Summary

Очистка М. magneticum Штамм AMB-1 Magnetosome белка, связанного MamAΔ41

Published: March 25, 2010
doi:

Summary

Мама уникальный Magnetosome связанные белок, который был показан на участие в magnetosome активации. Здесь мы представляем очистки протокол Мама удаления мутант (MamAΔ41) от<em> М. magneticum</em> AMB-1.

Abstract

Чувствительный к магнитному полю бактерии составляют разнообразную группу водных микроорганизмов, которые способны ориентироваться вдоль геомагнитного поля. Такое поведение, как полагают, чтобы помочь их поиск подходящих сред<em> (1)</em>. Эта возможность предоставляется путем magnetosome, субклеточных органелл, который состоит из линейно-цепочки сборки липидных везикул каждый из которых способен biomineralize и приложить ~ 50-нм кристаллов магнетита или greigite. Основополагающим направлением magnetosome, что было показано, что необходимые для формирования функциональных везикул мама. Мама очень обильные magnetosome связанного белка, который является одним из наиболее характерно magnetosome белков, связанных с<em> В естественных условиях</em><em> (2-6)</em>. Эта статья посвящена очистке мама, которая, несмотря на изучаемой<em> В естественных условиях</em>, Нет четкого функциональные или структурные детали были определены для него. Биоинформатика анализ показал, что мама тетра-tricopeptide повторить (ТПВ), содержащих белок. TPR является структурным мотивом найти как такового или входящих в состав больше раза в широком спектре белков, она служит в качестве шаблона для белок-белковых взаимодействий и является посредником мульти-белковых комплексов<em> (7)</em>. TPRS принимают участие во многих важных задач в эукариотических клеточных процессов органелл и многие бактериальные пути<em> (8-14).</em> Для того, чтобы понять, мама, уникальные TPR содержащие белок, высоко очищенного белка требуется в качестве первого шага. В этой статье мы представляем очистки протокол для стабильной Мама удаления мутант (MamAΔ41) от<em> М. magneticum</em> AMB-1.

Protocol

1. Клонирование и экспрессия гена мама в E. палочки Мутантный ген mamAΔ41 амплифицировали с использованием полимеразной цепной реакции (ПЦР) из геномной ДНК Magnetospirillum magneticum AMB-1, с праймеров: 5'-GCATTACGCATATGGACGACATCCGCCAGGTG-3 'и 5'-GCGCGGCAGCCATA-TGGCATACG-3'. В амплифицированн?…

Discussion

Белки очистки является основным шагом в любом белков биохимические или структурные исследования. С каждого белка уникальна своим собственным поведением, нужно определить его свойства и изменить его очистки соответственно. Белка-мишени должны быть проанализированы как первый шаг на ?…

Acknowledgements

Мы признаем, д-р Амир Ахарони за поддержку и Геула Давыдов, Ноам Гримберг и Чэнь Гутман за их советы и комментарии.

Materials

Material Name Type Company Catalogue Number Comment
French Press Equipment Thermo scientific FA-078A  
Pressure cell Equipment Thermo scientific FA-032  
Ultra-centrifuge Equipment Sorvall Discovery 90SE  
Rottor Equipment Beckman Ti60  
Ultra-centrifuge tubes; PC-Bottle+Cap Assay 26.3ml Equipment Beckman BC-355618  
2.5cm diameter, Glass Econo-Column Chromatography Columns Equipment BioRad 737-2521  
Ni-NTA His Bind resin Equipment Novagen M0063428  
Spectrophotometer Equipment Amersham Biosiences Ultraspec 2100 pro  
Quartz cuvette Equipment Hellma 104-QS  
Fast Performance Liquid Chromatography- AKTA purifier 10 Equipment GE Healthcare Biosciences 28-4062-64  
Ion exchange column – MonoQ 4.6/100 PE Equipment GE Healthcare Biosciences 10025543  
Size exclusion pre-packed column-HiLoad 26/60 Superdex 200 Equipment GE Healthcare Biosciences 17-1071-01  
Centricon – Vivaspin15 – 10,000 MWCO Equipment Sartorius Stedim Biotech GmbH VS1501  
Table centrifuge Equipment Thermo scientific IEC CL30R  
MALDI-TOF Equipment Bruker Daltonics Reflex IV  
Tris-HCl (hydrotymethyl) aminomethane Reagent BioLab 20092391  
Sodium Chloride Reagent FRUTROM 235553470  
Imidazole Reagent Alfa Aesar 288-32-4  
EDTA free protease inhibitors cocktail Reagent Sigma P-8849  
Dnase I (Deoxyribonuclease I) Reagent Sigma DN-25  
Bovine Thrombin Reagent Fisher BioReagents BP25432  
Glycine Reagent BioLab 07132391  
Soudim Dodecyl Sulfate (SDS) Reagent BioLab 19822391  
Beta-mercaptoethanol Reagent Sigma M-3148  
InstantBlue Reagent Expedeon 1SB01L  
PageRuler Prestained Protein Ladder Reagent Fermentas SM0671  

