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Article de méthode

Isolant et en incorporant des antennes de lumière de diatomée Cyclotella Meneghiniana dans les Liposomes avec thylakoïdes des lipides

7.2K vues

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DOI :

10.3791/58017

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28 août 2018

 ,  , 

Dans cet article

Résumé

Nous présentons ici un protocole visant à isoler des protéines de liaison d’a/c du chlorophylle fucoxanthine (PCF) de diatomées et de les incorporer dans des liposomes dont la composition lipidique naturel pour étudier le transfert de l’énergie d’excitation sur les changements de composition ionique.

Résumé

Le rendement photosynthétique des plantes, algues et diatomées dépend fortement de la régulation rapide et efficace de la récolte et l’énergie lumineuse des processus de transfert dans la membrane des thylakoïdes des chloroplastes. La lumière récolte antenne de diatomées, qu’on appelle la fucoxanthine chlorophylle a/c les protéines liant la (PCF), sont nécessaires pour l’absorption de la lumière et un transfert efficace de la réaction photosynthétique centres aussi bien en ce qui concerne la photo-protection contre la lumière excessive. Le commutateur entre ces deux fonctions est une question de longue date de la recherche. Bon nombre de ces études ont été réalisées avec PCF dans les micelles de détergent. Pour les études sur les interactions, les détergents, qui a conduit à une agrégation imprécise des complexes du PCF, ont été supprimées. Dans cette approche, il est difficile de distinguer les objets et données physiologiquement pertinentes. On trouvera donc plus de précieuses informations sur FCP et autre liés à la membrane de lumière récolte complexes par l’étude des interactions protéine-protéine, de transfert d’énergie et d’autres caractéristiques spectroscopiques si ils sont intégrés dans leur environnement natif de lipides. Le principal avantage est que les liposomes ont une taille définie et un ratio de lipides/protéines déterminées par laquelle l’étendue de la FCP clustering est contrôlée. En outre, changements dans la composition de pH et des ions qui régulent la lumière récolte in vivo peuvent facilement être simulées. Par rapport à la membrane des thylakoïdes, les liposomes sont plus homogène et moins complexe, qui le rend plus facile à obtenir et à comprendre les données spectroscopiques. Le protocole décrit la procédure d’isolement du PCF et purification, préparation de liposome et incorporation du PCF dans les liposomes avec composition lipidique naturel. Résulte d’une application typique sont donnés et discutés.

Introduction

Organismes photosynthétiques tels que les diatomées doivent faire face aux conditions de lumière changeantes et répondre avec des mécanismes sophistiqués d’acclimatation qui soutiennent haut rendement photosynthétique et protègent contre la photooxydation dommages causés par la lumière excessive. Un important processus de lumière protectrice chez les eucaryotes photosynthétiques est la haute énergie trempe (qE) de la lumière absorbée qui apparaît comme la principale contribution à la trempe non photochimique (QNP) sous stress léger conditions1,2 ,3. Les complexes ....

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Protocole

Remarque : Photosynthétiques complexes tels que les FCP sont extrêmement vulnérables à la lumière et de chaleur. Travaillez toujours sur la glace et sous une lumière très faible.

1. isolement du PCF de cellules

  1. Isolement de thylakoïdes des cellules meneghiniana c.
    1. Grandir c. meneghiniana dans cinq flacons de 500 mL que chacun rempli de 300 mL d’ASP-moyen23,25 et 50 millions de cellules. Branchez les flacons avec un bouchon de coton et laisser les cellules à se développer à la phase de croissance exponentielle p....

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Résultats

Le protocole décrit l’isolement de la fraction totale de FCP de Cyclotella meneghiniana et incorporation dans les liposomes avec composition lipidique native. L’isolement de thylakoïdes est hautement reproductible, mais le rendement de thylakoïdes peut-être changer. Le résultat est acceptable si plus de 50 % de tous les pigments sont récupérés à l’étape 1.1.4. Plus de 80 % est optimale.

La solubilisation des thylakoïdes.......

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Discussion

Liposomes FCP avec composition lipidique naturel offrent un outil pratique, simple et reproductible pour étudier les propriétés spectroscopiques in vitro. L’environnement lipidique dans les liposomes FCP ressemble à la situation au sein de la membrane des thylakoïdes, donnant lieu à des résultats expérimentaux qui sont plus proches des conditions naturelles.

Il y a plusieurs avantages de l’utilisation de c. meneghiniana comme système modèle pour antenne FCP. Il pousse relativ.......

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Déclarations de divulgation

Les auteurs n’ont rien à divulguer.

Remerciements

Nous remercions Rana Adeel Ahmad d’assistance dans la purification du PCF. Prof. Claudia Büchel est reconnu pour les discussions utiles et la lecture du manuscrit. Ce travail a été soutenu par la Fondation allemande de recherche à LD (DI1956-1/1) et la Fondation Humboldt pour une bourse de Feodor-Lynen à LD

....

