وكان باناب هدية نوع من الدكتور بيتر شولتز (معهد سكريبس للبحوث). وقد تم تمويل هذا العمل من قبل المعاهد الكندية لبحوث الصحة المنح موب-102689 و موب-136894 (إلى رب) والمؤسسة الكندية للابتكار منحة 950-225005.

<ol>
	<li>Mannuzzu, L. M., Moronne, M. M., Isacoff, E. Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Direct+physical+measure+of+conformational+rearrangement+underlying+potassium+channel+gating.">Direct physical measure of conformational rearrangement underlying potassium channel gating.</a> Science. 271 (5246), 213-216 (1996).</li><li>Kalstrup, T., Blunck, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Dynamics+of+internal+pore+opening+in+K(V)+channels+probed+by+a+fluorescent+unnatural+amino+acid.">Dynamics of internal pore opening in K(V) channels probed by a fluorescent unnatural amino acid.</a> Proc Natl Acad Sci U S A. 110 (20), 8272-8277 (2013).</li><li>Xiao, H., Schultz, P. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=At+the+Interface+of+Chemical+and+Biological+Synthesis:+An+Expanded+Genetic+Code.">At the Interface of Chemical and Biological Synthesis: An Expanded Genetic Code.</a> Cold Spring Harb Perspect Biol. 8 (9), (2016).</li><li>Blunck, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Chapter+9.">Chapter 9.</a> Handbook of Ion Channels. , 113-133 (2015).</li><li>Chatterjee, A., Guo, J., Lee, H. S., Schultz, P. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+genetically+encoded+fluorescent+probe+in+mammalian+cells.">A genetically encoded fluorescent probe in mammalian cells.</a> J Am Chem Soc. 135 (34), 12540-12543 (2013).</li><li>DeBerg, H. A., Brzovic, P. S., Flynn, G. E., Zagotta, W. N., Stoll, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Structure+and+Energetics+of+Allosteric+Regulation+of+HCN2+Ion+Channels+by+Cyclic+Nucleotides.">Structure and Energetics of Allosteric Regulation of HCN2 Ion Channels by Cyclic Nucleotides.</a> J Biol Chem. 291 (1), 371-381 (2016).</li><li>Shen, B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Genetically+encoding+unnatural+amino+acids+in+neural+stem+cells+and+optically+reporting+voltage-sensitive+domain+changes+in+differentiated+neurons.">Genetically encoding unnatural amino acids in neural stem cells and optically reporting voltage-sensitive domain changes in differentiated neurons.</a> Stem Cells. 29 (8), 1231-1240 (2011).</li><li>Aman, T. K., Gordon, S. E., Zagotta, W. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Regulation+of+CNGA1+Channel+Gating+by+Interactions+with+the+Membrane.">Regulation of CNGA1 Channel Gating by Interactions with the Membrane.</a> J Biol Chem. 291 (19), 9939-9947 (2016).</li><li>Haddad, G. A., Blunck, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mode+shift+of+the+voltage+sensors+in+Shaker+K++channels+is+caused+by+energetic+coupling+to+the+pore+domain.">Mode shift of the voltage sensors in Shaker K+ channels is caused by energetic coupling to the pore domain.</a> J Gen Physiol. 137 (5), 455-472 (2011).</li><li>Batulan, Z., Haddad, G. A., Blunck, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=An+intersubunit+interaction+between+S4-S5+linker+and+S6+is+responsible+for+the+slow+off-gating+component+in+Shaker+K++channels.">An intersubunit interaction between S4-S5 linker and S6 is responsible for the slow off-gating component in Shaker K+ channels.</a> J Biol Chem. 285 (18), 14005-14019 (2010).</li><li>Kusch, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=How+subunits+cooperate+in+cAMP-induced+activation+of+homotetrameric+HCN2+channels.">How subunits cooperate in cAMP-induced activation of homotetrameric HCN2 channels.</a> Nat Chem Biol. 8 (2), 162-169 (2012).</li><li>Lee, H. S., Guo, J., Lemke, E. A., Dimla, R. D., Schultz, P. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Genetic+incorporation+of+a+small,+environmentally+sensitive,+fluorescent+probe+into+proteins+in+Saccharomyces+cerevisiae.">Genetic incorporation of a small, environmentally sensitive, fluorescent probe into proteins in Saccharomyces cerevisiae.</a> J Am Chem Soc. 131 (36), 12921-12923 (2009).</li><li>Summerer, D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+genetically+encoded+fluorescent+amino+acid.">A genetically encoded fluorescent amino acid.</a> Proc Natl Acad Sci U S A. 103 (26), 9785-9789 (2006).</li><li>Kalstrup, T., Blunck, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Reinitiation+at+non-canonical+start+codons+leads+to+leak+expression+when+incorporating+unnatural+amino+acids.">Reinitiation at non-canonical start codons leads to leak expression when incorporating unnatural amino acids.</a> Sci Rep. 5, 11866 (2015).</li><li>Liu, H., Naismith, J. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=An+efficient+one-step+site-directed+deletion,+insertion,+single+and+multiple-site+plasmid+mutagenesis+protocol.">An efficient one-step site-directed deletion, insertion, single and multiple-site plasmid mutagenesis protocol.</a> BMC Biotechnol. 8, 91 (2008).</li><li>Beckert, B., Masquida, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Synthesis+of+RNA+by+in+vitro+transcription.">Synthesis of RNA by in vitro transcription.</a> Methods Mol Biol. 703, 29-41 (2011).</li><li>Goldin, A. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Maintenance+of+Xenopus+laevis+and+oocyte+injection.">Maintenance of Xenopus laevis and oocyte injection.</a> Methods Enzymol. 207, 266-279 (1992).</li><li>Rudokas, M. W., Varga, Z., Schubert, A. R., Asaro, A. B., Silva, J. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+Xenopus+oocyte+cut-open+vaseline+gap+voltage-clamp+technique+with+fluorometry.">The Xenopus oocyte cut-open vaseline gap voltage-clamp technique with fluorometry.</a> J Vis Exp. (85), (2014).</li><li>Zhao, J., Blunck, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+isolated+voltage+sensing+domain+of+the+Shaker+potassium+channel+forms+a+voltage-gated+cation+channel.">The isolated voltage sensing domain of the Shaker potassium channel forms a voltage-gated cation channel.</a> Elife. 5, (2016).</li><li>Posson, D. J., Ge, P., Miller, C., Bezanilla, F., Selvin, P. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Small+vertical+movement+of+a+K++channel+voltage+sensor+measured+with+luminescence+energy+transfer.">Small vertical movement of a K+ channel voltage sensor measured with luminescence energy transfer.</a> Nature. 436 (7052), 848-851 (2005).</li><li>Chanda, B., Asamoah, O. K., Blunck, R., Roux, B., Bezanilla, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Gating+charge+displacement+in+voltage-gated+ion+channels+involves+limited+transmembrane+movement.">Gating charge displacement in voltage-gated ion channels involves limited transmembrane movement.</a> Nature. 436 (7052), 852-856 (2005).</li><li>Taraska, J. W., Puljung, M. C., Zagotta, W. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Short-distance+probes+for+protein+backbone+structure+based+on+energy+transfer+between+bimane+and+transition+metal+ions.">Short-distance probes for protein backbone structure based on energy transfer between bimane and transition metal ions.</a> Proc Natl Acad Sci U S A. 106 (38), 16227-16232 (2009).</li><li>Baker, B. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Genetically+encoded+fluorescent+sensors+of+membrane+potential.">Genetically encoded fluorescent sensors of membrane potential.</a> Brain Cell Biol. 36 (1-4), 53-67 (2008).</li><li>Miranda, P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=State-dependent+FRET+reports+calcium-+and+voltage-dependent+gating-ring+motions+in+BK+channels.">State-dependent FRET reports calcium- and voltage-dependent gating-ring motions in BK channels.</a> Proc Natl Acad Sci U S A. , (2013).</li><li>Sisido, M., Ninomiya, K., Ohtsuki, T., Hohsaka, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Four-base+codon/anticodon+strategy+and+non-enzymatic+aminoacylation+for+protein+engineering+with+non-natural+amino+acids.">Four-base codon/anticodon strategy and non-enzymatic aminoacylation for protein engineering with non-natural amino acids.</a> Methods. 36 (3), 270-278 (2005).</li><li>Hohsaka, T., Ashizuka, Y., Murakami, H., Sisido, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Five-base+codons+for+incorporation+of+nonnatural+amino+acids+into+proteins.">Five-base codons for incorporation of nonnatural amino acids into proteins.</a> Nucleic Acids Res. 29 (17), 3646-3651 (2001).</li></ol>

