Сбор переменной концентрации Изотермические наборов калориметрия титрования с целью определения обязательных механизмов
Summary
ЦМТ представляет собой мощный инструмент для изучения связывания лиганда с его хозяином. В сложных системах однако, несколько моделей, может соответствовать данным одинаково хорошо. Метод, описанный здесь, предоставляет средства для выяснения соответствующей моделью привязки для сложных систем и извлечь соответствующие термодинамических параметров.
Abstract
Изотермические калориметрии титрования (ЦМТ) обычно используется для определения термодинамических параметров, связанных с связывание лигандов с хостом макромолекулы. МТЦ имеет некоторые преимущества по сравнению с общим спектроскопических подходы для изучения хост / лиганд. Например, тепла, выделяемого или поглощаемого когда два компонента взаимодействуют непосредственно измеряется и не требует каких-либо экзогенных журналистам. Таким образом, обязательными энтальпии и постоянной ассоциации (Ka) непосредственно получить из данных ЦМТ, и может быть использована для расчета энтропийного вклада. Более того, форма изотермы зависит от с-стоимость и механистической модели участвуют. С-стоимость определяется как C = N [P] ТКА, где [Р] т является концентрация белка, а п-число лиганд связывающих участков в пределах хоста. Во многих случаях, множественные сайты связывания данного лиганда неэквивалентный и МТК позволяет характеристика термодинамических параметров связывания для каждого отдельного сайта связывания. Это, однако, требует, чтобы правильная модель привязки быть использованы. Этот выбор может быть проблематичным, если различные модели может поместиться в тех же экспериментальных данных. Ранее нами было показано, что эта проблема может быть преодолена путем проведения экспериментов на нескольких с-значениями. Несколько изотерм, полученных при различных с-значения подходят одновременно для отдельных моделей. Правильная модель следующего определены на основе критерия согласия во всем переменным с набором данных. Этот процесс применяется здесь, чтобы аминогликозидов сопротивление вызывающих фермента аминогликозидов N-6'-ацетилтрансферазы-II (AAC (6 ')-II). Хотя наша методология применима к любой системе, необходимость этой стратегии лучше продемонстрировал макромолекулы-лиганд система показывает allostery или кооперативности, и когда различные обязательные модели обеспечивают практически идентичны подходит для тех же данных. Насколько нам известно, Есть нет таких систем на коммерческой основе. AAC (6 ')-II, является гомо-димер, содержащий два активных центров, показывая кооперативности между двумя подразделениями. Однако ЦМТ данных, полученных на одном с-значение может быть одинаково хорошо подходит, по крайней мере две различные модели двух наборов-оф-сайты независимых модели и два сайта последовательными (кооперативные) модели. Через различные с-значение, как указывалось выше, было установлено, что правильная модель привязки для AAC (6 ')-Ii состоит из двух последовательных сайте модель привязки. Здесь мы опишем шаги, которые необходимо предпринять при выполнении ITC экспериментов с целью получения данных подходит для переменной с анализами.
Protocol
Discussion
Эта аналитическая часть переменной с установки был ранее подробно описаны 10. Здесь мы приводим практические аспекты сбора переменных данных с подходящим для этого подхода. Очень важно, чтобы все белка и лиганда образцы взяты из тех же растворов акций. Поэтому важно, чтобы достато…
Declarações
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Работа выполнена при поддержке Канадского института исследований в области здравоохранения (CIHR), Национальным научным и инженерным исследованиям Совета (NSERC), а также обучение CIHR предоставлять стипендии (для LF). Мы благодарим профессора Джерарда Д. Райт (McMaster University, Канада) для AAC (6)-Ii выражение плазмиды.
Materials
| Material Name | Tipo | Company | Catalogue Number | Comment |
|---|---|---|---|---|
| Acetyl coenzyme A (AcCoA) | Sigma-Aldrich | A2056 | ||
| 4-(2-hydroxyethyl)-1-piperazineethanesulfonic acid (HEPES) | Fisher | 7365-45-9 | ||
| ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA) | Sigma-Aldrich | 431788 | ||
| Spectra/Por 2 Dialysis Tubing | Spectrum Labs | 132678 | ||
| Sterile Syringe Filter (0.2 μm) | VWR | 281445-477 | ||
| Cellulos Nitrate Membrane Filters (0.45 μm) | Whatman | 7184-004 | ||
| VP-ITC | MicroCal | VP-ITC | Microcalorimeter used for measurements | |
| ThermoVac | MicroCal | USB Thermo Vac | Temperature Controlled Degassing Station |
Referências
- Cliff, M. J., Ladbury, J. E. A survey of the year 2002 literature on applications of isothermal titration calorimetry. Journal of Molecular Recognition. 16, 383-391 (2003).
- Cliff, M. J., Gutierrez, A., Ladbury, J. E. A survey of the year 2003 literature on applications of isothermal titration calorimetry. Journal of Molecular Recognition. 17, 513-523 (2004).
- Ababou, A., Ladbury, J. E. Survey of the year 2004: literature on applications of isothermal titration calorimetry. Journal of Molecular Recognition. 19, 79-89 (2006).
- Ababou, A., Ladbury, J. E. Survey of the year 2005: literature on applications of isothermal titration calorimetry. Journal of Molecular Recognition. 20, 4-14 (2007).
- Okhrimenko, O. k. s. a. n. a., J, I. A survey of the year 2006 literature on applications of isothermal titration calorimetry. Journal of Molecular Recognition. 21, 1-19 (2008).
- Bjelic, S., Jelesarov, I. A survey of the year 2007 literature on applications of isothermal titration calorimetry. Journal of Molecular Recognition. 21, 289-312 (2008).
- Leavitt, S., Freire, E. Direct measurement of protein binding energetics by isothermal titration calorimetry. Current Opinion in Structural Biology. 11, 560-566 (2001).
- Wiseman, T., Williston, S., Brandts, J. F., Lin, L. -. N. Rapid measurement of binding constants and heats of binding using a new titration calorimeter. Analytical Biochemistry. 179, 131-137 (1989).
- Capaldi, S. The X-Ray Structure of Zebrafish (Danio rerio) Ileal Bile Acid-Binding Protein Reveals the Presence of Binding Sites on the Surface of the Protein Molecule. Journal of Molecular Biology. 385, 99-116 (2009).
- Freiburger, L. A., Auclair, K., Mittermaier, A. K. Elucidating Protein Binding Mechanisms by Variable-c ITC. ChemBioChem. 10, 2871-2873 (2009).
- Wybenga-Groot, L. E., Draker, K. -. a., Wright, G. D., Berghuis, A. M. Crystal structure of an aminoglycoside 6′-N-acetyltransferase: defining the GCN5-related N-acetyltransferase superfamily fold. Structure. 7, 497-507 (1999).
- Draker, K., Northrop, D. B., Wright, G. D. Kinetic Mechanism of the GCN5-Related Chromosomal Aminoglycoside Acetyltransferase AAC(6′)-Ii from Enterococcus faecium: Evidence of Dimer Subunit Cooperativity. Bioquímica. 42, 6565-6574 (2003).
- Wright, G. D., Ladak, P. Overexpression and characterization of the chromosomal aminoglycoside 6′-N-acetyltransferase from Enterococcus faecium. Antimicrob. Agents Chemother. 41, 956-960 (1997).
- MicroCal. . ITC Data Analysis in Origin. , (2004).