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Matériaux

Liste des matériaux utilisés dans cet article
NomEntrepriseNuméro de catalogueCommentaires
Flacons centrifugeurs de 500 ml centrifugeuse
à grande vitesseHeraeus
Bead Mill VI 2Edmund-Bü ; hler (edmund-buehler.de)version plus récente : Vibrogen-Zellmü ; hle Vl 6
Silibeads S 400 & micro ; mSigmund-Lindner.com5223-7
Silibeads S 1,-1,3 mmSigmund-Lindner.com4504
Entonnoir filtrant VitraPOR - por1ROBU GmbH21121
flacons d’ultracentrifuagtion en polycarbonate (30 mL) pour T-865Beranek Laborgerä ; te (Laborgeraete-beranek.de)314348
Ultracentrifugeuse Discovery 90SESorvalln.a.rotor
T 865ThermoFisher Scientific (thermofisher.com)51411
Neubauer Cell Counter Chamber (améliorée)Carl Roth Laborbedarf (Carlroth.com)T729.1
Zeiss Mikroskop Primostar (7)Optik-Pro (optik-pro.de)51428
cuvettes en verre optique (6040-OG)Hellma Analytics (hellma-analytics.com)"6040-10-10"Spectrophotomètre
UV-VIS V-630 (logiciel inclusJasco (jasco.de)V-630
n-Dodecyl-&beta ;-D-MaltopyranosideANATRACE (anatrace.com)D310LA
Tubes Ultra-Clear 17 ml pour AH629Beranek Laborgerä ; Rotor te (Laborgeraete-beranek.de)344061
AH629-17-mLThermoFisher Scientific (thermofisher.com)54285
Membrane concentrator_Centriprep coupure 30 kDaMillipore (merckmillipore.com)4307
Biometra Minigel-TwinAnalytik Jena AG (analytik-jena.de)846-010-100
Silver Stain Plus KitBio-Rad (bio-rad.com)
feuille de calcul de bureau libreLa base de documentshttps://de.libreoffice.org/download/libreoffice-still/
cuvettes en verre spéciales pour la fluorescence (101-0S)Hellma Analytics (hellma-analytics.com)101-10-20
Spectrofluorimètre FP-6500 (avec logiciel)Jasco (jasco.de)FP-6500
Tampon de chargement SDS Roti-LoadROTH (carlroth.com)K929.1
n-octyl &beta ;-D-glucopyranosideANATRACE (anatrace.com)O311
Monogalactosyl Diaclyglycérol (MGDG)Larodan AB (larodan.com)59-1300préparer une solution mère sous forme
Digalactosyl Diacylglycérol (DGDG)Larodan AB (larodan.com)59-1310préparer une solution mère sous forme de chloroforme
Sulfoquinovosyl Diacylglycérol (SQDG)Larodan AB (larodan.com)59-1230préparer une solution mère sous
de chloroforme L-alpha-Phosphatidylglycérol (PG)Larodan AB (larodan.com)37-0150préparer une solution mère sous forme
de chloroforme L-&alpha ;-PhosphatidylcholineSigma-Aldrich (sigmaaldrich.com)P3782 SIGMAfaire une solution mère dans un
bain de sonicateur de chloroforme S-50THSonicor (getmedonline.comSONICOR-S-50TH
Avanti Polar Lipids (Avanti.com)610000
Nuleopore Membrane polycarbonateAvanti Polar Lipids (Avanti.com)610005
membrane de dialyse Visking 14 kDa cutoffROTH (carlroth.com)0653.1bouillir dans de l’eau distillée avant utilisation
Biobeads SM2 AdsorbantBiorad (Bio-rad.com)152-3920
copolymère d’épichlorhydrine de saccharose - Ficoll 400Sigma-Aldrich (sigmaaldrich.com)F4375
Flacons d’ultracentrifuagtion en polycarbonate (2,7 mL) pour TFT 80.4Beranek Laborgerä ; te (Laborgeraete-beranek.de)252150
rotor TFT 80.4Millipore (merckmillipore.com)54356
material listé par ordre d’apparition Pour des instructions de sécurité spécifiques, veuillez consulter les fiches de sécurité et les manuels correspondants.
Les matériaux et substances de laboratoire standard ne sont pas répertoriés.
)1610449 forme Mini-Extrudeuse

Références

  1. Eberhard, S., Finazzi, G., Wollman, F. A. The Dynamics of Photosynthesis. Annual Review of Genetics. 42, 463-515 (2008).
  2. Li, Z. R., Wakao, S., Fischer, B. B., Niyogi, K. K. Sensing and Responding to Excess Light. Annual Review of Plant Biology. 60, 239-260 (2009).
  3. Niyogi, K. K., Truong, T. B.

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Réimpressions et autorisations

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