Příprava GFP pro molekulárně biologické aplikace 1.část: Biosyntéza GFP

Podobné dokumenty
MALDI hmotnostní spektrometrie pro analýzu kovy značených proteinů. Typ laseru Vlnová délka UV-MALDI N 2

Hmotnostní detekce biologicky významných sloučenin pro biotechnologie část 3 - Provedení štěpení proteinů a následné analýzy,

IVD Bacterial Test Standard

Jednotné pracovní postupy zkoušení krmiv STANOVENÍ OBSAHU MELAMINU A KYSELINY KYANUROVÉ METODOU LC-MS

Protokoly Transformace plasmidu do elektrokompetentních buněk BL21 Pracovní postup:

IVD Bacterial Test Standard

1. Metodika. Protokol č. F1-4 Metodika: Srovnávací analýza efektivity přípravy rekombinantního proteinu ve fermentoru

Hmotnostní detekce biologicky významných sloučenin pro biotechnologie

Informace o produktu. MALDI Biotarget 48

Praktický kurz Praktický kurz monitorování apoptózy a autofágie u nádorových prostatických buněk pomocí průtokové cytometrie

Hmotnostní detekce biologicky významných sloučenin pro biotechnologie

Určení koncentrace proteinu fluorescenční metodou v mikrotitračních destičkách

Jednotné pracovní postupy zkoušení krmiv STANOVENÍ OBSAHU DEKOCHINÁTU METODOU HPLC

Tkáňový homogenizátor MagNA Lyser od společnosti Roche

Jednotné pracovní postupy zkoušení krmiv STANOVENÍ OBSAHU MYKOTOXINŮ METODOU LC-MS - FUMONISIN B 1 A B 2

Jednotné pracovní postupy zkoušení krmiv STANOVENÍ OBSAHU MYKOTOXINŮ METODOU HPLC - OCHRATOXIN A

Souprava je určená výhradně pro výzkumné účely, nikoliv pro diagnostické postupy.

Izolace nukleových kyselin

ÚLOHA C Klonování PCR produktu do plasmidu

Jednotné pracovní postupy zkoušení krmiv STANOVENÍ OBSAHU MYKOTOXINŮ METODOU LC-MS - aflatoxin B1, B2, G1 a G2

Jednotné pracovní postupy zkoušení krmiv STANOVENÍ OBSAHU NEPOVOLENÝCH DOPLŇKOVÝCH LÁTEK METODOU LC-MS

Bruker Daltonics s.r.o. Informace o výrobku. Bruker Bakteriální Test Standard

Bakteriální bioluminiscenční test. Stanovení účinnosti čištění odpadních vod pomocí bakteriálního bioluminiscenčního testu

Jednotné pracovní postupy zkoušení krmiv STANOVENÍ OBSAHU 5-VINYL - 2-THIOOXAZOLIDONU (GOITRINU) METODOU GC

LABORATOŘ ANALÝZY POTRAVIN A PŘÍRODNÍCH PRODUKTŮ. Aplikace pokročilých metod pro zpracování dat v FTIR spektrometrii

Jednotné pracovní postupy zkoušení krmiv STANOVENÍ OBSAHU SEMDURAMICINU METODOU HPLC

Laboratorní cvičení z kinetiky chemických reakcí

DIAGNOSTICKÝ KIT PRO DETEKCI MINIMÁLNÍ REZIDUÁLNÍ CHOROBY U KOLOREKTÁLNÍHO KARCINOMU

Column DNA Lego Kit UNIVERZÁLNÍ SOUPRAVY PRO RYCHLOU IZOLACI ČISTÉ DNA (Katalogové číslo D201 + D202)

Izolace genomové DNA ze savčích buněk, stanovení koncentrace DNA pomocí absorpční spektrofotometrie

