Protoplasts를 사용 하 여 엽록체로 공부 단백질 가져오기
Summary
여기는 못 중재 변환 메서드를 사용 하 여 protoplasts로 단백질을 표현 하는 프로토콜에 설명 합니다. 관심, 단백질 및 단백질 현지화 및 다양 한 실험 조건에 대 한 가져오기 프로세스의 효율적인 조사의 쉬운 표현 제공 합니다 vivo에서.
Abstract
엽록체는 식물, 광합성 등 많은 보조 metabolites의 지질 생산에에서 다양 한 세포질 과정을 담당 하는 필수적인 세포 기관이 이다. 엽록체는 이러한 다양 한 생리 적 과정에 대 한 단백질의 많은 수를 요구 한다. 이상의 엽록체 단백질의 95 %cytosolic 리보솜에서 번역 후 핵 인코딩되고는 cytosol에서 엽록체에 가져온 있습니다. 따라서, 적절 한 가져오기 또는 엽록체를이 핵 인코딩 엽록체 단백질의 엽록체 식물 세포의 적절 한 작동에 필수적입니다. 핵 인코딩 엽록체 단백질 포함 엽록체를 특정 대상에 대 한 신호 순서. 분자 기계는 엽록체 또는 cytosol로 이러한 신호를 인식 하 고 가져오기 프로세스를 수행. 단백질 가져오기 또는 vivo에서엽록체를 타겟팅의 메커니즘을 조사, 우리 신속 하 고 효율적인 원생 동물 기반 방법을 개발 애기의 엽록체로 단백질 수입 분석 하. 이 방법에서는, 우리 애기의 잎 조직에서 분리 된 protoplasts를 사용 합니다. 여기, 우리는 단백질 엽록체로 가져올 메커니즘을 조사 하기 위해 protoplasts를 사용 하 여 상세한 프로토콜을 제공 합니다.
Introduction
엽록체는 식물에서 가장 중요 한 세포 중 하나입니다. 엽록체의 주요 기능 중 하나는 광합성1수행입니다. 엽록체는 또한 지방산, 아미노산, 뉴클레오티드, 및 수많은 이차 대사 산물1,2의 생산에 대 한 많은 다른 생 화 확 적인 반응을 실시합니다. 모든이 반응은 엽록체 단백질의 다른 종류의 많은 수를 필요로합니다. 그러나, 엽록체 게놈에는 약 100만 유전자3,4포함 되어 있습니다. 따라서, 엽록체는 cytosol에서 그들의 단백질의 대부분을 가져와야 합니다. 사실, 대부분의 엽록체 단백질 번역4,,56후는 cytosol에서 가져올 수을 표시 했다. 식물 세포에는 엽록체에는 cytosol에서 단백질을 가져올 특정 메커니즘이 필요 합니다. 그러나, 이러한 단백질 가져오기 메커니즘 지난 몇 십년에 대 한 조사는, 비록 우리가 아직 이해 하지 않습니다 완전히 그들 분자 수준에서. 여기, 우리 protoplasts를 준비 하 고 protoplasts에 있는 유전자를 표현 하는 것에 대 한 자세한 방법을 제공 합니다. 이 메서드는 elucidating 자세히 엽록체로 단백질 가져오기 기본 분자 메커니즘에 대 한 중요 한 될 수 있습니다.
단백질 가져오기는 많은 다른 방법을 사용 하 여 공부 될 수 있다. 이러한 방법 중 하나는 생체 외에서 단백질 가져오기 시스템7,8의 사용을 포함. 체 외에서이 방법을 사용 하 여-번역 된 단백질 선구자는 순화 된 엽록체에 생체 외에서인 큐베이 팅 및 단백질 가져오기 SDS 페이지 뒤에 서쪽 오 점 분석에 의해 분석 된다. 이 방법의 장점은 엽록체로 단백질의 각 단계 세부에서 공부 될 수 있다입니다. 따라서,이 방법은 널리 사용 되었습니다 단백질 가져오기 분자 기계 구성 요소를 정의 하 고 교통 펩 티 드에 대 한 시퀀스 정보 부. 더 최근에, 잎 조직에서 protoplasts의 사용을 포함 하는 또 다른 방법은 개발 되었다 고 단백질 가져오기 엽록체9,10으로 공부를 널리 사용 되고있다. 이 방법의 장점은 그대로 세포의 생체 외에서 시스템 보다 가까이 세포 환경을 제공 하는 protoplasts. 따라서, 원생 동물 시스템 관련된 cytosolic 이벤트 등 어떻게 신호를 표적으로 하기의 특이성 결정은이 과정의 많은 추가 측면을 해결 수 있습니다. 여기, 우리는 단백질 가져오기 엽록체로 공부 하는 protoplasts의 사용에 대 한 자세한 프로토콜 제시.
