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方案2 细胞裂解液中相互作用蛋白的亲和纯化

相关实验:蛋白质复合体性质的研究

最新修订时间:

材料与仪器

培养的细胞系 探针蛋白、重组表达或化学合成的肽探针
考马斯亮蓝 乙醇胺-HCl 磷酸盐缓冲液 叠氮化钠 裂解缓冲液 2 X SDS-PAGE 凝胶上样缓冲液 SDS-PAGE 梯度凝胶 Na3PO4
水浴锅或电加热块 层析柱 透析膜 凝胶电泳仪 微型离心机 微量离心管 管式混合器 解剖刀 紫外分光光度计

步骤

一、亲和树脂的制备

1.在固定缓冲液中,透析重组探针蛋白至少 4 h,换掉透析缓冲液,重复 2 次。

如果探针是经过 HPLC 纯化的合成肽,可以直接在固定缓冲液中进行。

要点:把蛋白质共价固定到 NHS-琼脂糖凝胶前,彻底除去所有微量的胺和含巯基的试剂(如 Tris-HCUDTT 和谷胱甘肽);否则,这些试剂会与树脂结合的 NHS 基团反应。TCEP 是一种非亲核性还原剂,可以保持蛋白质的还原性,不会干扰后面的固定化学反应。

2.测量在 280nm 处的吸收值,确定透析蛋白质的浓度。

实验提示:用透析缓冲液作为分光光度计的空白对照(blank)。蛋白质的摩尔消光系数由方程 nW(5690)+nY(1280) 决定。其中 nW 和 nY 分别是融合蛋白中 Trp 和 Tyr 残基的数量。

3.室温下,用 200fxl 洗涤过的 NHS 活化的琼脂糖与 6 mg 透析的蛋白质温育 3 h,并在旋转混合器中温和振荡。

同时,根据步骤③~⑤,用探针树脂制备对照树脂。如果探针蛋白已经是表达的融合蛋白,那么对照树脂应由固定到 NHS 琼脂糖上的融合标签(如 GST) 组成。否贝 U,对照树脂只是经乙醇胺阻断的 NHS-琼脂糖。

4.加 0.1 倍体积的 lmol/L 乙醇胺(pH8.0),阻断任何未反应的 NHS 基团。室温下继续在旋转混合器中温和振荡 3 h 或 4°C 过夜。

5.把树脂转移到一次性的 IOml 层析柱中,用 50 ml 固定液洗涤树脂。

树脂可于 4°C 下,在含有 0.02%(体积分数)叠氮化钠的固定缓冲液中保存。树脂的保质期取决于固定蛋白的稳定性。如果已知重组探针蛋白会快速降解,那么树脂应尽快使用。使用前,立即用裂解缓冲液洗涤亲和树脂(见第 9 章)。

二、相互作用蛋白质的纯化

6.收集 IXlO9 个培养细胞,用 5 ml 冰冷的裂解缓冲液冰上裂解细胞 30 min。

对于悬浮培养的细胞,要得到上述要求的细胞数量应该是比较容易的。对于贴壁细胞,初始实验中可能要达到的细胞数量是 IXlO8 个。

7.把细胞裂解液转移到微量离心管中,4°C 下最高速离心 15 min。

8.(可选择)把上清加到 150ul 预先用裂解缓冲液洗过的对照树脂中。在旋转混合器中 4°C 温育混合物 2 h,短暂离心,然后除去上清。

实验提示:这个预清除步骤用于减少与探针蛋白树脂非特异性结合的蛋白。开始尝试此方法时,最好不用进行这个步骤,但如果观察到背景蛋白污染的水平很髙,可以采用这个步骤。?