Derivační spektrofotometrie a rozklad absorpčního spektra

Práce se spektrometrem SpectroVis Plus Vernier

DIAGNOSTICKÝ KIT PRO DETEKCI MINIMÁLNÍ REZIDUÁLNÍ CHOROBY U KARCINOMU PANKREATU

TEPLO PŘIJATÉ A ODEVZDANÉ TĚLESEM PŘI TEPELNÉ VÝMĚNĚ

LABORATOŘ ANALÝZY POTRAVIN A PŘÍRODNÍCH PRODUKTŮ. Stanovení těkavých látek

Jednotné pracovní postupy zkoušení krmiv Vydání 1 STANOVENÍ OBSAHU KOKCIDIOSTATIK METODOU LC-MS

CS Úřední věstník Evropské unie L 54/89

Vytvoření tiskové sestavy kalibrace

Jednotné pracovní postupy zkoušení krmiv Vydání 1 STANOVENÍ OBSAHU KOKCIDIOSTATIK METODOU LC-MS

2) Připravte si 3 sady po šesti zkumavkách. Do všech zkumavek pipetujte 0.2 ml roztoku BAPNA o různé koncentraci podle tabulky.

STANOVENÍ ZELENĚ BRILANTNÍ TENKOVRSTVOU CHROMATOGRAFIÍ

Popis a obsluha vektorového obvodového analyzátoru R&S ZVL

František Hudek. červenec 2012

IZOLACE DNA (KIT DNeasy Plant Mini)

Seminář izolačních technologií

I N V E S T I C E D O R O Z V O J E V Z D Ě L Á V Á N Í

DIAGNOSTICKÝ KIT PRO DETEKCI MINIMÁLNÍ REZIUDÁLNÍ CHOROBY MRD EGFR

FLUORIMETRICKÉ STANOVENÍ FLUORESCEINU

STANOVENÍ ETHANOLU V ALKOHOLICKÉM NÁPOJI POMOCÍ NIR SPEKTROMETRIE

Voltampérová charakteristika diody

Hmotnostní spektrometrie s průletovým analyzátorem a ionizací laserovou desorpcí v přítomnosti matrice (MALDI TOF MS)

analýza dat a interpretace výsledků

Jednotné pracovní postupy zkoušení krmiv STANOVENÍ OBSAHU KOBALTU METODOU ICP-MS

Víme, co vám nabízíme

Jednotné pracovní postupy zkoušení krmiv STANOVENÍ OBSAHU MADURAMICINU A SEMDURAMICINU METODOU HPLC

L 54/116 CS Úřední věstník Evropské unie

RNA Blue REAGENS PRO RYCHLOU PŘÍPRAVU ČISTÉ A NEDEGRADOVANÉ RNA (katalogové číslo R011, R012, R013)

MODERNÍ BIOFYZIKÁLNÍ METODY:

SDS-PAGE elektroforéza

PROTOKOL WESTERN BLOT

Jednotné pracovní postupy zkoušení krmiv STANOVENÍ OBSAHU VITAMÍNU D METODOU HPLC

Jednotné pracovní postupy zkoušení krmiv STANOVENÍ OBSAHU VITAMÍNU A A VITAMÍNU E METODOU HPLC

Jednotné pracovní postupy zkoušení krmiv Stanovení obsahu celkového a volného tryptofanu metodou HPLC

8 PŘÍLOHA A - TABULKY

Izolace RNA. doc. RNDr. Jan Vondráček, PhD..

ANALÝZA MARKERŮ OXIDAČNÍHO POŠKOZENÍ DNA, PROTEINŮ A LIPIDŮ PO IN VITRO APLIKACI LÁTEK NA BUNĚČNÉ KULTURY HEL a A549

Studium vlastností liposomů jako přenašečů léčiv pomocí různých analytických metod

S filtračními papíry a membránou je nutno manipulovat pinzetou s tupým koncem.

Sure-MeDIP I. with magnetic beads and MNase.

LABORATOŘ OBORU I ÚSTAV ORGANICKÉ TECHNOLOGIE (111) Použití GC-MS spektrometrie

2) Připravte si 7 sad po pěti zkumavkách. Do všech zkumavek pipetujte 0.2 ml roztoku BAPNA o různé koncentraci podle tabulky.