الكتاب ليس لديهم ما يكشف.

في أمينواسيلاتيون في الجسم الحي من ترناس التي يجري بشكل مستمر يجري نسخها جنبا إلى جنب مع الحمض الريبي النووي النقال-سينثيتاس، يجعل من الممكن الحصول على مستويات التعبير عالية لقياسات مضان. لدمج فوا كفاءة، فمن الأهمية بمكان أن يتم حقن باناب بشكل صحيح في النواة. نظرا لعدم اليقين من الموقع الدقيق للنواة، ومن المتوقع أن تفشل 10-40٪ من الحمض النووي، مما أدى إلى غير معبرة (أو معبر عن التسرب) البويضات. لذلك، فمن المهم للتحقق التعبير في غياب أناب و باناب لتحديد الظواهر الحالية والمقادير في حالة قنوات التسرب. وبهذه الطريقة، فمن الممكن تمييز البويضات مع الحقن الحمض النووي المناسب (التعبير عالية، أناب دف، كامل النمط الظاهري الحالي طول) من أولئك الذين يعانون من الحقن الحمض النووي الفاشلة (لا أو التعبير المنخفض، لا أناب دف، والنمط الظاهري الحالي اقتطاع إن وجدت). في حالة نقص مفاجئ في التعبير مع أناب، وإعداد قسامة أناب جديدة كما أناب ليست مستقرة لفترة أطول بيريأودس في محلول مائي (تصل إلى 1 سنة). استخدام فواس مع فف محدودة من قبل اختيار فلوروفوريس منذ كل فوا جديد يتطلب متعامد الحمض الريبي النووي النقال / الحمض الريبي النووي النقال سينثيتاس الزوج ليتم هندستها. حتى الآن فقط أناب موجود كما فوا وظيفية للإبلاغ عن ديناميات البروتين في البويضات. مطلوب مستويات التعبير عالية من أجل الكشف عن التغييرات مضان أناب ونحن نقدر الحد الأدنى من كثافة البروتين من 2 - 4000 ميكرون - 2 اعتمادا على حساسية الموقع. على سبيل المثال، يمكن أن ينظر إلى التغييرات مضان أناب في 0.2 مللي ثانية فقط من التيارات الأيونية ل V234Anap (2.4 × 10 9 قنوات لكل منطقة مثبتة في قطع مفتوحة الجهد المشبك)، في حين أن 5 نك من التيارات التيارات (1 × 10 6 قنوات قنوات في كلامبد منطقة في المشبك الجهد المفتوح قطع) مطلوبة ل A391Anap-W434F. كما شاكر هو تيترامر لديه أربعة جزيئات أناب لكل قناة. ونتيجة لذلك، ديمرز أو البروتينات أحادية المرجح أن تتطلب مستويات التعبير أعلى. ابعد من ذلكرمي، حركية تبييض أناب، والتي تعتمد على البيئة الكيميائية وكذلك شدة الضوء، وينبغي التحقق من أجل ضمان أن تبقى كثافة كافية للبروتوكول بأكمله. وجدنا أن حركية في نطاق الوقت الثاني 1 لا يزال يمكن تسجيلها مع نموذجي بروتوكول خطوة الجهد. ويمكن التقليل من التبييض عن طريق الحد من شدة الضوء (عمليات بطيئة يمكن تصفيتها أكثر) أو إضافة مبردات ثلاثية الدولة مثل ترولوكس (المعروف من الدراسات مضان جزيء واحد). إذا تم استخدام الإثارة ليد، يمكن للمرء أيضا إعداد بروتوكول ل &quot;عينة&quot; كثافة مضان كل 100 مللي ثانية ل 5-10 مللي ثانية، والحد من فعالية وقت الإثارة 10-20X. وكان الجهد فلاميتوميت المشبك تقنية قوية لدراسة العلاقات وظيفة هيكل بروتينات الغشاء، وأنه تم دمجها مع مجموعة متنوعة من تقنيات مضان بما في ذلك ليغاندس المسمى 11 ، ومقرها لانثانيد وفورستر الرنين إنيرغy نقل (لريت / الحنق) 20 ، 21 والتحول المعادن الحنق 22 . ومع ذلك، فإن القيود المفروضة على تقنيات وضع العلامات أعاقت تطبيق واسع النطاق. بروتينات الفلورسنت المشفرة وراثيا، في حين لا تقدر بثمن في العديد من التطبيقات الأخرى، هي كبيرة جدا لتقديم بديل عام. وقد تم توظيفهم بنجاح في C- محطة 23 ومجال يجند ملزمة من بك قنوات كا 24 ، ولكن لا يمكن إدخالها في &quot;النقاط الساخنة&quot; من البروتين. إدخال الأحماض الأمينية غير طبيعية الفلورسنت في الحقل فتحت هذه التقنية بطريقتين 2 : (ط) العديد من البروتينات يمكن دراستها منذ لم يعد سيستينس الذاتية يجب إزالتها. (2) يمكن وصف المواقع الخلوية الخلوية والمواقع المدفونة بما يسمح بمجموعة أوسع من الآليات التنظيمية التي يتعين التحقيق فيها. هندسة المستقبل من الحمض الريبي النووي النقال متعامد / سينثيتأزواج آس ل فواس جديدة من شأنها زيادة تطبيق فف إلى أبعد من ذلك. أيضا، يمكن أن تكون دمج متعددة من فواس مختلفة ممكنا باستخدام قاعدة أربعة أو خمسة قاعدة استراتيجية كودون 25 ، 26 . بسبب الكفاءة العالية التي البويضات القيطم هي قادرة على دمج واوس وتطبيق واسع النطاق من فف، ونحن نتوقع فوا-فف لتصبح مفتاح تقنية في مجال بنية البروتين وظيفة.

