Summary

En la reconstitución in vitro de los activos T. castaneum telomerasa

Published: July 14, 2011
doi:

Summary

Esfuerzos para aislar a la subunidad catalítica de la telomerasa, TERT, en cantidades suficientes para realizar estudios estructurales, han tenido un éxito limitado desde hace más de una década. En este sentido, los actuales métodos para el aislamiento de la recombinación del TERT Tribolium castaneum (<em> Tc</em> TERT) y la reconstitución de los activos<em> T. castaneum</em> Telomerasa ribonucleoproteína (RNP) complejo<em> In vitro</em>.

Abstract

Esfuerzos para aislar a la subunidad catalítica de la telomerasa, TERT, en cantidades suficientes para realizar estudios estructurales, han tenido un éxito limitado desde hace más de una década. En este sentido, los actuales métodos para el aislamiento de la recombinación del TERT Tribolium castaneum (Tc TERT) y la reconstitución de la T. activos telomerasa castaneum ribonucleoproteína (RNP) complejos in vitro.

La telomerasa es una transcriptasa reversa especializada 1 que añade repeticiones cortas de ADN, llamados telómeros, al extremo 3 'de los cromosomas lineales dos que sirven para protegerse de la fusión de extremo a extremo y la degradación. Después de la replicación del ADN, un segmento corto se pierde al final del cromosoma 3, y sin telomerasa, las células siguen dividiendo hasta que finalmente llegando a su límite Hayflick 4. Además, la telomerasa está inactiva en la mayoría de las células somáticas cinco en adultos, pero está presente en seis células de cáncer en la que promueve la inmortalidad celular 7.

La enzima telomerasa mínima consta de dos componentes básicos: la subunidad de la proteína (TERT), que comprende la subunidad catalítica de la enzima y un componente integral de ARN (TER), que contiene el TERT plantilla utiliza para sintetizar telómeros 8,9. Antes de 2008, sólo las estructuras de los dominios individuales de la telomerasa se ​​había resuelto 10,11. Un gran avance en este campo llegó a la determinación de la estructura cristalina de los 12 activos, subunidad catalítica de la T. telomerasa castaneum, Tc TERT 1.

Aquí, se presentan métodos para producir grandes cantidades de TERT activo, soluble Tc para estudios estructurales y bioquímicos, y la reconstitución del complejo RNP telomerasa in vitro para los ensayos de actividad de la telomerasa. Una visión general de los métodos experimentales utilizados se muestra en la Figura 1.

Protocol

1. Expresión de proteínas recombinantes TERT Tc Inocular 6 L de 2YT los medios de comunicación (6 x 2 L Desconcertado matraces Erlenmeyer que contiene 1 l de caldo de 2YT en cada uno) de seis nuevas placas de las células transformadas pLysS Rosetta (DE3) que contiene la síntesis Tc TERT plásmido con un TEV escindibles N-terminal hexahistidina- etiqueta. Se cultivan las células a 37 ° C mientras se agita a 220 rpm a una OD 600 de 0.5-0.6. Inducir la expr…

Discussion

El método aquí presentado permite la producción de grandes cantidades de la subunidad catalítica de la T. castaneum TERT de la telomerasa en forma soluble y activa para realizar estudios estructurales y bioquímicos. El método de Tc TERT sobre-expresión es sensible a los cambios sutiles en la temperatura o la densidad de las células de las arriba indicadas y puede afectar dramáticamente los niveles de expresión de la proteína. En concreto, hemos encontrado que la inducción de las células pa…

Declarações

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

La investigación presentada aquí fue apoyado por el Departamento de Salud de Pennsylvania, la Asociación Médica Ellison, V y Los fundamentos de esmeralda.

Materials

Name of Reagent Company Catalog Number
Rosetta(DE3)plysS Cells Novagen 70956
2YT Broth Teknova Y0215
IPTG Gold Biotechnology I2481C
MISONIX Sonicator 3000 Qsonica, LLC.  
ÄKTA Purifier FPLC GE Life Sciences  
Ni-NTA Superflow Resin Qiagen 30410
Amicon Ultra-15 Centrifugal Filter Device Millipore UFC903008
POROS 50 HS Strong Cation Exchange Packing Applied Biosystems 1-3359-06
POROS 50 HQ Strong Cation Exchange Packing Applied Biosystems 1-2559-06
Superdex 200 10/300 Size-Exclusion Column GE Life Sciences 17-5175-01
Phenol: Chloroform: Isoamyl 25:24:1 with 10mM Tris, pH 8, 1mM EDTA Sigma P3803-100mL
RNaseZap Ambion AM9780
Recombinant Rnasin Ribonuclease Inhibitor Promega N251B
RNeasy Mini Kit Qiagen 74104
DNA oligonucleotides Integrated DNA Technologies  

Referências

  1. Gillis, A. J., Schuller, A. P., Skordalakes, E. Structure of the Tribolium castaneum telomerase catalytic subunit TERT. Nature. 455, 633-637 (2008).
  2. Greider, C. W., Blackburn, E. H. Identification of a specific telomere terminal transferase activity in Tetrahymena extracts. Cell. 43, 405-413 (1985).
  3. Harley, C. B., Futcher, A. B., Greider, C. W. Telomeres shorten during ageing of human fibroblasts. Nature. 345, 458-460 (1990).
  4. Hayflick, L. The Limited in vitro Lifetime of Human Diploid Cell Strains. Exp Cell Res. 37, 614-636 (1965).
  5. Blackburn, E. H. Telomeres: no end in sight. Cell. 77, 621-623 (1994).
  6. Kim, N. W. Specific association of human telomerase activity with immortal cells and cancer. Science. 266, 2011-2015 (1994).
  7. Bodnar, A. G. Extension of life-span by introduction of telomerase into normal human cells. Science. 279, 349-352 (1998).
  8. Greider, C. W., Blackburn, E. H. The telomere terminal transferase of Tetrahymena is a ribonucleoprotein enzyme with two kinds of primer specificity. Cell. 51, 887-898 (1987).
  9. Greider, C. W., Blackburn, E. H. A telomeric sequence in the RNA of Tetrahymena telomerase required for telomere repeat synthesis. Nature. 337, 331-337 (1989).
  10. Jacobs, S. A., Podell, E. R., Cech, T. R. Crystal structure of the essential N-terminal domain of telomerase reverse transcriptase. Nat Struct Mol Biol. 13, 218-225 (2006).
  11. Rouda, S., Skordalakes, E. Structure of the RNA-binding domain of telomerase: implications for RNA recognition and binding. Structure. 15, 1403-1412 (2007).
  12. Mitchell, M., Gillis, A., Futahashi, M., Fujiwara, H., Skordalakes, E. Structural basis for telomerase catalytic subunit TERT binding to RNA template and telomeric DNA. Nat Struct Mol Biol. 17, 513-518 (2010).
check_url/pt/2799?article_type=t

Play Video

Citar este artigo
Schuller, A. P., Harkisheimer, M. J., Skordalakes, E. In vitro Reconstitution of the Active T. castaneum Telomerase. J. Vis. Exp. (53), e2799, doi:10.3791/2799 (2011).

View Video