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방법 논문

양적 질량 분광법 분석을위한 지질 물방울 절연

10.2K 조회수

⸱

DOI:

10.3791/55585

⸱

2017년 4월 17일

 ,  ,  , 

이 논문에서

요약

지질 방울은 C 형 간염 바이러스 (HCV) 등 여러 가지 병원균의 복제에 중요한 소기관이다. 우리는 관련 단백질의 양적 질량 분석에 대한 지질 방울을 분리하는 방법을 설명; 그것은 바이러스 감염, 환경 스트레스, 또는 약물 치료와 같은 조건의 다양한에서 사용할 수 있습니다.

초록

지질 방울은 비리의 형태 형성의 추정되는 사이트로, 다른 병원균의 다양한 가장 눈에 띄게 C 형 간염 바이러스 (HCV)의 복제에 중요합니다. 양적 지질 방울 프로테옴 분석에 지역화 또는 바이러스 감염과 같은 조건에서 지질 방울에서 변위 단백질을 식별 할 수 있습니다. 여기, 우리는 성공적으로 HCV 감염 다음과 같은 지질 방울 프로테옴의 변화를 특징 짓는 데 사용 된 프로토콜을 설명합니다. 우리는 세포 배양 (SILAC)에서 아미노산과 안정 동위 원소 라벨 사용하여 질량 분석에 의해 단백질을 정량하는 "무거운"아미노산 셀 중 하나 명 인구의 전체 프로테옴 레이블을 붙입니다. 도 1 및 저장성 완충액에 용해 기계적 : 지질 방울 분리를위한 두 개의 세포 집단 (즉, HCV 감염 / "광"아미노산 및 비감염 제어 / "무거운"아미노산 1) 혼합한다. 핵 및 세포 D를 제거한 후저속 원심 분리에 의해 ebris은 지질 방울 - 관련 단백질은 등장 완충액 세 세척 단계 다음에 두 단계 이후의 초 원심 분리에 의해 농축된다. 지질 방울 분획의 순도는 상이한 세포 내 구획을 인식하는 항체로 웨스턴 블 롯팅하여 분석한다. 지질 방울 - 관련 단백질 후 쿠마시 염색 하였다 SDS 폴리 아크릴 아미드 겔 전기 영동 (SDS-PAGE)에 의해 분리된다. 트립신 소화 후에, 펩티드는 액체 크로마토 그래피 - 전기 분무 이온화 텐덤 질량 분석법 (LC-ESI-MS / MS)에 의해 정량화된다. 이 방법을 사용하여, 우리는 프로 또는 바이러스 호스트 요소를 나타낼 수 HCV 감염시 지질 방울에 모집 단백질을 확인했다. 우리의 방법은 병원체 감염, 환경 스트레스, 약물 치료와 같은 다른 세포 및 배양 조건의 종류에 적용될 수있다.

서론

지질 방울 높은 중성 지질 코어 이루어지는 동적 세포질 (핵) 세포 소기관이다 (중성 지방 (TG) 및 콜레스테롤 에스테르 (CE)) 임베디드 단백질 1 인지질 단층에 의해 둘러싸인. 모든 종류의 세포는 지질 방울을 생산하지만, 크기, 지질 성분, 단백질 장식 다양합니다. 지질 소적 에너지와 막 전구체 저수지 또는 단백질 침착 물로서 작용 등 다양한 기능을 수행. 또한, 지질의 흡수를 통해, 그들은 신호 분자로서 세포에서 리포 독성 (lipotoxicity), 박리 보호 지질 및 단백질 분해하고 소포체 (ER) 스트레스 반응에 관여하는 2. 따라서, 단백질의 호스트 지질 방울에 결합하여 다른 세포 소기관과 함께 자신의 생성, 파괴, 인신 매매, 및 상호 작용을 제어합니다. 그 중 (PLIN1-5) 선의의 지질 방울 결합 단백질의 perilipin 가족F "> 3.

지질 생합성 액적 가능성 중성 지질 렌즈 최근 효모 4 좋게 가시화하는 처리를 형성 ER 상주 효소 막 이중층 내에 축적 중성 지질 합성을 촉매 소포체에서 시작한다. 굽힘 막과 높은 포스 폰산 및 디아 실 글리세롤의 수준은 다....

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프로토콜

세포 배양에서 아미노산으로 안정 동위 원소 표지 (SILAC) 용 매체 1의 제조

주 : 여기에서, SILAC 단백질 정량 키트 - DMEM이 SILAC 표지에 사용 된 13 C 6 아르기닌 L 염산 50 mg의 보충. 투석 된 소 태아 혈청 (FCS)을 SILAC 단백질 정량 키트가 제공된다.