References

  1. Faivre, D., Schuler, D. Magnetotactic Bacteria and Magnetosomes. Chem Rev. 108, 4875-4898 (2008).
  2. D’Andrea, L. D., Regan, L. TPR proteins: the versatile helix. Trends Biochem Sci. 28, 655-662 (2003).
  3. Young, J. C., Barral, J. M., Hartl, U. l. r. i. c. h., F, . More than folding: localized functions of cytosolic chaperones. Trends Biochem Sci. 28, 541-547 (2003).
  4. Brocard, C., Hartig, A. Peroxisome targeting signal 1: is it really a simple tripeptide?. Biochim Biophys Acta. 1763, 1565-1573 (2006).
  5. Fransen, M., Amery, L., Hartig, A., Brees, C., Rabijns, A., Mannaerts, G. P., Van Veldhoven, P. P. Comparison of the PTS1- and Rab8b-binding properties of Pex5p and Pex5Rp/TRIP8b. Biochim Biophys Acta. 1783, 864-873 (2008).
  6. Baker, M. J., Frazier, A. E., Gulbis, J. M., Ryan, M. T. Mitochondrial protein-import machinery: correlating structure with function. Trends Cell Biol. 17, 456-464 (2007).
  7. Mirus, O., Bionda, T., von Haeseler, A., Schleiff, E. Evolutionarily evolved discriminators in the 3-TPR domain of the Toc64 family involved in protein translocation at the outer membrane of chloroplasts and mitochondria. J Mol Model. 15, 971-982 (2009).
  8. Gatsos, X., Perry, A. J., Anwari, K., Dolezal, P., Wolynec, P. P., Likic, V. A., Purcell, A. W., Buchanan, S. K., Lithgow, T. Protein secretion and outer membrane assembly in Alphaproteobacteria. FEMS Microbiol Rev. 32, 995-1009 (2008).
  9. Tiwari, D., Singh, R. K., Goswami, K., Verma, S. K., Prakash, B., Nandicoori, V. K. Key residues in Mycobacterium tuberculosis protein kinase G play a role in regulating kinase activity and survival in the host. J Biol Chem. 284, 27467-27479 (2009).
  10. Edqvist, P. J., Broms, J. E., Betts, H. J., Forsberg, A., Pallen, M. J., Francis, M. S. Tetratricopeptide repeats in the type III secretion chaperone, LcrH: their role in substrate binding and secretion. Mol Microbiol. 59, 31-44 (2006).
  11. Grunberg, K., Muller, E. C., Otto, A., Reszka, R., Linder, D., Kube, M., Reinhardt, R., Schuler, D. Biochemical and proteomic analysis of the magnetosome membrane in Magnetospirillum gryphiswaldense. Appl Environ Microbiol. 70, 1040-1050 (2004).
  12. Komeili, A., Vali, H., Beveridge, T. J., Newman, D. K. Magnetosome vesicles are present before magnetite formation, and MamA is required for their activation. Proc Natl Acad Sci USA. 101, 3839-3843 (2004).
  13. Okuda, Y., Fukumori, Y. Expression and characterization of a magnetosome-associated protein, TPR-containing MAM22, in Escherichia coli. FEBS Lett. 491, 169-173 (2001).
  14. Taoka, A., Asada, R., Sasaki, H., Anzawa, K., Wu, L. F., Fukumori, Y. Spatial localizations of Mam22 and Mam12 in the magnetosomes of Magnetospirillum magnetotacticum. J Bacteriol. 188, 3805-3812 (2006).
  15. Studier, F. W. Protein production by auto-induction in high density shaking cultures. Protein Expression and Purification. 41, 207-234 (2005).

Play Video

Cite This Article
Zeytuni, N., Zarivach, R. Purification of the M. magneticum Strain AMB-1 Magnetosome Associated Protein MamAΔ41. J. Vis. Exp. (37), e1844, doi:10.3791/1844 (2010).

View Video