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방법 논문

절연 및 호흡 측정의 미토 콘 드리 아 애기 thaliana 에서

15K 조회수

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DOI:

10.3791/56627

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2018년 1월 5일

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이 논문에서

요약

미토 콘 드리 아 식물 세포의 단지 작은 백분율은, 그들은 연구의 범위에 대 한 정화 될 필요가 있다. 미토 콘 드리 아 균질, 매우 순화 된 미토 콘 드리 아 분수를 차동 및 밀도 그라데이션 원심 분리 뒤 다양 한 식물 기관에서에서 격리할 수 있습니다.

초록

미토 콘 드리 아에는 필수적인 세포 식물, 니코틴아미드 아데닌 디뉴클레오티드 (NADH), 플 라빈 아데닌 등 감소 화합물의 산화에서 아데노신 3 인산 염 (ATP)의 가장 주목할 만한 생산에서에서 수많은 대사 경로에 관여 디뉴클레오티드 (FADH2)입니다. 애기 thaliana 게놈의 완전 한 주석으로 가장 널리 사용 되는 식물 모델 시스템, 따라서 필요 기관 (잎, 뿌리, 또는 꽃)의 다양 한에서 미토 콘 드리 아를 정화 도구를 활용 하는 데 필요한 그것을 설립 했다 그 지금 애기 미토 콘 드 리아 생물학을 공부 하기 위해 사용할 수 있습니다. 다음 일련의 차등 원심 분리 단계 연속 콜 로이드 밀도 그라디언트를 사용 하 여를 정화 하 고 더는 원유 미토 콘 드리 아 펠 릿 생산 방식의 다양 한을 사용 하 여 조직의 균질 하 여 미토 콘 드리 아 격리 원심 분리입니다. 콜 로이드 밀도 자료 이후 여러 원심 분리 단계에서 제거 됩니다. 100g의 신선한 잎 조직에서 시작, 미토 콘 드리 아의 2-3 mg 얻어질 수 있다 정기적으로. 이 미토 콘 드리이 아 호흡 실험 다양 한 기판 및 억제제를 사용 하 여 결정 수를 100-250 nmol O2 분-1 mg 총 미토 콘 드리 아 단백질-1 (NADH 의존 율)의 전형적인 속도 표시 기판에 산화 되는 대안 및 시 토 크롬 터미널 oxidases의 용량. 이 프로토콜 연속 콜 로이드 밀도 기울기 및 정화 식물 미토 콘 드리 아의 효율적인 호흡 측정을 사용 하 여 애기 thaliana 잎에서 미토 콘 드리 아의 격리 방법을 설명 합니다.

서론

식물 미토 콘 드리 아 연구의 역사는 100 년1다시 갑니다. 그대로 미토 콘 드리 아 처음 1950 년대 초에 고립 되었다 차등 원심 분리를 사용 하 여. 1980 년대에 콜 로이드 밀도 기울기의 출현 삼투성 조정 고통 없이 정화를 미토 콘 드리 아 수 있습니다. 그라데이션 순화 된 미토 콘 드리 아 질량 분석의 감도 때문에, 대부분의 목적을 위해 적당 한 동안 심지어 상대적으로 경미한 오염 물질 검출 될 수 있다 하 고 부적절 하 게 미토 콘 드리 아 위치2를 할당 될 수 있습니다. 둘 다 plastidic 제거 무료 흐름 전기 이동 법의 사용과 peroxisome 오염3, 하지만 무료 흐름 전기 이동 법은 고도로 전문화 된 기술 및 연구의 대부분에 대 한 필요 하지 않습니다. 또한, 그 듀얼 또는 단백질의 여러 대상으로 기억 필요 단백질의 위치를 확인할 때 셀에 발생 합니다. 100 개 이상의 듀얼 타겟된 단백질 엽록체/plastids 그리고 미토 콘 드리 아4, 미토 콘 드리 아를 표적으로 하는 단백질의 숫자에 대 한 설명 그리고 peroxisomes5알려져도 있습니다. 또....