  1. DMEM 배지에서 각각 50 ㎖ 병을 제거하고 투석 된 FCS 50 mL를 첨가.
  2. 13 C 6 L 라이신 2HCl 50 mg의 배지 1 ㎖의 13 C 6 L 염산 아르기닌 50mg을 녹인다. 철저하게 혼합하고, DMEM + FCS 매체에 아미노산을 추가합니다.
  3. 1X 펜 / 연쇄상 구균 및 1X L 글루타민 대체를 추가합니다. 멸균 필터 0.45 μm의 필터를 사용하여 기록 매체. "무거운"SILAC 매체로 병 레이블.
  4. L- 아르기닌 염산 50 mg의 L- 라이신 2HCl-50를 사용하여 1.3 mg의 -은 "광"배지를 제조하기 위해 반복 단계 1.1. "같은 병 레이블광 "SILAC 매체.

2. SIL....

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결과

지질 방울 비리 어셈블리의 추정 ​​사이트와 같은 HCV 감염에 매우 중요하지만, 형태 형성과 비리의 출구의 분자 메커니즘은 거의 알려져 있지 않다. 이 과정에 관여하는 신규 한 호스트 종속 요소를 식별하기 위해 HCV에 감염된 세포를 21 (도 1a)의 양적 지질 방울 프로테옴 분석을 수행 하였다. 우리는 지질 소적의 정제를위한 프로토콜을 확립하고 일상적 지질 방울 결합 단백질 PLIN2 / ADRP 및 PLIN3 / TIP47과 미토콘드리아 용 마이크로 튜브에 대한 이러한 β-tubulin의 다른 세포 구획 마커의 고갈 MnSOD 강한 농축 검출 또는 ER (도 1B, C)에 대한 칼레 티 큘린 / calnexin. 우리는 동위 원소 라벨을 사용하여, 특별히 모집 확인 된 단백질을 안정적으로 Huh7.5 세포 (그림 1D)와 지질 방.......

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토론

여기서, 우리는 바이러스 감염 등 다양한 배양 조건에서 지질 소적과 연관된 단백질의 농축 및 고갈 비교 정량 지질 방울 프로테옴 분석 지질 방울을 분리하는 프로토콜을 기술한다. 다른 방법으로, 프로테옴 분석 전체 피크 강도에 기초하여 라벨없는 정량화하여 수행 될 수있다. 이 메소드는 동적 범위 제한이 없으며 대사 문제를 피할 수있다. SILAC 접근법의 장점은 샘플 전에 지질 방울 분리를 풀링하고, 따라서 결과가 다이제스트, 샘플 준비의 오류와 무관하고, LC-MS / MS 분석이다. 우리는 매우 정량적 지질 방울 프로테옴 분석을 위해이 방법을 사용하는 것이 좋습니다.

유도 또는 단백질의 발현을 억제, quantitativ 의해 발현 수준의 분석을 반영 할 수있는 보충 또는 MS 분석에서 관찰 지질 방울 - 관련 단백질의 고갈로E 및 RT-PCR (바람직) 웨스턴 블 롯팅을 의뢰한다. 웨스턴 블 롯팅 및 BODIPY 또는 LD540, 기재 (2.......

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공개 사항

저자가 공개하는 게 없다.

감사의 글

우리의 JFH1 구성, T. 와키 타 (국립 연구소의 JC1 구조에 대한 R. 문헌 [Bartenschlager (하이델베르크 대학)의 Huh7.5 세포에 대한 CM 라이스 (록펠러 대학교), J 맥로치랜 (의학 연구위원회 (Medical Research Council) 바이러스학 단위) 감사합니다 HCVcc 리포터 작 제물에 대한 감염증의 JFH1 일본) 및 B. 웹스터 WC 및 그린 (바이러스학 글래드스턴 연구소 면역학). 이 작업은 DFG 자금 지원 하였다 (HE 6889 / 2-1 (EH), 337 / 15-1 2,013 INST 및 이달 337 / 16-1 2,013 (HS)). 하인리히 Pette 연구소, 실험 바이러스학에 대한 라이프니츠 연구소는 자유와 한자 동맹의 도시인 함부르크와 건강의 연방 교육부에 의해 지원됩니다. 자금 제공자는 연구 설계, 자료 수집 및 분석, 게시하는 결정, 또는 원고의 준비를 전혀 역할을 없었다.