وقد تم دمج أكثر من 200 من الأحماض الأمينية غير الطبيعية من مختلف الخصائص الكيميائية والفيزيائية وراثيا في البروتينات في E. القولونية والخميرة وخلايا الثدييات 3 . يتم تضمين الأحماض الأمينية غير الطبيعية ردا على كودون وقف معين عن طريق زوج متعامد المهندسة الحمض الريبي النووي النقال / سينثيتاس. وقد وفرت النهج الوراثي لتعديل البروتينات رؤى قيمة في هيكل البروتين وظيفة. هنا، نقدم بروتوكول لاستخدام الجهد المشبك فلوروميتري (فف) في تركيبة مع وا الفلورسنت. في فف، ومراقبة في وقت واحد من البيانات الوظيفية وإعادة الهيكلة الهيكلي المترجمة حول مسبار الفلورسنت (~ 5 Å) يسمح لنا للحصول على معلومات ديناميكية مع ميلي ثانية واحدة القرار 1 . تحقيقات الفلورسنت تغير حالة التبريد الخاصة بهم على حركة محلية من البروتين. حركة فقط 1-2 Å كافية تؤدي إلى تغييرات كبيرة في مضانكثافة 4 . بعد تحديد موقع الفائدة في البروتين المستهدف، يتم تحور الموقع عن طريق طفرة نقطة. بشكل كلاسيكي، تم تحوير بقايا إلى السيستين في حين الآن، يتم إدخال كودون وقف العنبر (تاج) لدمج فوا الوراثية. ثم يتم في البروتين المختبر كتب في المختبر . في حين أن أنظمة التعبير الأخرى (على سبيل المثال، خلايا الثدييات) يمكن استخدامها 5 ، 6 ، 7 ، والبويضات القيطم هي الأفضل للدراسات هيكل وظيفة بسبب حجمها أكبر، مما يؤدي إلى التلاعب أسهل وكثافة أعلى مضان (أكثر فلوروفوريس)، وبالتالي، إلى نسبة الضوضاء. وعلاوة على ذلك، البويضات القيطم لها خلفية منخفضة من البروتينات الذاتية 2 ، 8 ، والتصبغ الظلام على الدروع القطب الحيواني ضد مضان الخلفية من رانه سايتوسول. يتم إزالة البويضات القيطم جراحيا ويتم حقن الحمض النووي ترميز الحمض الريبي النووي النقال متعامد / الحمض الريبي النووي النقال-سينثيتاس محددة ل فوا في نواة البويضات. بعد 6-24 ساعة ساعة الحضانة، يتم حقن الحمض النووي الريبي البروتين مع فوا في السيتوسول من البويضات، تليها فترة الحضانة 2-3 أيام. من أجل منع أي ضرر على فوا (فوتوبلاشينغ)، والإجراءات بما في ذلك أناب يجب أن تنفذ تحت الضوء الأحمر لتجنب فلورفور الإثارة. يتم دراسة البويضات على قطع مفتوحة البويضة الجهد المشبك الإعداد، والتي هي التي شنت على المجهر مضان تستقيم، وتسجيل التيار الكهربائي والتغيرات مضان في وقت واحد 9 ، 10 . بدلا من ذلك، اثنين من القطب الكهربائي المشبك الجهد 1 أو التصحيح المشبك تكوينات 11 يمكن استخدامها. مضان هو متحمس من قبل الأطوال الموجية المناسبة مع انخفاض الضوضاء رمز و<html> الانبعاثات المسجلة باستخدام الثنائي الضوئي مرتبطة مكبر للصوت مع التضخيم عالية. هناك العديد من المزايا من استخدام الفلورسنت الأحماض الأمينية غير طبيعية (فواس) في فلوريوميتري الجهد المشبك. واحد هو الوصول إلى الجانب عصاري خلوي من البروتينات الغشاء. وتقع العديد من العمليات التنظيمية هنا (على سبيل المثال، كا 2 + - أو المواقع النوكليوتيدات ملزمة، سريع وإغلاق الدولة تعطيل قنوات أيون الجهد بوابات، افتتاح المسام، اقتران وحدة). كل هذه العمليات يمكن الوصول إليها الآن لوضع العلامات الفلورسنت. ميزة أخرى هي صغر حجم التحقيق مما يؤدي إلى أقل اضطراب في البروتين. حتى الآن، تم تصميم اثنين من أزواج الحمض الريبي النووي النقال / ترنا سينثيتاس متعامد ل فواس 12 ، 13 ، حيث 3- (6-أسيتيلنافثالين 2-يلامينو) -2-أمينوبروبانويك حمض (أناب) هو فوا الوحيد الذي تم استخدامه في البويضات القيطم 2 ،&quot;كريف&quot;&gt; 8. أناب هو فلوروفور حساسة بيئيا مع الوزن الجزيئي من 272.3 ز / مول وهي أكبر قليلا فقط من التربتوفان 12 ( أرقام 1A، 1B ). نظرا لصغر حجمها، من المرجح أن يتم إدخال عدد أقل من التأثيرات المجسمة بواسطة الفلورفور مقارنة مع الفلوروفوريس التقليدي المرفق عبر رابط (عادة أكثر من 500 جم / مول). وعلاوة على ذلك، في حالة أناب، ويقع فلورفور أقرب إلى العمود الفقري البروتين من تلك المرتبطة سيستينس، وبالتالي، أناب هو البحث عن إعادة ترتيب أكثر محلية. وأخيرا، إزالة السيستين الذاتية في فف التقليدية من أجل ضمان وضع العلامات على الموقع لم يعد شرطا في وا-فف وبالتالي (1) يترك البروتينات في (تقريبا) حالتهم الأصلية و (إي) يسمح فف ليتم تطبيقها لدراسة مجموعة واسعة من البروتينات التي يمكن تغيير وظيفة من خلال استبدال السيستين. <img alt="شكل 1" src = &quot;/ فيليز / ftp_upload / 55598 / 55598fig1.jpg&quot; /&gt; الشكل 1 : أناب و مضان الأطياف. ( A ) التركيب الكيميائي لل أناب. ( B ) طيف الامتصاص تطبيع وأطياف الانبعاثات ل 1 نانومتر أناب، مما يدل على حساسية مضان أناب إلى مسعور المائي. تم الحصول على أطياف الانبعاث مثيرة في 350 نانومتر. <a href="https://www-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/55598/55598fig1large.jpg" target="_blank">الرجاء انقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.</a> العيب من استخدام وارس الفلورسنت هو أن السكان غير المتجانسة من البروتينات قد ينتج عن وقف كودون ريدثرو، إعادة التأهيل متعدية، C- محطة اقتطاع البروتينات أو الحديث المتبادل مع أمينواسيلاتيون الذاتية إذا كان كمية ترناس أمينواسيلاتد نادرة. وينبغي دائما التحقق من هذا التعبير تسرب لفي غياب فوا ورنا الحمض الريبي النووي النقال / الحمض الريبي النووي النقال سينثيتاس الزوج. لقد تناولنا مسألة الانتقالوكيفية تكرارها، وكيفية التحايل عليها من أجل مواقع الإدراج N-ترمينال سابقا 14 . ومع ذلك، عندما فوا، ترنا و ترنا سينثيتاس موجودة في كميات مشبعة، لا يزال هناك احتمال ضئيل للتعبير تسرب. الاختلاف الإجرائي الرئيسي بين فوا-فف و فف التقليدي هو الحقن والتعامل مع البويضات. حقن الحمض الريبي النووي النقال ترنا الحمض الريبي النووي النقال و ترنا سينثيتاس (باناب) يليه إدخال أناب، والتي هي إما شارك في حقن مع مرنا البروتين أو بدلا من ذلك إضافة إلى حل الحضانة كما استر أسيتوكسيميثيل (آم).

