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Articolo metodologico

Un test fluorescenza a base di fosfolipidi Scramblase Activity

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DOI:

10.3791/54635

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20 settembre 2016

 , 

In questo articolo

Sommario

Descriviamo un test basato sulla fluorescenza per misurare lo scrambling dei fosfolipidi in grandi liposomi unilamellari ricostituiti con opsina.

Abstract

Scramblases traslocano fosfolipidi attraverso il doppio strato di membrana bidirezionale in modo ATP-indipendente. Il primo scramblase per essere identificati e biochimicamente verificato è stato opsin, la apoprotein della rodopsina fotorecettori. Rhodopsin è un recettore accoppiato alla proteina G localizzato in rod fotorecettori membrane a disco della retina dove è responsabile per la percezione della luce. Attività scramblase di Rhodopsin non dipende dal suo ligando 11- cis -retinal, cioè, il opsin apoprotein è anche attivo come scramblase. Sebbene fosfolipidi costitutiva e regolato scrambling svolgono un ruolo importante nella fisiologia cellulare, solo pochi scramblases fosfolipidi sono stati identificati finora oltre opsin. Qui si descrive un saggio di fluorescenza a base di attività di scramblase opsin. Opsina viene ricostituito in grandi liposomi unilamellari composti di fosfatidilcolina, phosphatidylglycerol e una quantità traccia di fluorescenza NBD marcato PC (1-palmitoyl-2- {6- [7-nitro-2-1,3-benzoxadiazole-4-il) ammino] esanoile} - sn -glycero-3-phosphocholine). attività Scramblase è determinata misurando la misura in cui le molecole NBD-PC situati nel foglietto interno della vescicola sono in grado di accedere al foglietto esterno dove la loro fluorescenza viene eliminata chimicamente da un agente riducente che non può attraversare la membrana. I metodi che descriviamo hanno applicabilità generale e può essere utilizzato per identificare e caratterizzare le attività scramblase di altre proteine ​​di membrana.

Introduzione

La rodopsina fotorecettore, un G protein-coupled receptor prototipo (recensito ad esempio in riferimento 1), è il primo scramblasi essere identificati e biochimicamente verificato 2,3. Scramblases sono trasportatori fosfolipidi che aumentano il tasso intrinsecamente lento movimento transbilayer fosfolipide a fisiologicamente livelli appropriati in un bidirezionale, modalità ATP-indipendenti 4-6. Esempi di loro azioni possono essere trovati nel reticolo endoplasmatico e batterica membrana citoplasmatica dove è necessaria scrambling costitutivo per l'omeostasi di membrana e la crescita, così come per una varietà di percorsi di glico....

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Protocollo

1. Preparazione di liposomi e proteoliposomi

  1. Formazione liposomi
    1. Usando una siringa di vetro, aggiungere 1.435 microlitri POPC (25 mg / ml, in cloroformio) e 160 microlitri POPG (25 mg / ml, in cloroformio) in un pallone a fondo rotondo da ottenere 52,5 mmol lipidi in un rapporto molare di POPC: POPG = 9: 1.
    2. Essiccare i lipidi per 30 minuti usando un evaporatore rotante ad una velocità di rotazione di 145 rpm (senza bagno d'acqua è necessaria per questo volume di solvente), quindi trasferire il pallone in un essiccatore sotto vuoto per almeno 3 ore, o durante la notte, a temperatura ambiente (RT).
    3. Idratare il film lipidico ....

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Risultati

Descriviamo la ricostituzione di opsin in luvs per caratterizzare la propria attività scramblase usando un test basato sulla fluorescenza. Analizziamo i risultati di porre un limite inferiore del tasso di fosfolipidi opsin mediata scomposizione e per determinare lo stato oligomerico in cui opsin ricostituisce funzionalmente nelle vescicole.

Per identificare le condizioni ottimali di ricostituzione, è necessario determinare emp.......

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Discussione

Il saggio di attività scramblase ci ha permesso inizialmente di determinare che opsin ha fosfolipidi attività scramblase 2. Il test ha anche permesso di caratterizzare l'attività scramblase di opsin testando specificità (abbiamo usato una varietà di lipidi giornalista NBD-etichettati come NBD-fosfatidiletanolamina, marcato con NBD su una catena acilica come mostrato ad NBD-PC in Figura 1A, o headgroup, NBD-sfingomielina o NBD- fosfatidilserina 2), l'effetto di vescicole com.......

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Dichiarazioni

Gli autori non hanno nulla da rivelare.

Ringraziamenti

Questo studio è stato supportato dalla Velux Stiftung (A.K.M.), dalla sovvenzione NIH EY024207 (A.K.M.) e dal progetto J3686 (B.P.) del Fondo austriaco per la scienza (FWF).

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Materiali

Elenco dei materiali utilizzati in questo articolo
NomeAziendaNumero di catalogoCommenti
1-palmitoil-2-oleoyl-sn-glicero-3-fosfocolinaAvanti Polar Lipids850457CPOPC
1-Palmitoil-2-oleyl-sn-glicero-3-fosfo-rac-(1-glicerolo) (sale sodicoAvanti Polar Lipids840457CPOPG
1-palmitoil-2-{6-[7-nitro-2-1,3-benzossadiazol-4-il)ammino]esanoil}-sn-glicero-3-fosfocolinaAvanti Polar Lipids810130CNBD-PC
4-(2-idrossietil)-1-piperazineetansolfofonicoacido VWR ScientificEM-5330HEPES
NaCl SigmaS7653-1KGNaCl
Dodecyl-β-D-maltosideAnatraceD310 5 GMDDM
Fluorimetro cuvettesigmaC0918-100EAcuvette
SpettrofluorimetroPhoton Technology International, Inc.fluorimetro
Idrosolfito di sodio grado tecnico, 85%Sigma157953-5Gditionite
GraphPad Prism 5 softwarePrism
Tris BaseVWRJTX171-3Tris
LIPEX 10 ml estrusore Lipidi settentrionali, Inc.Estrusore
Whatman, Disco di drenaggio, PE, 25 mmSigma28156-243Supporto disco
Whatman Nuclepore Track-Etched membrane, 0,4 & micro; m, diametro 25 mmSigmaWHA110607membrana 400 nm
Membrane Whatman Nucleopore Track-Etched, 0,2 & micro; m, diametro 25 mmSigmaWHA110606membrana 200 nm
fosfato di sodioSigmaS3264-500G
Provette per colture VWR, monouso, vetro borosilicato, 13 x 100 mmVWR Scientific47729-572provette in vetro
Acido percloricoSigma30755-500ML
Molibdato di ammonio TetraidratoSigmaA-7302Molibdato di ammonio
(+)-L-ascorbato di sodioSigmaA7631-25Gascorbato di sodio
Bio-Beads SM2 adsorbentiBio Rad1523920perle di polistirene
  Microprovette da 2,0 ml trasparentiVWR Scientific10011-742Provette
ricostituzione Tubo in vetro per ricostituzioneVWR Scientific53283-800Provette per ricostituzione
in vetro Zetasizer MalvernDls
) per

Riferimenti

  1. Ernst, O. P., et al. Microbial and animal rhodopsins: structures, functions, and molecular mechanisms. Chem. Rev. 114, 126-163 (2014).
  2. Menon, I., et al. Opsin is a phospholipid flippase. Curr. Biol. CB. 21, 149-153 (2011).
  3. Goren, M. A., et....

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Ristampe e permessi

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