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Articolo metodologico

Purificazione di Human S100A12 e delle sue Oligomeri indotte dallo ione per la stimolazione cellulare immunitaria

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DOI:

10.3791/60065

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29 settembre 2019

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In questo articolo

Sommario

Questo protocollo descrive un metodo di purificazione per la proteina ricombinante di legame del calcio senza tag S100A12 e i suoi oligomeri indotti dagli ioni per i saggi di stimolazione monocite umana.

Abstract

In questo protocollo, descriviamo un metodo per purificare la proteina che lega il calcio umano S100A12 e i suoi oligomeri indotti dagli oligomeri di Escherichia coli per la stimolazione delle cellule immunitarie. Questo protocollo si basa su una strategia di cromatografia in due fasi, che comprende la pre-purificazione delle proteine su una colonna di cromatografia di scambio di anioni e un successivo passo di lucidatura su una colonna di interazione idrofobica. Questa strategia produce proteine S100A12 ad alta purezza e resa a costi gestibili. Per i test funzionali sulle cellule immunitarie l'eventuale contaminazione da endotossina residua richiede un attento monitoraggio e ulteriori passaggi di pulizia per ottenere proteine prive di endotossina. La maggior parte delle contaminazioni da endotossina può essere esclusa dalla cromatografia di scambio di anioni. Per esaurire le contaminazioni residue, questo protocollo descrive una fase di rimozione con filtri centrifughi. A seconda della forza io-resistenza disponibile S100A12 può organizzare in diversi omomultimer. Per studiare il rapporto tra struttura e funzione, questo protocollo descrive ulteriormente il trattamento io-io della proteina S100A12 seguito dal crosslinking chimico per stabilizzare gli oligomeri S100A12 e la loro successiva separazione per dimensione-esclusione Cromatografia. Infine, descriviamo un saggio basato sulle cellule che conferma l'attività biologica della proteina purificata e conferma la preparazione senza LPS.

Introduzione

S100A12 è una proteina legante di calcio che è prevalentemente prodotta da granulociti umani. La proteina è sovraespressa durante l'infiammazione (sistemica) e i suoi livelli di siero, in particolare nelle malattie (auto)infiammatorie come l'artrite idiopatica giovanile sistemica (sJIA), la febbre mediterranea familiare (FMF) o la malattia di Kawasaki (KD) l'attività della malattia e la risposta alla terapia. A seconda dei recettori di riconoscimento dei modelli (PRR), come i recettori a pedaggio (TLR), il sistema immunitario innato può essere attivato da modelli molecolari associati a i patogeni (PPR) come lipopolioaccharides (LPS) o modelli molecolari associati al d....

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Protocollo

NOT: Si prega di fare riferimento alla tabella supplementare 1 per la preparazione di buffer e soluzioni di stock.

1. Espressione proteica in E. coli

  1. Clonazione
    1. Clona l'uomo s100A12 (ncBI Reference Sequence: NP_005612.1) in un vettore di espressione batterica pET11b. Per esprimere la proteina, trasformare il costrutto in E. coli BL21(DE3).
  2. cultura
    1. Preparare una coltura di avviamento inoculando una singola colonia in 5 mL di mezzo di crescita (brodo LB con 100 ampicillina g/mL) in un tubo rotond....

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Risultati

In seguito alla pre-purificazione sulla colonna AIEX (Figura 1A-C) e al successivo HIC dipendente dal calcio (Figura 2A,B), sono state ottenute proteine altamente pure (Figura 2C). Inoltre, le misurazioni dell'endotossina hanno rivelato un successo della rimozione degli LPS. Il contenuto LPS seguito all'AIEX è stato misurato in una diluizione 1:10 superiore al limite di rilevamento degli saggi, vale.......

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Discussione

In questo protocollo, descriviamo l'espressione batterica priva di tag dell'uomo S100A12 e la sua purificazione, nonché la separazione in diversi oligomeri indotti dagli ioni per la stimolazione delle cellule immunitarie. Rispetto alla letteratura pubblicata sulla purificazione della proteina S100A128,23,24, l'uso dell'alto CaCl2 (25 mM) nella cromatografia di interazione idrofobica è a nostra conoscenza unica. Divers.......

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Dichiarazioni

Gli autori non hanno nulla da rivelare.

Ringraziamenti

Questo studio è stato sostenuto da sovvenzioni del programma di ricerca medica innovativo intramurale della facoltà di medicina dell'Università Muenster (da KE121201 a C.K.) e della Fondazione tedesca per la ricerca (DFG, Fo354/3-1 a D.F.).

....