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="567">
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:199px;">Solutions</td>
			<td style="width:111px;"></td>
			<td style="width:161px;"></td>
			<td style="width:96px;"></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Barth&#39;s solution</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">NaCl&#160;</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>S7653</td>
			<td>90mM</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">KCl</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>BP366-500</td>
			<td>3mM</td>
		</tr>
		<tr height="24">
			<td height="24" style="height:24px;">MgSO4</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>M-9397</td>
			<td>0.82mM</td>
		</tr>
		<tr height="24">
			<td height="24" style="height:24px;">CaCl2</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>C-7902</td>
			<td>0.41mM</td>
		</tr>
		<tr height="24">
			<td height="24" style="height:24px;">Ca(NO3)2</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>C-1396</td>
			<td>0.33mM</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">HEPES</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>H4034</td>
			<td>5mM</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">NaOH hydrate</td>
			<td>BDH</td>
			<td>BDH7225-4</td>
			<td>pH 7.6</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Penicilin</td>
			<td>Invitrogen</td>
			<td>15140122</td>
			<td>100U/mL</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Streptomycin</td>
			<td>Invitrogen</td>
			<td>15140122</td>
			<td>100&#181;g/mL</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Kanamycin</td>
			<td>Invitrogen</td>
			<td>15160054</td>
			<td>10mg/100mL</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Horse serum</td>
			<td>Invitrogen</td>
			<td>16050122</td>
			<td>5%</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">SOS Standard Oocyte Solution</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">NaCl&#160;</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>746398</td>
			<td>102 mM</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">KCl</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>746436</td>
			<td>3 mM</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">MgCl2</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>M9272</td>
			<td>1 mM</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">HEPES</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>H4034</td>
			<td>5 mM</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">External recording solution</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">N-methyl-D-glucamine (NMDG)</td>
			<td>Alfa Aesar</td>
			<td>L14282</td>
			<td>115mM</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">HEPES</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>H4034</td>
			<td>10mM</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Calcium hydroxide</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>239232</td>
			<td>2mM</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">MES hydrate</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>258105</td>
			<td>pH 7.2</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Internal recording solution</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">N-methyl-D-glucamine (NMDG)</td>
			<td>Alfa Aesar</td>
			<td>L14282</td>
			<td>115mM</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">HEPES</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>H4034</td>
			<td>10mM</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Ethylenediamine Tetraacetic Acid (EDTA)</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>E478-500</td>
			<td>2mM</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">MES hydrate</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>258105</td>
			<td>pH 7.2</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Labeling solution</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">KOH</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>P250-1</td>
			<td>115mM</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">HEPES</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>H4034</td>
			<td>10mM</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Calcium hydroxide</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>239232</td>
			<td>2mM</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">MES hydrate</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>258105</td>
			<td>pH 7.2</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">TMR stock solution</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Tetramethylrhodamine-5-maleimide (TMR)</td>
			<td>Molcular Probes by Life Technologies</td>
			<td>T6027</td>
			<td>5mM in DMSO</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Anap stock solution</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="80">
			<td height="80" style="height:80px;">Anap</td>
			<td>ABZENA (TCRS)</td>
			<td>Custom synthesis TCRS-170</td>
			<td style="width:96px;">1mM in nuclease-free water and 1% NaOH 1N</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Name</td>
			<td>Company</td>
			<td>Catalog Number</td>
			<td>Comments</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Material/Equipment</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">pAnap</td>
			<td>Addgene</td>
			<td>48696</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">High Performance Oocyte Clamp</td>
			<td>Dagan Corporation</td>
			<td>CA-1B</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Gpatch Acquisition software</td>
			<td colspan="3">Department of Anesthesiology, University of California, Los Angeles</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Analysis software</td>
			<td colspan="3">Department of Anesthesiology, University of California, Los Angeles</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Recording Chamber</td>
			<td colspan="2">Custom machined</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Photo diode detection system</td>
			<td>Dagan Corporation</td>
			<td>PhotoMax-200/PIN</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Electrical shutter driver</td>
			<td>UNIBLITZ</td>
			<td>VCM-D1</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

voltage-clamp fluorometry in xenopus oocytes using fluorescent unnatural amino acids