9.各取 50ul 树脂,加到不同的微量离心管中,用裂解缓冲液洗涤树脂几次,. 每次洗涤后离心沉淀树脂。最后重悬树脂到最初的同样浓度,每份 4u1,分装到新的管中。

10.把细胞裂解液分成两份,一半加到 40ul 探针蛋白树脂中,另一半加到 4ul 对照树脂中。在旋转混合器中 4°C 温育 2 h。

这些树脂适用于大多数需要,但要根据树脂上所载探针蛋白的密度进行调整。小蛋白或肽可较高密度地固定,这样可使用较少的树脂。相反,如果探针蛋白分子量较大,可能要用较多的树脂,所用树脂体积越大,背景蛋白污染的程度就越高。

11.短暂离心混合物,除去上清,用 2 ml 冰冷的裂解缓冲液洗涤树脂,短暂离心,除去上清。重复洗涤步骤 3 次以上。

实验提示:洗涤的程度仅做参考。如必要,可根据对照树脂中捕获的背景蛋白的水平来增加或降低洗涤的程度。

12.加 30ul 2XSDS-PAGE 凝胶上样缓冲液到每个树脂样品洗脱下来的结合蛋白中,95°C 加热 4 min。

13.在 4%~20% SDS-PAGE 梯度凝胶中电泳样品(见第 2 章,方案 1)。

14.考马斯亮蓝染色,显现蛋白条带(见第 2 章,方案 2 或方案 3)。

如果考马斯染色看不到条带,重复实验,采用银染。注意,标准的银染方法(见第 4 章方案 11 和第 7 章方案 11) 不适用于原位消化和质谱分析。尽管适用于质谱的银染程序灵敏度低一些,但可考虑采用。见第 2 章方案 7。

15.通过比较两块凝胶上的蛋白质总览,即由固定探针蛋白树脂和对照树脂捕获的裂解物中蛋白质。用干净的解剖刀切下探针蛋白树脂捕获的所有特异性条带,做后续的原位消化和质谱分析。
实例研究: S〇CS-box相 互 作 用 蛋 白 延 伸 因 子 日 和 C 的 鉴 定 (Zhang, et al, 1999) 细胞因子信号传递抑制子( S O C S ) 是中央含有S H 2 结构域, C 末端有一个称为 S O C S b o x 的40 个氨基酸元件的一个蛋白家族( Starr, etal, 1997; Hilton, etal, 1998)。 另外,其他一些非S H 2 蛋白家族也含有C 末端的S O C & b o x (Hilton, etal, 1998)。 1997 年发现S O C S 蛋白时, S O C & box是新发现的生物学功能未知的元件。与 S O C& box特异性 结合的细胞蛋白质的鉴定,为研究它在细胞信号途径中的作用提供了重要信息。 两种辅助亲和捕获法,用于分离与SOCS-box相互作用的蛋白质,它们的不同点是 用于捕获相互作用蛋白质的SOCS-box探针性质不同。一种方法是来自SOCS-I的 SOCS-box作为G ST融合蛋白的重组表达载体,并共价偶联到NHS-Sepharase树脂上
这种物质用作亲和基质,以便从鼠单核细胞白血病细胞系M l 的裂解液中捕获特异性的 相互作用蛋白。另一种方法是针对来自SOCS-I 的 SOCS-b o x 的 46个氨基酸残基的合成 肽,在氨基端被特异性生物素化,并且固定到链霉亲和素-琼脂糖树脂上。这种亲和基 质也可从M l 细胞裂解液中,捕获特异性地相互作用蛋白。 当采用SDS-PAGE分析上述两种方法所获得的亲和柱洗脱物时,检测 到 15kDa 和 18kD a的特异性的相互作用蛋白,切下凝胶条带,蛋白水解进行质谱分析。这些蛋白质 被鉴定为延长因子C 和 B, 已知这两个蛋白质可相互结合,并依次与像延伸因子A 和 V on H ippelLm d au (V H L )肿瘤抑制子蛋白质结合。有趣的是,延长因子B/C 的异源 二聚体可与含有( T , S, P) LXXX (S , S) XXX ( L , I , V ) 共有序列的蛋白质相互 作用,实际上•这个元件在所有SOCS-b o x 中都是保守的。延长因子B 和 C 被鉴定为 SOCS-box的相互作用蛋白,对于探究SOCS_b〇 x 的功能有重要作用。延长因子B 和 C 被认为是相关蛋白,能被蛋白酶破坏的靶物。因此,推 测 SCOS-box是一个引导SOCS 相关蛋白到蛋白降解途径的连接物

来源:丁香实验

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