2. Srovnání postupů izolace DNA kolonky vs. paramagnetické částice

Sešit pro laboratorní práci z chemie

Jednotné pracovní postupy zkoušení krmiv STANOVENÍ OBSAHU MYKOTOXINŮ METODOU HPLC - ZEARALENON

Hydrofobní chromatografie

Jednotné pracovní postupy zkoušení krmiv STANOVENÍ OBSAHU REZIDUÍ POLÁRNÍCH PESTICIDŮ METODOU LC-MS

Vážení, odměřování objemů

Hmotnostní spektrometrie s analyzátorem doby letu a laserovou desorpcí/ionizací za účasti matrice (MALDI TOF MS)

Klinická a farmaceutická analýza. Petr Kozlík Katedra analytické chemie

LABORATORNÍ STANOVENÍ SÍRANŮ VE VODNÉM ROZTOKU

Jednotné pracovní postupy zkoušení krmiv STANOVENÍ OBSAHU VITAMÍNU D METODOU LC/MS

Návod k laboratornímu cvičení. Fenoly

Vybrané úlohy z toxikologie

Zvyšování kvality výuky technických oborů

Návod a protokol k praktickým cvičením z lékařské biochemie

List protokolu QIAsymphony SP

EGFR XL StripAssay. Kat. číslo testů 2-8 C

František Hudek. červenec 2012

Příprava vektoru IZOLACE PLASMIDU ALKALICKÁ LYZE, KOLONKOVÁ IZOLACE DNA GELOVÁ ELEKTROFORÉZA RESTRIKČNÍ ŠTĚPENÍ. E. coli. lyze buňky.

Makrofágy a parazitární infekce

CVD-T StripAssay. Kat. číslo testů 2-8 C

Zvyšování kvality výuky v přírodních a technických oblastech CZ.1.07/1.1.28/ Analýza vody pomocí kufříkové sady AQUANAL EKOTEST

František Hudek. srpen 2012

LABORATOŘ ANALÝZY POTRAVIN A PŘÍRODNÍCH PRODUKTŮ. Stanovení těkavých látek

Kultivační metody stanovení mikroorganismů

Praktické cvičení: Izolace a purifikace rekombinantního proteinu

Měření spektra světelných zdrojů LED Osvětlovací soustavy - MOSV

Úpravy fotografie s kalibrační tabulkou x-rite do verze adobe phostohop CS5 a camera RAW 6 (proces 2010)

ÚSTAV CHEMIE A ANALÝZY POTRAVIN

Jednotné pracovní postupy zkoušení krmiv STANOVENÍ OBSAHU PROBIOTICKÝCH BAKTERIÍ RODU ENTEROCOCCUS

Transkript:

Laboratoř Metalomiky a Nanotechnologií Příprava GFP pro molekulárně biologické aplikace 1.část: Biosyntéza GFP Anotace Zelený fluorescenční protein (GFP), který lze vnést do všech možných buněk a organismů. Je možné jej připojit k nejrůznějším proteinům, a tak je fluorescenčně označit bez nutnosti dalších spolupůsobících látek, neboť jeho absorpční a emisní centrum vzniká spontánní reakcí tří aminokyselin serinu, tyrosinu a glycinu které jsou součástí jeho struktury. Jde o poměrně malý protein složený z 238 aminokyselin, přičemž tři z nich spontánně za přístupu kyslíku vytvářejí fluorescenční chromofor p-hydroxybenzylideneimidazilonin. Ten má dominantní absorpční maximum při 400 nm a emisní maximum při 505 nm. Zelený fluorescenční protein má velice zajímavou strukturu tzv. beta-barel složený z 11 vláken beta-skládaných listů s jednou alfa-šroubovicí zanořenou do nitra soudku. Chromofor je součástí této šroubovice a je umístěn přibližně uprostřed molekuly. Sekvence tří aminokyselin, které tvoří chromofor, není v denaturovaném (rozvolněném) proteinu ničím zajímavá ale pokud se zelený fluorescenční protein