وكان الجهد المشبك فلوروميتري (فف) تقنية الاختيار للتحقيق في هيكل ووظيفة البروتينات الغشاء الإلكتروجيني حيث القياسات في الوقت الحقيقي من مضان والتيارات تقرير في وقت واحد على إعادة ترتيب المحلية والوظيفة العالمية، على التوالي 1 . في حين أن تقنيات عالية الدقة الهيكلية مثل المجهر الإلكتروني البرد أو الأشعة السينية البلورات توفر صور ثابتة للبروتينات من الفائدة، فف يوفر البيانات الهيكلية الديناميكية التي تسمح لنا لربط إعادة الهيكلة الهيكلية (مضان) لبيانات وظيفية ديناميكية (الكهربية). حتى وقت قريب، والكيمياء ثيول رد الفعل المستخدمة في وضع العلامات الموجهة فلورزنت الموقع من البروتينات يقيد نطاق النهج لأنه سيتم وصفها جميع سيستينس الوصول إليها، بما في ذلك الذاتية. وبالتالي كان مطلوبا لبناء البروتينات خالية من السيستين الذاتية. كما تم وضع العلامات على المواقع التي يمكن الوصول إليها من خارج الخليةجانب. هذا تغير مع استخدام الفلورسنت الأحماض الأمينية غير طبيعية (فوا) لدمج على وجه التحديد مسبار الفلورسنت الصغيرة ردا على وقف قمع الكودون باستخدام الحمض الريبي النووي النقال متعامد ورنا الحمض الريبي النووي النقال سينثيتاس 2 . تحسين فف يتطلب فقط إجراء حقن من خطوتين من حقن الحمض النووي (الحمض الريبي النووي النقال / زوج سينثيتاس) تليها الحمض النووي الريبي / فوا شارك في الحقن. الآن، وضع العلامات على كل من الخلايا والمواقع المدفونة ممكن، واستخدام فف توسعت بشكل كبير. وبالتالي فإن تقنية فف تصبح جذابة لدراسة مجموعة واسعة من البروتينات، والأهم من ذلك - يسمح التحقيق في العديد من الآليات التنظيمية عصاري خلوي.

ويبين الشكل 4 مثالا على تسجيلات فف التي تم الحصول عليها من البويضة معربا عن قنوات شاكر مع تعطيل سريع إزالتها (إر)، L382stop-W434F في وجود باناب و أناب. يحول الطفرة W434F تيارات البوتاسيوم الأيونية، مما يجعل من الممكن قياس تشريد تهمة النابضة العابرة (تيارات الصابورة). وتثبت التسجيلات المتزامنة لتيارات التعرق (التتبع العلوي) وتغيرات شدة مضان أناب (أثر أقل) عند إزالة الاستقطاب نجاح دمج أناب في الموضع L382. هنا، يقع أناب في الجزء السفلي من كل من أربعة S4 الغشاء الحلقات التي تتحرك أثناء التنشيط (L382) وبالتالي تقرير عن إعادة ترتيب المحلية داخل الخلايا. تغيير مضان يمكن أن يكون سببه الاسترخاء المذيبات (التغيرات القطبية البيئية) و / أو التبريد بواسطة الأحماض الأمينية الأخرى 4 . كلا الآليتين هي نتيجة لإعادة ترتيب البروتين النسبية. </P&gt; الشكل 5 يعرض أناب و تمر إشارات مضان باستخدام بروتوكولات الخطوة التي تم الحصول عليها من نفس البويضة. عن طريق إضافة طفرة A359C في الخلفية L382stop-W434F ووضع العلامات مع تمر-ماليميد، فمن الممكن مع تقنية وصفها للتحقيق في الوقت الحقيقي الحركات في مناطق مختلفة في نفس البروتين. في هذه الحالة، تمر تحقيقات حركة الحلزون العلوي S4 (A359C) في حين أناب تحقيق حركة الجزء السفلي من S4 (L382). من دورة الزمن من تغيير مضان يمكن للمرء أن استرداد المعلومات الديناميكية للانتقال التي رصدها مضان من خلال تحليل حركية ( أرقام 5A، 5B ). وعلاوة على ذلك، يتم الحصول على العلاقة مضان الجهد (فف) من خلال التآمر شدة حالة مضان ثابتة ضد الجهد ( الشكل 5C ). ويعكس فف التوازن بين إشغال الدول المراقبة التي في حالة القنوات الأيونية يمكن أن تتبع vأولتاج استشعار الحركة، أو فتح المسام المركزي. وباستخدام فوا، أصبح من الممكن الآن الحصول على فف من داخل القناة. ويبين الشكل 5C أن الجزء العلوي من S4 (تمر) لديه نفس الاعتماد على الجهد كما الجزء السفلي من S4 (أناب). نسبة الإشارة إلى الضوضاء تعتمد أساسا على تغيير مضان النسبية (دف / F) ومضان الكلي. و دف / F يحدد حجم الإشارة في حين يتم تحديد الضوضاء من قبل مضان الكلي بسبب طبيعة الكم من الضوء (الضوضاء بواسون). و دف / F تعتمد على حالة التبريد في حالات مختلفة من البروتين، وإشغال الدول (على سبيل المثال، والاحتمال المفتوح). مجموع مضان يضم مضان من وضع العلامات محددة ومن وضع العلامات الخلفية غير محددة. يتم تعريف مجموع مضان معين من قبل عدد من البروتينات وأعرب عن العائد الكم من فلورفور. سطح كبير من زيالبويضات نوبوس هو مفيد لأنه يزيد من عدد من البروتينات المساهمة. إن العائد الكمي للأناب، أي عدد الفوتونات المنبعثة لكل دورة إثارة أو &quot;سطوع&quot; الفلورفور، أقل، مما يؤدي إلى انخفاض كثافة مضان الكلي وبالتالي تقليل نسبة الإشارة إلى الضوضاء. في نفس الوقت، أناب وضع العلامات يؤدي إلى مضان الخلفية منخفضة بحيث نسبة الإشارة إلى الخلفية (دف / F) هو أعلى ل أناب ( أرقام 5A، 5B ). تجربة مراقبة هامة هي للتحقق من التعبير في غياب أناب، من أجل تقييم تأثير التعبير تسرب. وقد تبين سابقا أن مجالات استشعار الجهد المعزولة (إيفس، 1-382) التي تفتقر إلى رابط S4-S5 والمسام وأعرب وظيفيا 19 . لذلك، في غياب أناب، قنوات L382stop-W434F التعبير عن إفسدس كما هو مبين في الشكل 6 . التعبير عن قنوات كاملة طول مع أناب ديه قليلة أو معدومة التيارات إيفسد، في حين أن القنوات اقتطاع تظهر إفسد قوية التيارات في غياب أناب. وجود هذه البروتينات اقتطاع C- محطة يعتمد على موقف كودون وقف إدراجها وينبغي أن تؤخذ دائما في الاعتبار عند العمل مع الأحماض الأمينية غير طبيعية. تجارب السيطرة دون أناب تسمح التحقق ما إذا كان السكان غير متجانسة موجودة في التجارب مع أناب. <img alt="الشكل 4" src="/files/ftp_upload/55598/55598fig4.jpg" /> الشكل 4 : تيارات التباعد المتزامنة و مضان التغييرات من سطح البروتين عصاري خلوي الحصول عليها مع فف. التيارات التيارات التي تم الحصول عليها مع بروتوكول الطرح P / 4 والتسجيل في وقت واحد من مضان على الاستقطاب. يتم تضمين أناب في شاكر في موقف L382، مما أدى إلى فوالتي تعتمد على تكثيف مضان شدة من نهاية الخلايا من الحلزون S4. يشار إلى كثافة مضان الحد الأقصى &quot;F&quot; ويشير تغيير مضان &quot;دف&quot;. النجم في نهاية تغيير مضان يصادف إغلاق مصراع كهربائي (لا يظهر فتح مصراع قبل النبض). <a href="https://www-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/55598/55598fig4large.jpg" target="_blank">الرجاء انقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.</a> <img alt="الشكل 5" src="/files/ftp_upload/55598/55598fig5.jpg" /> الشكل 5 : فف ثنائي اللون مع أناب و تمر. ( A ) أناب و ( B ) تمر مضان التغييرات التي تم الحصول عليها من شاكر A359C-L382Anap-W434F معربا عن البويضة المسمى مع تمر-ماليميد. ( C ) يتم رسم التغييرات مضان من A و B ضد الغشاء المحتملة (فف). تظهر البيانات متوسط7؛ سد مع ن = 5 البويضات. <a href="https://www-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/55598/55598fig5large.jpg" target="_blank">الرجاء انقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.</a> <img alt="الشكل 6" src="/files/ftp_upload/55598/55598fig6.jpg" /> الشكل 6 : تعبر قنوات شاكر المقتطعة عن محطة C في غياب أناب. يتم التعبير عن المجالات استشعار الجهد المعزولة (إيفسد، 1-382) مع zH4IR-L382stop-W434F في غياب أناب، مما أدى إلى تيارات إيفسد في إمكانيات فرط الاستقطاب 19 . في وجود أناب ومع ذلك، كامل طول التعبير شاكر يتنافس مع التعبير إيفسد، ونتيجة لذلك، فإن كمية إيفسد أقل. <a href="https://www-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/55598/55598fig6large.jpg" target="_blank">الرجاء انقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.</a>