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프로토콜

이 프로토콜은 애기 thaliana 장기 지속적인 콜 로이드 밀도 그라디언트를 사용 하 여 토양에 성장에서 그대로 미토 콘 드리 아의 절연에 사용 됩니다. 자료의 수집에 따라 모든 절차는 4 ° c.에 실시

1. 매체, 워시 버퍼, 그리고 그라데이션 솔루션을 연 삭의 준비

  1. 300 mL (마이너스 하는데와 시스테인) 중간과 표 1 당 2 x 워시 버퍼의 200 mL는 격리 이전 1 일 연 삭의 준비, 4 ° c.에서 그들을 차가운 유지
    참고: 추가 나트륨 하는데 및 L-시스테인 (무료 자료) 17.84 m m와 20.36 m m의 최종 농도를 각각, 고립의 아침에 연 삭 매체. 미토 콘 드리 아 사용 하는 경우 서쪽 오 점 또는 블루 아메리카 polyacrylamide 젤 전기 이동 법 (BN-페이지) 분석, BSA 없이 워시 버퍼 x 2.
  2. (그림 1 및 표 1) 미토 콘 드 리아 격리의 아침에 그라디언트를 준비 합니다.
    1. 두 비 커; 무 겁 고 가벼운 그라데이션 솔루션 만들기 각 35 mL 두 그라데이션 튜브에 대 한 충분 하다.
    2. 그라데이션 ....

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결과

이 프로토콜을 사용 하 여, SDS 페이지와 immunoblotting 다른 미토 콘 드리 아 단백질을 감지할 수 있었습니다. 그림 3A에서 같이, 물 문화 조직에서 분리 된 단백질은 희미 한 밴드 (2 µ g) 검출 충분 합니다. 신호 강도 로드 금액에 비례하여 증가 합니다. 절연 판 (그림 3B), 높은 가벼운 스트레스에 대 한 응답에 성장 하는 조직에서 미토 콘 드리 아에 대 한 대체 산화 효소 항 체와 immunodetection에 의해 다른 genotypes 치료를 분석할 수 있습니다.

미토 콘 드리 아 시 토 크롬 c 통로 활동, 대체 통로의 intactness 갓 고립 된 미토 콘 드리 아 샘플을 사용 하 여 측정할 수 있습니다........

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토론

일반적으로, 애기에서 미토 콘 드리 아의 분리 5 밀리 그램 보다 큰 수익률 자주 철저 한 연 삭으로 얻을 수 있지만 약 80-100 3-4 주 오래 된 식물에서에서 미토 콘 드리 아의 3 mg을 수익률 나뭇잎. 수확량은 성장 조건에 따라 달라진 다 고 미토 콘 드리 아 구조 노화9동안 잘 유지 될 것으로 보인다 비록 senesce, 나뭇잎으로 극적으로 감소. 좋은 수확량을 얻기 위해 가장 중요 한 기능 중 하나는 미토 콘 드리 아를 풀어 놓는 세포를 lyse 연 삭 하는 방법입니다. 다양 한 기계 연 삭 장치 구입을 위해 사용할 수 있지만, 애기에 대 한 박격포와 유 봉에서 연 삭 달성 한다 수확량, 측면에서 지속적으로 좋은 결과를으로 세포에 약간 손상 된 세포 lyses. 기계 그 라인 더 빠른 동안, 그들은 최적화를 요구 하 고 필요한 연 삭의 금액은 조직에 따라 다를 수 있습니다. 박격포와 유 봉, 그것은 종종 편리 하 고 보다 효율적인 조직 슬라이스 경우 또는 연 삭 전에 칼 .......

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공개 사항

저자는 관심의 충돌을 선언합니다.

감사의 글

이 연구는 오스트레일리아 연구 위원회 센터의 우수 공장 에너지 생물학 CE140100008는 호주 연구 협의회 미래 친교 (FT130100112) Feodor Lynen 연구 친교 (알렉산더 폰 훔볼트 MWM, 하에 의해 지원 되었다 재단, 독일) js.

