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Artigo de método

Uma purificação e ensaio de atividade In Vitro para um ppGpp (p) sintetase de Clostridium difficile

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DOI:

10.3791/58547

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3 de novembro de 2018

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Neste artigo

Resumo

Aqui, descrevemos um método para a purificação de enzimas pyrophosphokinase histidina-tag e utilizando cromatografia em camada fina dos produtos a ensaiar para a atividade enzimática em vitroe substratos marcadas com radioisótopos. O ensaio da atividade da enzima é amplamente aplicável a quinase, ciclase nucleotídeo ou reação de transferência de fósforo, cujo mecanismo inclui a hidrólise de nucleotídeos trifosfato.

Resumo

Quinase e pyrophosphokinase enzimas transferir o fosfato gama ou a fracção de pirofosfato de beta-gama de precursores de nucleotídeo trifosfato para substratos para criar produtos fosforilados. O uso de γ -32- P rotulado precursores NTP permite a monitorização simultânea de formação de produto e utilização de substrato por radiografia. Cromatografia em camada fina (TLC) em placas de celulose permite a separação rápida e sensível quantificação do substrato e produto. Apresentamos um método para a utilização da cromatografia de camada fina para analisar a atividade de pyrophosphokinase de uma sintetase de ppGpp purificado (p). Este método anteriormente foi usado para caracterizar a atividade de sintetases nucleotídeo e dinucleótido cíclicas e é amplamente apropriado para caracterizar a atividade de uma enzima que hidrolisa um vínculo de trifosfato de nucleotídeos ou transfere um terminal fosfato de um doador de fosfato para outra molécula.

Introdução

Quinase e pyrophosphokinase (ou diphospho-quinase) enzimas transferir fosfatos de precursores de nucleotídeo trifosfato (NTP) para as moléculas do substrato. Os substratos podem incluir outros nucleotídeos, aminoácidos ou proteínas, carboidratos e lipídios1. Análises de Bioinformatic às vezes podem prever de uma enzima cognato substrato ou substratos com base na similaridade de enzimas caracterizadas, mas validação experimental ainda é necessária. Da mesma forma, a afinidade de uma enzima para sua substrate(s) e a taxa na qual ele catalisa a reação de transferência de fósforo e os efeitos de co-fatores, inibidores ou outros efetores da enzima d....

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Protocolo

1. inducible superexpressão de uma proteína Histidine-tag

  1. Amplifica o rsh de c. difficile R20291 DNA genômico.
    1. Use um polymerase de alta-fidelidade e siga as instruções do fabricante.
    2. Amplificar a c. difficile rsh usando as primeiras demão
      rsh_F (GGTTATATGCATGATAAAGAATTACAAG deGGTACCde CA) e
      rsh_R (CCCTGCAGCTAATGGTGATGGTGATGGTGATTTGTCATTCTATAAATAC), que introduz uma marca de hexahistidine do C-terminal.
      Nota: O KpnI e PstI sites nas sequências de cartilha de corte estão em negrito.
    3. Digerir o vetor de pMMBneo e o produto PCR do rsh-his6 com restrição P....

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Resultados

Apresentamos um método para a purificação da afinidade de uma sintetase do ppGpp (p) de Clostridium difficile e a avaliação da sua actividade enzimática. A Figura 1 demonstra a purificação de proteínas, obtida por cromatografia de afinidade de metal. A segunda fração de eluição (E2) desta purificação foi diálise e utilizada para o ensaio de atividade enzimática. A Figura 2 detalha as etapas necessárias para preparar e re.......

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Discussão

Aqui nós relatamos a purificação do RSH com sua Tag de c. difficile e apresentar um método para a quantificação de atividade usando cromatografia em camada fina radiolabeled. Este método foi usado anteriormente para avaliar a atividade das enzimas de ciclase diguanylate de c. difficile, bem como sintetase do ppGpp (p), ciclase de nucleotídeos, quinase e enzimas fosfodiesterase de outros organismos11,12 ,13

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Divulgações

Os autores declaram não concorrentes interesses financeiros ou outros conflitos de interesse.

Agradecimentos

Este trabalho foi financiado pelo NIAID 1K22AI118929-01. EBP foi apoiado por uma bolsa de programa verão Research Fellowship do escritório de pesquisa na Universidade de Old Dominion, Norfolk, Virginia, EUA.

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Materiais

Lista de materiais utilizados neste artigo
NomeEmpresaNúmero de catálogoComentários
superexpressão induzível de uma proteína marcada com histidina
Phusion polimeraseNew England Biolabs (NEB)M0530L
QIAEX II DNA Kit de extraçãoQiagen20021
Enzima de restrição KpnINEBR0142S
Enzima de restrição PstINEBR0140S
T4 DNA ligaseNEBM0202
NEB® 5-alfa Competente E. coli ( Alta eficiência)NEBC2987I
BL21 (DE3) Competente E. coliNEBC2527I
IPTGSigma-Aldrich10724815001
Centrífuga JXN-26 com rotor JLA 10.500Beckman Coulter Avanti-Microcentrífuga
com rotor D3024/D3024RScilogex-MaxQ
SHKE6000 IncubadoraThermoScientific-Ultrasonic
processadorSonicsVC-750
Purificação de proteínas por cromatografia de afinidade de níquel
Ni-NTAG Biosciences786-940/941
Pierce Colunas de gravidade descartáveis, 10 mLThermo Scientific29924
1 mL de dispositivo de diálise Spectra/ Por float-A-lyzer G2 (MWCO: 20 kD)SpectrumG235033
Mini-Protean Electrophoresis CellBioRad1658004
Ensaio de atividade de proteína por cromatografia em camada finaTanque de
desenvolvimento de cromatógrafo em camada fina (TLC)General Glass Blowing Company80-3
Placas de polietilenonimina (PEI)-celulose (20 cm x 20 cm, 100 μ m de espessura) com suporte de poliésterSigma-AldrichZ122882-25EA
ATP, [γ-32P]- 3000 Ci/mmol 10mCi/ml de chumbo, 100 μ CiPerkin ElmerNEG002A
Adenosina 5'-trifosfato (ATP) 100 mMBio Basic CanadaAB0311
Guanosina-5'-difosfato sal dissódico (GDP)Alfa AesarAAJ61646MC/E
Tela de fósforo de armazenamentoGE Healthcare Life SciencesBAS-IP TR 2040 E Tritium Screen
Storm 860 imagem fosforosaGE Healthcare Ciências da Vida-

Referências

  1. Cheek, S., Ginalski, K., Zhang, H., Grishin, N. V. A comprehensive update of the sequence and structure classification of kinases. BMC Structural Biology. 5 (1), 6(2005).
  2. Porath, J. Immobilized metal ion affinity chromatography. Protein Expression and Purification. 3 (4), 263-281 (1992).
  3. Arnau, J., Lauritzen, C., ....

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Reimpressões e permissões

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