Watch this Scientific Journal Video about Voltage-clamp Fluorometry in Xenopus Oocytes Using Fluorescent Unnatural Amino Acids at JoVE.com

Voltage-clamp Fluorometry in Xenopus Oocytes Using Fluorescent Unnatural Amino Acids

توضح هذه المقالة تعزيز التقليدية الجهد المشبك فلوروميتري (فف) حيث يتم استخدام الفلورسنت الأحماض الأمينية غير طبيعية (فوا) بدلا من الأصباغ ماليميد، لتحقيق إعادة ترتيب الهيكلي في القنوات الأيونية. ويشمل الإجراء زينوبوس البويضات حقن الحمض النووي، رنا / فوا سوينجكتيون، والقياسات الحالية والضوضاء في وقت واحد.

الجهد المشبك فلوروميتري في<em&gt; القيطم</em&gt; البويضات باستخدام الفلورسنت الأحماض الأمينية غير طبيعية

Voltage-Clamp Fluorometry (VCF) has been the technique of choice to investigate the structure and function of electrogenic membrane proteins where ...

voltage-clamp-fluorometry-xenopus-oocytes-using-fluorescent-unnatural

Nanyang Technological University

Research

JoVE Journal

Biochemistry

Voltage-clamp Fluorometry in Xenopus Oocytes Using Fluorescent Unnatural Amino Acids

10.4K Views.  University of Montréal.  توضح هذه المقالة تعزيز التقليدية الجهد المشبك فلوروميتري (فف) حيث يتم استخدام الفلورسنت الأحماض الأمينية غير طبيعية (فوا) بدلا من الأصباغ ماليميد، لتحقيق إعادة ترتيب الهيكلي في القنوات الأيونية. ويشمل الإجراء زينوبوس البويضات حقن الحمض ا?...

Video: Voltage-clamp Fluorometry in Xenopus Oocytes Using Fluorescent Unnatural Amino Acids

A Polyaniline-based Sensor of Nucleic Acids

Detection of nucleic acids is at the center of diagnostic technologies used in research and the clinic. Standard approaches used in these technologies rely on enzymatic modification that can introduce bias and artifacts. A critical element of next generation detection platforms will be direct molecular sensing, thereby avoiding a need for amplification or labels. Advanced nanomaterials may provide the suitable chemical modalities to realize label-free sensors. Conjugated polymers are ideal for biological sensing, possessing properties compatible with biomolecules and exhibit high sensitivity to localized environmental changes. In this article, a method is presented for detecting nucleic acids using the electroconductive polymer polyaniline. Simple DNA "probe" oligonucleotides complementary to target nucleic acids are attached electrostatically to the polymer, creating a sensor system that can differentiate single nucleotide differences in target molecules. Outside the specific and unbiased nature of this technology, it is highly cost effective.

Nucleic acids are common analytes for assessing biological systems; however, bias from enzymatic manipulation can cause concern. Here a method is described for label-free detection of nucleic acids using polyaniline. This sensitive, cost-effective sensor technology can distinguish single nucleotide differences between molecules.

والاستشعار القائم بولي آنلين من الأحماض النووية

Detection of nucleic acids is at the center of diagnostic technologies used in research and the clinic. Standard approaches used in these technologies ...

An Optimized Protocol for Electrophoretic Mobility Shift Assay Using Infrared Fluorescent Dye-labeled Oligonucleotides

Electrophoretic Mobility Shift Assays (EMSA) are an instrumental tool to characterize the interactions between proteins and their target DNA sequences. Radioactivity has been the predominant method of DNA labeling in EMSAs. However, recent advances in fluorescent dyes and scanning methods have prompted the use of fluorescent tagging of DNA as an alternative to radioactivity for the advantages of easy handling, saving time, reducing cost, and improving safety. We have recently used fluorescent EMSA (fEMSA) to successfully address an important biological question. Our fEMSA analysis provides mechanistic insight into the effect of a missense mutation, G73E, in the highly conserved HMG transcription factor SOX-2 on olfactory neuron type diversification. We found that mutant SOX-2G73E protein alters specific DNA binding activity, thereby causing olfactory neuron identity transformation. Here, we present an optimized and cost-effective step-by-step protocol for fEMSA using infrared fluorescent dye-labeled oligonucleotides containing the LIM-4/SOX-2 adjacent target sites and purified SOX-2 proteins (WT and mutant SOX-2G73E proteins) as a biological example.

We describe here an optimized protocol of fluorescent Electrophoretic Mobility Shift Assays (fEMSA) using purified SOX-2 proteins together with infrared fluorescent dye-labeled DNA probes as a case study to tackle an important biological question.

