaires long de 30 cm (pour l’expérience ACE). Effectuer la coupe sur une plaque de verre.
      Remarque : Les 2 configurations expérimentales différentes ont été développées pour 2 instruments différents. Afin de les utiliser sur d’autres instruments, un transfert de méthode appropriée doit être effectuée et la longueur capillaire doit être adaptée à la longueur a....

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Résultats

La figure 1 montre l’électrophorégramme pour l’échantillon de AtHIRD11 obtenu au cours des expériences de la CGE. La taille de peptide augmente de gauche à droite. Nombre maximum 4 possède la plus grosse masse et indique la protéine intacte. Les petits pics 2 et 3 représentent les impuretés plus petites (p. ex., produits de dégradation). Le premier pic et l’incohérence de la ligne de base avant pourraient également être reproduites sans l’échantillon.......

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Discussion

Pour toutes les expériences de CE, la préparation du capillaire est une étape cruciale. Puisque c’est un tube de verre de petit diamètre, il peut facilement se casser dans les endroits où le revêtement est supprimé lorsqu’il est contrôlé. L’installation du capillaire dans l’instrument devrait être faite très soigneusement.

Les étapes critiques liés à l’utilisation de la méthode ACE principalement concernent le montage expérimental. Une autre étape cruciale consiste à trouver les paramètres d’i.......

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Déclarations de divulgation

Les auteurs n’ont rien à divulguer.

Remerciements

Nous remercions remercier Masakuza Hara (Research Institute of Green Science et technologie, Université de Shizuoka, Japon) pour fournir les échantillons de protéine AtHIRD11.

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Matériaux

Liste des matériaux utilisés dans cet article
NomEntrepriseNuméro de catalogueCommentaires
AtHIRD11échantillon Université de Shizuoka (Groupe Prof. M. Hara)-Protéine de déshydrine de Arabidopsis thaliana exprimée en Escherichia coliBarefused
silica capillairePolymicro Technologies (Phoenix, USA)106815-0017TSP050375, 50 &mu ; m diamètre intérieur, 363 &mu ; m diamètre extérieur, revêtement polyimide
Agilent 1600AAgilent Technologies (Waldbronn, Allemagne)commercialement plus disponible Instrumentd’électrophorèse capillaire ; Agilent 7100 CE peut être utilisé à la place
Agilent 7100 CEAgilent Technologies (Waldbronn, Allemagne)G7100AInstrument d’électrophorèse capillaire
Injekt 2 mLB. Braun (Melsungen, Allemagne)4606051VSeringue pour filtration
Filtres à seringue RotilaboCarl Roth GmbH + Co. KG (Karlsruhe, Allemagne)KY62.1Filtre à membrane PVDF pour la filtration
en solutionEppendorf Research plus 10 &mu ; LEppendorf (Wesseling-Berzdorf, Allemagne)3121 000.023Micropipette pour la manipulation d’échantillons
Eppendorf Research plus 10 &mu ; LEppendorf (Wesseling-Berzdorf, Allemagne)3121 000.120Micropipette pour la manipulation des solutions de ligands
Pipette à bulbe 10 mLDuran Group GmbH(Mayence, Allemagne)24 338 08Préparation de la solution de NaOH
Pipette à bulbe 25 mLDuran Group GmbH (Mayence, Allemagne)24 338 14Préparation de la solution de ligand
Fiole jaugée en verre Duran 25 mLDuran Group GmbH(Mayence, Allemagne)24 671 1457Préparation de la solution mère de ligand
Fiole jaugée en verre Duran 10 mLDuran Group GmbH (Mayence, Allemagne)24 671 1054Préparation de la solution mère de ligand
Proteome Lab SDS MW Gel BufferBeckman Coulter (Brea, USA)commercialement non disponible Séparationlors de l’électrophorèse sur gel capillaire / Tampon SDS alternatif : Tampon de fonctionnement CE-SDS des laboratoires Bio-Rad (Mü ; nchen, Allemagne) Numéro de catalogue : 1485032  ;
AcétanilideSigma-Aldrich (Steinheim, Allemagne)397229-5GMarqueur d’écoulement électroosmotique
Chlorure de manganèse(II)Sigma-Aldrich (Steinheim, Allemagne)13217Ligand
Acide éthylènediaminetétraacétique (EDTA)Sigma-Aldrich (Steinheim, Allemagne)431788-100GIngrédient de rinçage
Chlorure de baryumSigma-Aldrich (Steinheim, Allemagne)202738-5GLigand
Dodécylsulfate de sodiumSigma-Aldrich (Steinheim, Allemagne)71729-100GProtéine solublante pour électrophorèse sur gel capillaire
Chlorure de nickel(II) hexahydratéSigma-Aldrich (Steinheim, Allemagne)654507-5GLigand
chlorure de sélénium(IV)Sigma-Aldrich (Steinheim, Allemagne)323527-10GLigand
2- amino-2-hydroxy-méthylpropane-1.3-diol (Tris)Sigma-Aldrich (Steinheim, Allemagne)252859-100GIngrédient tampon
Chlorure de zinc(II)Merck Millipore (Darmstadt, Allemagne)1088160250Ligand
Nitrate de strontiumMerck Millipore (Darmstadt, Allemagne)1078720250Ligand
Chlorure de calcium dihydratéMerck Millipore (Darmstadt, Allemagne)1371015000Ligand
37 % acide chlorhydriqueMerck Millipore ( Darmstadt, Allemagne)1003171000Ajustement du pH
Chlorure de cuivre(II) dihydratéRiedel-de Haë ; n (Seelze, Allemagne)31286Ligand
Sonorex Longlife RK 1028 CH 45LAllpax (Papenburg, Allemagne)10000084 ; 0Bain à ultrasons
Agilent ChemStation Rev. 8.04.03-SP1Agilent Technologies (Waldbronn, Allemagne)G2070-91126Progiciels pour faire fonctionner les instruments CE, acquérir des données et les évaluer

Références

  1. Hara, M. The multifunctionality of dehydrins: An overview. Plant Signaling & Behavior. 5 (5), 1-6 (2010).
  2. Uversky, V. N. Dancing protein clouds: the strange biology and chaotic physics of intrinsically disordered proteins.

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Réimpressions et autorisations

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