sbalí do soudku, prudké zakřivení vyvolá chemickou reakci. Takto modifikovaný zelený fluorescenční protein nefluoreskuje. Proto je nutná přítomnost molekulárního kyslíku, v jehož přítomnosti nastává další chemická reakce, pomocí níž vzniká plně fluorescenční protein. Použité chemikálie SOC médium, LB agar, ampicilin, arabinosa, EDTA, TRIS-HCl, lysozym Pracovní postup Chemická transformace 1. 2 μl vektoru pglo-gfp přidáme do mikrozkumavky s chemicky kompetentní E.coli a směs jemně promícháme. Nemíchat pipetováním! 2. Mikrozkumavku vložíme na 30 min do ledové lázně a necháme směs inkubovat. 3. Buňky poté necháme projít teplotním šokem při 42 C po dobu 45 s bez třepání. 4. Okamžitě poté přeneseme mikrozkumavku do ledové lázně na 3 min. 5. Přidáme 250 μl SOC média (při laboratorní teplotě). 6. Mikrozkumavku pevně zavřeme a protřepeme v horizontální poloze (200 rpm) při 37 C po dobu 1,30 h. 7. Rozetřeme 25-200 μl směsi na selektivní misku (LB agar+ampicilin+arabinosa) a necháme inkubovat přes noc při 37 C. 8. Účinné klonování vyprodukuje stovky kolonií. Pro další analýzu vybereme 10 kolonií. Enzymatická lýze 1. E.coli s pglo-gfp plasmidem pěstujeme v 250 ml LB média s 100 μg/ml ampicilinem a 0.2% arabinosou při 32 C při třepání přes noc. 2. Buňky sklidíme odstředěním v 50 ml zkumavce Falcon při 4000 rpm po dobu 10 min. 3. Peletu několikrát důkladně promícháme rychlým pipetováním v TE pufru (1mM EDTA ph 8, 10mM TRIS-HCl ph 7.5).

4. K promíchanému peletu přidáme čerstvý lysozym (10 mg/ml v TE pufru) pro inicializaci enzymatického štěpení bakteriální buněčné stěny. Obsah zkumavky jemně promícháme otáčením zkumavky. 5. Zkumavku vložíme do mrazáku (-80 C) na 30 min (zmražením dojde ke kompletnímu roztrhání bakterie). 6. Zkumavku vložíme do odstředivky a odstřeďujeme 10 min při 14000 rpm. 7. Supernatant odpipetujeme do nové zkumavky (proteiny jsou přítomny v supernatantu). 8. Izolace GFP pomocí Fast Protein Liquid Chromatography (FPLC; viz 2.část tohoto protokolu). Doporučená literatura Cormack, B. P., R. H. Valdivia, et al. (1996). "FACS-optimized mutants of the green fluorescent protein (GFP)." Gene 173(1): 33-38.

Laboratoř Metalomiky a Nanotechnologií Příprava GFP pro molekulárně biologické aplikace 2.část: Izolace GFP Anotace Zelený fluorescenční protein (GFP), který lze vnést do všech možných buněk a organismů. Je možné jej připojit k nejrůznějším proteinům, a tak je fluorescenčně označit bez nutnosti dalších spolupůsobících látek, neboť jeho absorpční a emisní centrum vzniká spontánní reakcí tří aminokyselin serinu, tyrosinu a glycinu které jsou součástí jeho struktury. Jde o poměrně malý protein složený z 238 aminokyselin, přičemž tři z nich spontánně za přístupu kyslíku vytvářejí fluorescenční chromofor p-hydroxybenzylidenimidazilonin. Ten má dominantní absorpční maximum při 400 nm a emisní maximum při 505 nm. Zelený fluorescenční protein má velice zajímavou strukturu tzv. beta-barel složený z 11 vláken beta-skládaných listů s jednou alfa-šroubovicí zanořenou do nitra soudku. Chromofor je součástí této šroubovice a je umístěn přibližně uprostřed molekuly. Sekvence tří aminokyselin, které tvoří chromofor, není v denaturovaném (rozvolněném) proteinu ničím zajímavá ale pokud se zelený fluorescenční protein