بروتوكول الأمثل لالكهربي التنقل التحول الفحص عن طريق أليغنوكليوتيد] وصفت صبغ الأشعة تحت الحمراء نيون

Electrophoretic Mobility Shift Assays (EMSA) are an instrumental tool to characterize the interactions between proteins and their target DNA sequences. ...

Identification of Fatty Acids in Bacillus cereus

The Bacillus species contain branched chain and unsaturated fatty acids (FAs) with diverse positions of the methyl branch (iso or anteiso) and of the double bond. Changes in FA composition play a crucial role in the adaptation of bacteria to their environment. These modifications entail a change in the ratio of iso versus anteiso branched FAs, and in the proportion of unsaturated FAs relative to saturated FAs, with double bonds created at specific positions. Precise identification of the FA profile is necessary to understand the adaptation mechanisms of Bacillus species.
Many of the FAs from Bacillus are not commercially available. The strategy proposed herein identifies FAs by combining information on the retention time (by calculation of the equivalent chain length (ECL)) with the mass spectra of three types of FA derivatives: fatty acid methyl esters (FAMEs), 4,4-dimethyl oxazoline derivatives (DMOX), and 3-pyridylcarbinyl ester (picolinyl). This method can identify the FAs without the need to purify the unknown FAs.
Comparing chromatographic profiles of FAME prepared from Bacillus cereus with a commercial mixture of standards allows for the identification of straight-chain saturated FAs, the calculation of the ECL, and hypotheses on the identity of the other FAs. FAMEs of branched saturated FAs, iso or anteiso, display a constant negative shift in the ECL, compared to linear saturated FAs with the same number of carbons. FAMEs of unsaturated FAs can be detected by the mass of their molecular ions, and result in a positive shift in the ECL compared to the corresponding saturated FAs.
The branching position of FAs and the double bond position of unsaturated FAs can be identified by the electron ionization mass spectra of picolinyl and DMOX derivatives, respectively. This approach identifies all the unknown saturated branched FAs, unsaturated straight-chain FAs and unsaturated branched FAs from the B. cereus extract.

Identification of Fatty Acids in Bacillus cereus

We propose a protocol to identify fatty acids without the need to purify them. It combines information on the retention times with the mass spectra of three types of fatty acid derivatives: fatty acid methyl esters (FAMEs), 4,4-dimethyl oxazoline derivatives (DMOX), and 3-pyridylcarbinyl esters (picolinyl).

تحديد الأحماض الدهنية في<em&gt; العصوية الشمعية</em

The Bacillus species contain branched chain and unsaturated fatty acids (FAs) with diverse positions of the methyl branch (iso or anteiso) and of the ...

Reconstitution of Cell-cycle Oscillations in Microemulsions of Cell-free Xenopus Egg Extracts

Real-time measurement of oscillations at the single-cell level is important to uncover the mechanisms of biological clocks. Although bulk extracts prepared from Xenopus laevis eggs have been powerful in dissecting biochemical networks underlying the cell-cycle progression, their ensemble average measurement typically leads to a damped oscillation, despite each individual oscillator being sustained. This is due to the difficulty of perfect synchronization among individual oscillators in noisy biological systems. To retrieve the single-cell dynamics of the oscillator, we developed a droplet-based artificial cell system that can reconstitute mitotic cycles in cell-like compartments encapsulating cycling cytoplasmic extracts of Xenopus laevis eggs. These simple cytoplasmic-only cells exhibit sustained oscillations for over 30 cycles. To build more complicated cells with nuclei, we added demembranated sperm chromatin to trigger nuclei self-assembly in the system. We observed a periodic progression of chromosome condensation/decondensation and nuclei envelop breakdown/reformation, like in real cells. This indicates that the mitotic oscillator functions faithfully to drive multiple downstream mitotic events. We simultaneously tracked the dynamics of the mitotic oscillator and downstream processes in individual droplets using multi-channel time-lapse fluorescence microscopy. The artificial cell-cycle system provides a high-throughput framework for quantitative manipulation and analysis of mitotic oscillations with single-cell resolution, which likely provides important insights into the regulatory machinery and functions of the clock.

Reconstitution of Cell-cycle Oscillations in Microemulsions of Cell-free Xenopus Egg Extracts

We present a method for the generation of in vitro self-sustained mitotic oscillations at the single-cell level by encapsulating egg extracts of Xenopus laevis in water-in-oil microemulsions.

إعادة تشكيل ذبذبات دورة الخلية في ميكرومولسيونس مستخرجات البيض خالية من الخلية النمو

Real-time measurement of oscillations at the single-cell level is important to uncover the mechanisms of biological clocks. Although bulk extracts ...

Structure Solution of the Fluorescent Protein Cerulean Using MeshAndCollect

X-ray crystallography is the major technique used to obtain high resolution information concerning the 3-dimensional structures of biological macromolecules. Until recently, a major requirement has been the availability of relatively large, well diffracting crystals, which are often challenging to obtain. However, the advent of serial crystallography and a renaissance in multi-crystal data collection methods has meant that the availability of large crystals need no longer be a limiting factor. Here, we illustrate the use of the automated MeshAndCollect protocol, which first identifies the positions of many small crystals mounted on the same sample holder and then directs the collection from the crystals of a series of partial diffraction data sets for subsequent merging and use in structure determination. MeshAndCollect can be applied to any type of micro-crystals, even if weakly diffracting. As an example, we present here the use of the technique to solve the crystal structure of the Cyan Fluorescent Protein (CFP) Cerulean.

We present the use of the MeshAndCollect protocol to obtain a complete diffraction data set, for use in subsequent structure determination, composed of partial diffraction data sets collected from many small crystals of the fluorescent protein Cerulean.

بنية حل أزرق نيون البروتين باستخدام ميشاندكوليكت

X-ray crystallography is the major technique used to obtain high resolution information concerning the 3-dimensional structures of biological ...

Fluorescent Silver Staining of Proteins in Polyacrylamide Gels

Silver staining is a colorimetric technique widely used to visualize protein bands in polyacrylamide gels following sodium dodecyl sulfate-polyacrylamide gel electrophoresis (SDS-PAGE). The classic silver stains have certain drawbacks, such as high background staining, poor protein recovery, low reproducibility, a narrow linear dynamic range for quantification, and limited compatibility with mass spectrometry (MS). Now, with the use of a fluorogenic Ag+ probe, TPE-4TA, we developed a fluorescent silver staining method for the total protein visualization in polyacrylamide gels. This new stain avoids the troublesome silver reduction step in traditional silver stains. Moreover, the fluorescent silver stain demonstrates good reproducibility, sensitivity, and linear quantification in protein detection, making it a useful and practical protein gel stain.

Here, we describe a detailed protocol outlining a new fluorescent staining technique for total protein detection in polyacrylamide gels. The protocol utilizes a silver ion-specific fluorescence turn-on probe, which detects Ag+-protein complexes, and eliminates certain limitations of traditional chromogenic silver stains.