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Materiali

Elenco dei materiali utilizzati in questo articolo
NomeAziendaNumero di catalogoCommenti
pET11b vettoreNovagen   
BL21(DE3) competente E. coliNew England BiolabsC2527 
       
100x Aminoacidi non essenzialiMerckK 0293
25% HClCarl RothX897.1
4− 20% Mini-PROTEAN TGX Protein GelsBioRad4561093
Ampicillina sale sodicoCarl RothHP62.1
BS3 (bis(sulfosuccinimidyl)suberate) - 50 mgThermoFisher Scientific21580
Cloruro di calcio DihydratCarl Roth5239.1
Coomassie Briliant Blue R250 Soluzione decoloranteBioRad1610438
Coomassie Briliant Blue R250 Soluzione coloranteBioRad1610436
EasySep Kit per l'arricchimento di monociti umaniStemcell19059Kit di isolamento cellulare magnetico negativo
EDTA sale disodico diidratoCarl Roth8043.1
EGTACarl Roth3054.3
EndoLISAHyglos609033Rilevamento di endotossine saggio
Acqua ultrapura senza endotossineSigma-AldrichTMS-011-A Acquaultrapura per la preparazione di tamponi privi di endotossine
EndoTrap rossoHyglos321063Resina per la rimozione delle endotossine
FBS (inattivata termicamente)Gibco10270
HBSS, senza calcio, senza magnesioThermoFisher Scientific14175053
HepesCarl Roth9105
Hepes (alta qualità, testetto di endotossine)Sigma-AldrichH4034
hTNF-alfa - OptEia ELISA SetBD555212
IPTG (isopropil-szlig;-D-tiogalattopiranosid)Carl RothCN08.1
L-Glutammina (200 mM)MerckK 0282
LB-MediumCarl RothX968.1
Lipopolisaccaridi da E. coli O55:B5MerckL6529
Pancoll, umanoPAN BiotechP04-60500Soluzione di separazione (centrifugazione a gradiente di densità)
Penicillina/Streptomicina (10.000 U/mL)MerckA 2212
Fenil Sefarosio ad alte prestazioniGE Healthcare17-1082-01Resina per cromatografia di interazione idrofobica
Polimixina BInvivogentlrl-pmb
Compresse di inibitori della proteasiRoche11873580001
Q Sepharose Fast FlowGE Healthcare17-0510-01Resina per cromatografia a scambio anionico
Tampone RoboSepStemcell20104Tampone di separazione cellulare (sezione 5.1.4)
RPMI 1640 MediumMerckF 1215
Cloruro di sodio (NaCl)Carl Roth3957.2
Idrossido di sodioCarl RothP031.1
Tris BaseCarl Roth4855.3
Cloruro di zincoCarl RothT887
Labware
0,45 µ m filtro per siringaMerckSLHA033SS
14 mL provette a fondo tondoBD352059
2 L Pallone ErlenmyerCarl RothLY98.1
24 pozzetti piastre di sospensioneGreiner662102
5 L misurinoCarl RothCKN3.1
50 mL provette da centrifuga conicheCorning430829
Provette da centrifuga ad alta velocità da 50 mLEppendorf3,01,22,178
Unità di filtro centrifugo Amicon Ultra-15 MWCO 3 kDa UnitàMerckUFC900324
Amicon Ultra-15 MWCO 50 kDa MerckUFC905024
Piatto di coltura (100 mm)Sarstedt83.3902
Chiusure per tubi per dialisiSpettro132738
Magnete EasySep 'The Big Easy'Stemcell18001
Provette per collettore di frazioni 5 mLGreiner115101
pellicola Lumox, 25 &; micro; m, 305 mm x 40 mSarstedt94,60,77,316Film per piastre di coltura di monociti
Membrana per dialisi Spectra/Por (3,5 kDa)Unità filtrante Spectra/Por132724Spectrum
MerckMerckSCGPT01RE
Equipment
37 ° C Incubatore (con agitazione)New Brunswick ScientificInnova 42
Ä Purificatore KTA UPC 10GE HealthcareFPLC System
Raccoglitore di frazioniGE HealthcareFrac-920
Centrifuga (con rotore A-4-81)Eppendorf5810R
Rotore ad angolo fissoEppendorfF-34-6-38
Mini Protean Tetra CellBioRad1658000EDU
NanoPhotometerImplenP330
SonicatoreBrandelinUW2070
Lettore di fluorescenzaTecanM200PRO
pHmetroKnick765
di filtro centrifugo infinito

Riferimenti

  1. Liston, A., Masters, S. L. Homeostasis-altering molecular processes as mechanisms of inflammasome activation. Nature Reviews Immunology. 17 (3), 208-214 (2017).
  2. Kessel, C., Holzinger, D., Foell, D. Phago....

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Ristampe e permessi

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