Protocol
Representative Results
Discussion
우리는 엽록체에 단백질 가져오기 공부 애기 의 protoplasts의 사용에 대 한 상세한 프로토콜을 제공 합니다. 이 메서드는 강력한 단백질 가져오기 프로세스를 조사. 이 간단 하 고 다재 다능 한 기술은 엽록체를 의도 화물 단백질을 대상으로 조사 하기 위한 유용 합니다. 이 메서드를 사용 하 여, protoplasts는 매우 일찍 완전히 성숙한 잎에서 배열 하는 많은 다른 성장 단계에서 식물에서 얻을 수…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
이 작품 농업 과학 기술 개발 (프로젝트 번호에 대 한 협동 연구 프로그램의 지원으로 수행 되었다 PJ010953012018), 농촌 진흥청과 국립 연구 재단 (한국) 그랜트 과학기술부와 ICT (No. 2016R1E1A1A02922014), 한국.
Materials
| GAMBORG B5 MEDIUM INCLUDING VITAMINS | Duchefa Biochemie | G0210.0050 | |
| SUCROSE | Duchefa Biochemie | S0809.5000 | |
| MES MONOHYDRATE | Duchefa Biochemie | M1503.0250 | |
| Agar, powder | JUNSEI | 24440S1201 | |
| Micropore Surgical tape | 3M | 1530-0 | |
| Surgical blade stainless No.10 | FEATHER | Unavailable | |
| Conical Tube, 50ml | SPL LIFE SCIENCES | 50050 | |
| Macerozyme R-10 | YAKULT PHARMACEUTICAL IND. | Unavailable | |
| Cellulase ONOZUKA R-10 | YAKULT PHARMACEUTICAL IND. | Unavailable | |
| ALBUMIN, BOVINE (BSA) | VWR | 0332-100G | |
| D-Mannitol | SIGMA | M1902-1KG | |
| CALCIUM CHLORIDE, DIHYDRATE | MP BIOMEDICALS | 0219463505-5KG | |
| Twister | VISION SCIENTIFIC | VS-96TW | |
| Screen cup for CD-1 | SIGMA | S1145 | |
| Screens for CD-1 | SIGMA | S3895 | |
| Petri Dish | SPL LIFE SCIENCES | 10090 | |
| Pasteur pipette | HILGENBERG | 3150102 | |
| LABORATORY CENTRIFUGE / BENCH-TOP | VISION SCIENTIFIC | VS-5500N | |
| Sodium chloride | JUNSEI | 19015S0350 | |
| Potassium chloride | SIGMA | P3911-1KG | |
| D-GLUCOSE, ANHYDROUS | BIO BASIC | GB0219 | |
| Potassium Hydroxide | DUKSAN | 40 | |
| Calcium nitrate tetrahydrate | SIGMA | C2786-500G | |
| Poly(ethylene glycol) | SIGMA | P2139-2KG | |
| Magnesium chloride hexahydrate | SIGMA | M2393-500G | |
| Tube 13ml, 100x16mm, PP | SARSTEDT | 55.515 | |
| Microscope slides | MARIENFELD | 1000412 | |
| Microscope Cover Glasses | MARIENFELD | 101030 | |
| Counting Chamber | MARIENFELD | 650030 | |
| Axioplan 2 Imaging Microscope | Carl Zeiss | Unavailable | |
| Micro tube 1.5ml | SARSTEDT | 72.690.001 | |
| 2-Mercaptoethanol | SIGMA | M3148-250ML | |
| Sodium Dodecyl Sulfate (SDS), Proteomics Grade | VWR | M107-500G | |
| TRIS, Ultra Pure Grade | VWR | 0497-5KG | |
| DTT (DL-Dithiothreitol), Biotechnology Grade | VWR | 0281-25G | |
| Bromophenol blue sodium salt ACS | VWR | 0312-50G | |
| Glycerol | JUNSEI | 27210S0350 | |
| Living Colors A.v. Monoclonal Antibody (JL-8) | TAKARA | 632381 |
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