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재료

이 논문에 사용된 재료 목록
이름회사카탈로그 번호댓글
ADPSigma-AldrichA2754Chemical
Antimycin ASigma-AldrichA8674Chemical, dissolve in ethanol
AOX antibodyfrom Tom ElthonElthon et al., 1989
AscorbateSigma-AldrichA0157Ascorbate Oxidase from Cucurbita sp.
ATP: 시그마 - 알드리치A26209화학
소 혈청 알부민 (BSA): BovogenBSAS 1.0화학적
선명도 : 서부 ECL 기판: Bio-Rad Laboratories1705061Chemical
Criterion : stain-free 프리 캐스트 겔 : 8-16 % 18 WellsBio-Rad Laboratories5678104화학
시안화물: Sigma-Aldrich60178화학
사이토크롬 c시그마-알드리치C3131화학
Difco 한천, 과립BD Biosciences214530화학
디티오트레이톨시그마-알드리치D0632화학
EDTA 이나트륨 염시그마-알드리치E5134화학
Gamborg B-5 기초 매체오스트라텍G398-100L화학
Gamborg 비타민 용액 (1000x)AustratecG219-100ML화학
염소 안티 마우스 IgG (H + L) -HRP 접합Bio-Rad Laboratories1706516-2ml화학
염소 안티 토끼 IgG (H + L) -HRP 접합Bio-Rad Laboratories1706515-2ml화학
L- 시스테인시그마C7352-100G화학
황산 마그네슘시그마-알드리치230391케미컬
무라시게 & Skoog 기초 염 혼합물 (MS)AustratecM524-100L화학
MyxothiazolSigma-AldrichT5580화학, 에탄올에 용해
NADH Sigma-AldrichN8129화학
Ndufs4 항체Etienne Meyer Meyeret al., 2009
n-Propyl gallateSigma-AldrichP3130Chemical, 에탄올에 용해
PercollGE Healthcare17-0891-01화학, 콜로이드 밀도 구배
폴리비닐피롤리돈(PVP40)시그마-알드리치PVP40화학
시안화칼륨시그마-알드리치60178화학
인산칼륨 일염기성(KH2PO4)시그마-알드리치P5655화학
피루브산시그마-알드리치P2256화학
염화나트륨Chem-SupplySA046화학
나트륨 디티오나이트시그마-알드리치157953화학
나트륨 L-아스코르브산염 시그마A4034-100G화학
숙시네이시그마-알드리치S2378화학
자당화학SA030화학
TESSigma-AldrichT1375화학
테트라나트륨 피로인산염(Na4P2O7 ·, 10H2O)Sigma-Aldrich221368Chemical
Trans-Blot Turbo RTA Midi 니트로셀룰로오스 전사 키트Bio-Rad Laboratories1704271Chemical
Triton-X 100Sigma-AldrichX100화학, 세제
Western Blocking 시약Sigma11921681001화학
저울Mettler ToledoXS204장비
비커Isolab50 mL
원심 분리기Beckman CoulterAvanti J-26XP장비
원심 분리기 튜브Nalgene3117-9500장비
순환기Julabo1124971부착 산소 전극 챔버
원뿔형 플라스크Isolab500 mL
Dropper3 mL
고정각 로터Beckman CoulterJA25.5장비
깔때기Per Alimenti14 cm필터링 용
그라디언트 주입기Bio-Rad165-4120그라디언트 준비
용 Magnetic Stirrer ATEVELP ScientificaF20300165장비
MiraclothVWREM475855-1R여과 재료
모르타르 및 절구공Jamie Oliver화강암, 6인치장비
O2viewHansatech Instruments산소 모니터링 소프트웨어
Oxygraph Plus SystemHansatech Instruments1187253Clark-type 산소 전극
페인트 브러시아티스트 첫 번째 선택1008R-12
파라 필름BemisPM-996플라스틱 파라핀 필름
연동 펌프GilsonF155001그라디언트 준비 용
PVC 연동 튜빙GilsonF117930그라디언트 준비 용
수조VELP ScientificaOCB장비
체 체 트 공급

참고문헌

  1. Day, D. A. Highlights in plant mitochondrial research. Methods in molecular biology. Plant mitochondria. 1305, v-xvi (2015).
  2. Millar, A. H., Carrie, C., Pogson, B., Whelan, J. Exploring the function-location nexus: Using multiple lines of evidence in defining the subcellular location of plant proteins. Plant Cell

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