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재료

이 논문에 사용된 재료 목록
이름회사카탈로그 번호댓글
SILAC 단백질 정량 분석 키트 - DMEMThermo Fisher89983 
13C6 L-아르기닌-HCl 50  mgThermo Fisher88210
Roti-Load 1Roth GmbHK929.1
Roti-Blue 5x 집중Roth GmbHA152.2 
10x SDS-트리스-글리신 - 완충기Geyer Th. GmbH & 주식회사 KG A1415,0250 
글루타맥스 (100x)라이프 테크놀로지스 350500038 
세포 배양을 위한 페니실린/스트렙토마이신 솔루션Sigma-Aldrich Chemie GmbH P4333-100ml 
DPBS 1x Dulbecco의 인산염 완충 식염수Sigma-Aldrich Chemie GmbH D8537 
트립신-EDTA시그마-알드리치 케미 GmbH T3924-100ML 
염화나트륨 BioChemicaAppliChem GmbHA1149,1000
Tris Ultrapure   AppliChem GmbHA1086,5000A 
EDTA BioChemicaAppliChem GmbHA1103,0250
프로테아제 억제제 칵테일 5 mLSigma-Aldrich Chemie GmbH P8340-5ML 
D(+)-Sucrose BioChemicaAppliChem GmbHA3935,1000
염산(HCl) 37% 순수 Ph. Eur., NFAppliChem GmbHA0625
DC 단백질 분석 바이오-라드 콜라보라토리스 GmbH 500-0116 
글리세롤AppliChem GmbH151339
SDS UltrapureAppliChem GmbHA1112
브로모페놀 블루AppliChem GmbHA2331
β-Mercaptoethanol AppliChem GmbHA4338
블라스티시딘인비보젠ant-bl-1 
염화칼륨 AppliChem GmbHA1039
페닐메탄설포닐 플루오라이드 AppliChem GmbHA0999
인산칼륨 일염기성 시그마-Aldrich Chemie GmbH 
수소인산이칼륨Sigma-Aldrich Chemie GmbH P3786 
디티 AppliChem GmbHA2948
NP-40AppliChemA1694
TWEEN 20AppliChemA4974
Nonfat dried milk powderAppliChemA0830
Anti-ADFP/ ADRP abcamab52355
M6PRB1/TIP47 100 &마이크로; gabcamab47639
칼레티큘린, pAb 200 &마이크로; g엔조 생명 과학 GmbH ADI-SPA-600-F 
안티-&베타;-Tubulin 시그마-알드리치 케미 GmbH T6074 200&마이크로; 엘  
에탄올 앱솔루트 (EtOH)Geyer Th. GmbH & 주식회사 KG A3678,0250  
안티 MnSODEnzo Life Science GmbH ADI-SOD-110-F
안티-마우스 HRP써모 피셔 피어스32430
안티-래빗 HRP써모 피셔  Pierce32460
Amersham 하이퍼필름 ECLGE 헬스케어28906836
Lumi-Light 웨스턴 블로팅 기판Sigma-Aldrich Chemie GmbH 
96웰 세포 배양 플레이트Greiner Bio-One GmbH 655 180쪽;
테루모 주사기 1 mL테루모SS-01T
필트로푸르 BT 50, 500 mL, 0.45 &마이크로; 엠 사르스테트 83.1823.100 
Mini-PROTEAN TGX 프리캐스트 겔, 모든 kD 분해능 젤Bio-Rad Laboratoris GmbH 456-9034 
6웰 세포 배양 플레이트Greiner Bio-One GmbH 657160 
접시 Nunclon 150/20 피셔 사이언티픽 GmbH 10098720 - 168381 
셀 스크레이퍼neoLab Migge GmbH C-8120 
튜브, 50 mLGreiner Bio-One GmbH 227261 
SafeSeal 튜브 RNase-free 사르스테트 72.706.400 
울트라 클리어 원심분리기 튜브 11 x 60 mmBeckman Coulter GmbH 344062 
흡입 바늘Transcodent6482
Biosphere Fil. 팁 1000 사르스테트 70.762.211 
생물권 Fil. 팁 200SARSTEDT 70.760.211 
생물권 Fil. 팁 10SARSTEDT 70.1130.210 
Dounce 티슈 그라인더Fisher Scientific GmbH 
Dounce All-Glass 티슈 그라인더용 11883722 유봉Fisher Scientific GmbH 
Orbitrap Fusion
Branson Sonifier 450
Thermomixer 편안함, Thermoblock 1.5 mLEppendorf5355  000.127
Mini-PROTEAN Tetra Cell, Mini Trans-Blot 모듈 및 PowerPac 기본 전원 공급 장치, BioRad165-8033
Mini-PROTEAN 3 멀티캐스팅 챔버BioRad165-4110
PowerPac HC 전원 공급 장치Biorad164-5052
원심분리기 Eppendorf5424R
원심분리기 Eppendorf5424
Optima L-90KBeckman Coulter GmbH 365670
SW 60 Ti 로터Beckman Coulter GmbH 
인피니트 M1000 프로테칸
2213091201519600110389444335649

참고문헌

  1. Thiam, A. R., Farese, R. V. Jr, Walther, T. C. The biophysics and cell biology of lipid droplets. Nat Rev Mol Cell Biol. 14 (12), 775-786 (2013).
  2. Welte, M. A. Expanding roles for lipid droplets. Curr Biol. 25 (11), R470-R481 (2015).
  3. Brasaemle, D. L.

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