Summary

جمع متغير تركيز الكالوري المعايرة متحاور مجموعات البيانات من أجل تحديد آليات ملزمة

Published: April 07, 2011
doi:

Summary

مركز التجارة الدولية هو أداة قوية لدراسة الربط من يجند لمضيفه. في الأنظمة المعقدة ومع ذلك ، قد عدة نماذج تتناسب مع البيانات بشكل جيد على قدم المساواة. الأسلوب الموصوفة هنا يوفر وسيلة لتوضيح النموذج المناسب ملزمة للنظم المعقدة واستخراج المعلمات الحرارية المقابلة.

Abstract

ويشيع استخدام قياس الكالوري المعايرة متحاور (ITC) لتحديد معالم الحرارية المرتبطة ملزمة ليجند لجزيء المضيف. مركز التجارة الدولية لديها بعض المزايا على نهج مشترك لدراسة الطيفية المضيف / يجند التفاعلات. على سبيل المثال ، يتم قياس الحرارة بشكل مباشر أو امتصاصها سراح عنصرين عندما تتفاعل و لا يتطلب أي صحفيين الخارجية. وبالتالي يتم الحصول عليها بشكل مباشر على السخانة ملزمة وثابتة الجمعيات (كا) من بيانات مركز التجارة الدولية ، ويمكن استخدامها لحساب مساهمة التدهور الحتمي. علاوة على ذلك ، شكل الأيسوثرم يعتمد على القيمة ج الآلي ونموذج المشاركة. يتم تعريف القيمة ك ج ج = ن [ف] TKA ، حيث [ف] t هي تركيز البروتين ، و n هو عدد من المواقع داخل ملزم يجند المضيف. في كثير من الحالات ، ومواقع متعددة لملزم يجند المعطاة هي غير متكافئة ومركز التجارة الدولية تسمح للتوصيف المعلمات ملزم الحرارية لموقع ملزمة لكل فرد. لكن هذا يتطلب أن يتم استخدام النموذج الصحيح ملزمة. هذا الخيار يمكن أن يكون مشكلة إذا كان يمكن احتواء نماذج مختلفة على نفس البيانات التجريبية. لقد أظهرنا سابقا أن هذه المشكلة يمكن التحايل عليها إجراء التجارب في العديد من القيم ، ج. وتناسب الأيسوثرم متعددة حصلت في مختلف ج قيم في نفس الوقت إلى نماذج منفصلة. يتم تعريف النموذج الصحيح المقبلة على أساس من التوافق الخير عبر ورقة العمل متغيرة ج بأكمله. يتم تطبيق هذه العملية هنا إلى أمينوغليكوزيد المقاومة المسببة للأمينوغليكوزيد انزيم – N – 6' أسيتيل – II (AAC (6 ') – II). على الرغم من أن لدينا منهجية تنطبق على أي نظام ، ويتجلى على نحو أفضل ضرورة هذه الاستراتيجية مع نظام جزيء ، أو يجند تظهر allostery cooperativity ، وعندما تقدم نماذج مختلفة تناسب ملزمة أساسا مطابقة لنفس البيانات. على حد علمنا ، لا توجد مثل هذه النظم المتاحة تجاريا. الجميح للسيارات (6 ') ، الجزء الثاني ، هو هومو ديمر تحتوي على موقعين النشطة ، والتي تبين cooperativity بين مفارز اثنين. ومع ذلك ، يمكن الحصول على بيانات مركز التجارة الدولية في واحدة من طراز C – قيمة يكون لائقا أيضا بالتساوي على اثنين على الاقل من نماذج مختلفة نموذجا اثنين من مجموعات من مواقع مستقلة وثنائية موقع متسلسل النموذج (التعاونية). ج من خلال متفاوتة القيمة كما هو موضح أعلاه ، ثبت أن النموذج الصحيح ملزمة لالجميح للسيارات (6 ') ، الثاني هو نموذج ثنائي موقع ملزمة متسلسلة. هنا ، نحن تصف الخطوات التي يجب اتخاذها عند إجراء التجارب في مركز التجارة الدولية من أجل الحصول على مجموعات البيانات المناسبة للمتغير ج التحليلات.

Protocol

1. إعداد الحلول الأسهم تنقية جزيء من الفائدة. (وفي هذه الحالة ، يتم عزل أمينوغليكوزيد – N – 6' أسيتيل – II (AAC6' – II) ، كما ذكرت في مكان آخر. 13) 4 لترات من إعداد العازلة لغسيل الكلى. (في هذه الح?…

Discussion

لقد كان هذا الجزء التحليلي من متغير ج تركيب سبق وصفها بالتفصيل 10. نحن هنا التقرير الجوانب العملية لجمع قواعد البيانات متغيرة ج مناسبة لهذا النهج. فمن الضروري أن يتم سحب جميع البروتين وعينات من يجند حلول بنفس الرصيد. ولذلك فمن المهم أن يتم تحضير محلول المخزون كاف…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

وأيد هذا العمل من قبل المعاهد الكندية لأبحاث الصحة (CIHR) ، الوطنية للعلوم والهندسة مجلس البحوث (NSERC) ، ومنحة دراسية للتدريب CIHR (لLF). نشكر الأستاذ جيرار دي رايت (جامعة ماكماستر ، كندا) لالجميح للسيارات (6) – II التعبير البلازميد.

Materials

Material Name Type 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

References

  1. 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).
  2. 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).
  3. 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).
  4. 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).
  5. 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).
  6. 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).
  7. Leavitt, S., Freire, E. Direct measurement of protein binding energetics by isothermal titration calorimetry. Current Opinion in Structural Biology. 11, 560-566 (2001).
  8. 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).
  9. 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).
  10. Freiburger, L. A., Auclair, K., Mittermaier, A. K. Elucidating Protein Binding Mechanisms by Variable-c ITC. ChemBioChem. 10, 2871-2873 (2009).
  11. 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).
  12. 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. Biochemistry. 42, 6565-6574 (2003).
  13. 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).
  14. MicroCal. . ITC Data Analysis in Origin. , (2004).
check_url/2529?article_type=t

Play Video

Cite This Article
Freiburger, L. A., Mittermaier, A. K., Auclair, K. Collecting Variable-concentration Isothermal Titration Calorimetry Datasets in Order to Determine Binding Mechanisms. J. Vis. Exp. (50), e2529, doi:10.3791/2529 (2011).

View Video