sbalí do soudku, prudké zakřivení vyvolá chemickou reakci. Takto modifikovaný zelený fluorescenční protein nefluoreskuje. Proto je nutná přítomnost molekulárního kyslíku, v jehož přítomnosti nastává další chemická reakce, pomocí níž vzniká plně fluorescenční protein. Použité chemikálie SOC médium, LB agar, ampicilin, arabinosa, EDTA, TRIS-HCl Pracovní postup Izolace GFP pomocí FPLC 1. K systému FPLC připojíme chromatografickou kolonu (náplň Macro-Prep Methyl HIC Support, Bio-rad). 2. Systém promýváme Equilibration Buffer (průtok 6 ml/min) po dobu 5 min. 3. Supernatant (1 ml), získaný po enzymatické lýze buněk, smícháme s 1 ml Binding Buffer. 4. Po uplynutí 5 min (krok 2.) zastavíme promývání, na nástřikovém ventilu navolíme pozici I (inject) a vytáhneme injekční stříkačku a nabereme vzorek (krok 3.) do injekční stříkačky. 5. Na nástřikovém ventilu zvolíme pozici L (load). 6. Vyměníme Equilibration Buffer za Wash Buffer. 7. Spustíme program na izolaci GFP a necháme 5 min promývat.

8. Dáme Pause a vyměníme Wash Buffer za TE Buffer a opět spustíme. 9. Po dvou minutách promývání zapneme sběrač frakcí a nakapeme čisté GFP do mikrozkumavek Eppendorf o objemu 1,5 ml. 10. Přítomnost GFP ověříme vložením eppendorfky s proteinem do transiluminátoru a zkontrolujeme fluorescenci 11. Další ověření přítomnosti a čistoty GFP můžeme provést pomocí gelové elektroforézy (viz obrázek níže) a MALDI-TOF hmotnostní spektrometrie (viz 3. část tohoto protokolu). Doporučená literatura

Cormack, B. P., R. H. Valdivia, et al. (1996). "FACS-optimized mutants of the green fluorescent protein (GFP)." Gene 173(1): 33-38.

Laboratoř Metalomiky a Nanotechnologií Příprava GFP pro molekulárně biologické aplikace 3.část: Ověření GFP pomocí MALDI-TOF MS Anotace Zelený fluorescenční protein (GFP), který lze vnést do všech možných buněk a organismů. Je možné jej připojit k nejrůznějším proteinům, a tak je fluorescenčně označit bez nutnosti dalších spolupůsobících látek, neboť jeho absorpční a emisní centrum vzniká spontánní reakcí tří aminokyselin serinu, tyrosinu a glycinu které jsou součástí jeho struktury. Jde o poměrně malý protein složený z 238 aminokyselin, přičemž tři z nich spontánně za přístupu kyslíku vytvářejí fluorescenční chromofor p-hydroxybenzylidenimidazilonin. Ten má dominantní absorpční maximum při 400 nm a emisní maximum při 505 nm. Zelený fluorescenční protein má velice zajímavou strukturu tzv. beta-barel složený z 11 vláken beta-skládaných listů s jednou alfa-šroubovicí zanořenou do nitra soudku. Chromofor je součástí této šroubovice a je umístěn přibližně uprostřed molekuly. Sekvence tří aminokyselin, které tvoří chromofor, není v denaturovaném (rozvolněném) proteinu ničím zajímavá ale pokud se zelený fluorescenční protein

sbalí do soudku, prudké zakřivení vyvolá chemickou reakci. Takto modifikovaný zelený fluorescenční protein nefluoreskuje. Proto je nutná přítomnost molekulárního kyslíku, v jehož přítomnosti nastává další chemická reakce, pomocí níž vzniká plně fluorescenční protein. Použité chemikálie Kyselina α-kyan-4-hydroxyskořicová (HCCA), kyselina trifluoroctová (TFA), acetonitril (ACN), voda (ACS čistota), kalibrační směs proteinů (Bruker), izolované GFP Pracovní postup Ověření přítomnosti GFP ve vzorku pomocí MALDI-TOF hmotnostní spektrometrie 1. Připravíme si roztok matrice HCCA rozpuštěním cca 20 mg HCCA v 1 ml 50% ACN a 0,1% TFA. Pro rychlejší rozpuštění využijeme ultrazvukové lázně. 2. Vzorek izolovaného GFP odsolíme pomocí Amicon ultra 3k (viz návod k filtru Amicon). 3. Smícháme několik μl odsoleného GFP s roztokem matrice HCCA v objemovém poměru 1:1. To stejné provedeme s kalibrační směsí proteinů. 4. Na MALDI destičku (viz obrázek níže) naneseme pomocí mikropipety 2-3 kapky směsi kalibrařních proteinů s HCCA matricí a 2-3 kapky směsi vzorku s HCCA matricí. Objem kapky je 1 μl. Nanášení provádímě v boxu Biosan. Používáme rukavice a dáváme si pozor na kontaminaci vzorku/destičky (vlasy, chlupy,...). Zapíšeme si do laboratorního deníku pozice jednotlivých skvrn.

5. Nanesené skvrny necháme vyschnout (v boxu) při laboratorní teplotě. 6. MALDI destičku s nanesenými a vyschlými skvrnami snasadíme na adaptér a stiskneme tlačítko PUSH na MALDI-TOF hmotnostním spektrometru. Počkáme, až se kryt dostane dolů a pak pomocí palce odděláme krytku. MALDI destičku s adaptérem vložíme dovnitř a krytku i kryt zavřeme. 7. Zmáčkneme zelené tlačítko LOAD/EJECT. Jakmile dojde k usazení MALDI destičky v iontovém zdroji, rozsvítí se kontrolka READY. Přístroj je připraven k měření. 8. V hlavním panelu programu flexcontrol (viz obrázek níže) se klikne na File Select method a vybere se vhodná metoda. Pro měření proteinů metoda s LP (linear positive). 9. V položce Detection zkontrolujeme a případně upravíme rozsah, ve kterém hodláme měřit. 10. Před začátkem kalibrace otevřeme položku Calibration a načteme vhodný seznam proteinů. Pokud není seznam úplný, doplníme název proteinu a jeho hmotnost. Zkontolujeme stav přístroje musí svítit zelená kontrolka READY a ACCES na přístroji. V programu flexcontrol lze vidět v pravém dolním rohu nápis READY a IN na zeleném podkladu (IN značí, že je destička vložena a připravena k měření).

11. Na schématu MALDI destičky v programu flexcontrol klikneme na pozici, kam jsme nanesli kalibrační směs. Na kameře můžeme sledovat, jak se destička posouvá na požadovanou pozici. 12. V kolonce Shots pod kamerou nastavíme počet krátkých pulzů laseru na 500. Vhodný výkon laseru nastavíme na posuvníku napravo od kamery začínáme měřit s malou energií laseru a pomalu posouváme posuvníkem nahoru, dokud dochází ke zlepšování kvality spekter. Jakmile se začne zvedat baseline spektra, přestaneme zvyšovat výkon laseru a nastavíme posuvník o zhruba 5 % níže. 13. Klikneme na tlačítko Start pod kamerou a začneme měřit. Při střílení laserem ručně posouváme destičkou tak, že myší klikáme na různé body na kameře. Po nastřílení celého předem nadefinovaného počtu spekter zprůměrované spektrum uložíme kliknutím na Save As a popíšeme soubor. 14. V položce Calibration klikneme na Automatic Assign. Tím se přiřadí hmotnosti naměřených píků standardů k jejich referenčním hmotnostem z načteného seznamu. Zkontrolujeme spektrum, zda píky odpovídají referenčním hmotnostem (v co nejmenším rozsahu ) a klikneme na Apply. Tím přístroj nakalibrujeme. V tabulce vidíme, jak moc se liší naměřená hodnota od hodnoty referenční a vypočtenou chybu. Klikneme na Save a spektrum znovu uložíme. 15. Po zkalibrování přístroje změříme a uložíme spektra GFP. Doporučená literatura GURÁŇ, Roman. Nanášení vzorků pro desorpční analytické metody (online). 2010 (cit. 21.6.2013). Bakalářská práce. Masarykova univerzita, Přírodovědecká fakulta. Vedoucí práce Jan Preisler. Dostupné z: <http://is.muni.cz/th/270205/prif_b/>.