تلوين الفضة الفلورسنت من البروتينات في المواد الهلامية Polyacrylamide

Silver staining is a colorimetric technique widely used to visualize protein bands in polyacrylamide gels following sodium dodecyl sulfate-polyacrylamide ...

Identifying Amino Acid Overproducers Using Rare-Codon-Rich Markers

To satisfy the ever-growing market for amino acids, high-performance production strains are needed. The amino acid overproducers are conventionally identified by harnessing the competitions between amino acids and their analogs. However, this analog-based method is of low accuracy, and proper analogs for specific amino acids are limited. Here, we present an alternative strategy that enables an accurate, sensitive, and high-throughput screening of amino acid overproducers using rare-codon-rich markers. This strategy is inspired by the phenomenon of codon usage bias in protein translation, for which codons are categorized into common or rare ones based on their frequencies of occurrence in the coding DNA. The translation of rare codons depends on their corresponding rare transfer RNAs (tRNAs), which cannot be fully charged by the cognate amino acids under starvation. Theoretically, the rare tRNAs can be charged if there is a surplus of the amino acids after charging the synonymous common isoacceptors. Therefore, retarded translations caused by rare codons could be restored by feeding or intracellular overproductions of the corresponding amino acids. Under this assumption, a selection or screening system for identifying amino acid overproducers is established by replacing the common codons of the targeted amino acids with their synonymous rare alternatives in the antibiotic resistance genes or the genes encoding fluorescent or chromogenic proteins. We show that the protein expressions can be greatly hindered by the incorporation of rare codons and that the levels of proteins correlate positively with the amino acid concentrations. Using this system, overproducers of multiple amino acids can be readily screened out from mutation libraries. This rare-codon-based strategy only requires a single modified gene, and the host is less likely to escape the selection than in other methods. It offers an alternative approach for obtaining amino acid overproducers.

This study presents an alternative strategy to the conventional toxic analog-based method in identifying amino acid overproducers by using rare-codon-rich markers to achieve accuracy, sensitivity, and high-throughput simultaneously.

تحديد الإفراط في الأحماض الأمينية باستخدام علامات نادرة Codon الغنية

To satisfy the ever-growing market for amino acids, high-performance production strains are needed. The amino acid overproducers are conventionally ...

Localization of SUMO-modified Proteins Using Fluorescent Sumo-trapping Proteins

Here we are presenting a novel method to study the sumoylation of proteins and their sub-cellular localization in mammalian cells and nematode oocytes. This method utilizes a recombinant modified SUMO-trapping protein fragment, kmUTAG, derived from the Ulp1 SUMO protease of the stress-tolerant budding yeast Kluyveromyces marxianus. We have adapted the properties of the kmUTAG for the purpose of studying sumoylation in a variety of model systems without the use of antibodies. For the study of SUMO, KmUTAG has several advantages when compared to antibody-based approaches. This stress-tolerant SUMO-trapping reagent is produced recombinantly, it recognizes native SUMO isoforms from many species, and unlike commercially available antibodies it shows reduced affinity for free, unconjugated SUMO. Representative results shown here include the localization of SUMO conjugates in mammalian tissue culture cells and nematode oocytes.

SUMO is an essential and highly conserved, small ubiquitin-like modifier protein. In this protocol we are describing the use of a stress-tolerant recombinant SUMO-trapping protein (kmUTAG) to visualize native, untagged SUMO conjugates and their localization in a variety of cell types.

توطين البروتينات المعدلة السومو باستخدام السومو الفلورسنت-البروتينات الملائمة

Here we are presenting a novel method to study the sumoylation of proteins and their sub-cellular localization in mammalian cells and nematode oocytes. ...

Kinetic Screening of Nuclease Activity using Nucleic Acid Probes

Nucleases are a class of enzymes that break down nucleic acids by catalyzing the hydrolysis of the phosphodiester bonds that link the ribose sugars. Nucleases display a variety of vital physiological roles in prokaryotic and eukaryotic organisms, ranging from maintaining genome stability to providing protection against pathogens. Altered nuclease activity has been associated with several pathological conditions including bacterial infections and cancer. To this end, nuclease activity has shown great potential to be exploited as a specific biomarker. However, a robust and reproducible screening method based on this activity remains highly desirable.
Herein, we introduce a method that enables screening for nuclease activity using nucleic acid probes as substrates, with the scope of differentiating between pathological and healthy conditions. This method offers the possibility of designing new probe libraries, with increasing specificity, in an iterative manner. Thus, multiple rounds of screening are necessary to refine the probes&#39; design with enhanced features, taking advantage of the availability of chemically modified nucleic acids. The considerable potential of the proposed technology lies in its flexibility, high reproducibility, and versatility for the screening of nuclease activity associated with disease conditions. It is expected that this technology will allow the development of promising diagnostic tools with a great potential in the clinic.

Altered nuclease activity has been associated with different human conditions, underlying its potential as a biomarker. The modular and easy to implement screening methodology presented in this paper allows the selection of specific nucleic acid probes for harnessing nuclease activity as a biomarker of disease.

الفحص الحركي للنشاط النواسي باستخدام مجسات الحمض النووي

Nucleases are a class of enzymes that break down nucleic acids by catalyzing the hydrolysis of the phosphodiester bonds that link the ribose sugars. ...

Enrichment of Mammalian Tissues and Xenopus Oocytes with Cholesterol

Cholesterol enrichment of mammalian tissues and cells, including Xenopus oocytes used for studying cell function, can be accomplished using a variety of methods. Here, we describe two important approaches used for this purpose. First, we describe how to enrich tissues and cells with cholesterol using cyclodextrin saturated with cholesterol using cerebral arteries (tissues) and hippocampal neurons (cells) as examples. This approach can be used for any type of tissue, cells, or cell lines. An alternative approach for cholesterol enrichment involves the use of low-density lipoprotein (LDL). The advantage of this approach is that it uses part of the natural cholesterol homeostasis machinery of the cell. However, whereas the cyclodextrin approach can be applied to enrich any cell type of interest with cholesterol, the LDL approach is limited to cells that express LDL receptors (e.g., liver cells, bone marrow-derived cells such as blood leukocytes and tissue macrophages), and the level of enrichment depends on the concentration and the mobility of the LDL receptor. Furthermore, LDL particles include other lipids, so cholesterol delivery is nonspecific. Second, we describe how to enrich Xenopus oocytes with cholesterol using a phospholipid-based dispersion (i.e., liposomes) that includes cholesterol. Xenopus oocytes constitute a popular heterologous expression system used for studying cell and protein function. For both the cyclodextrin-based cholesterol enrichment approach of mammalian tissue (cerebral arteries) and for the phospholipid-based cholesterol enrichment approach of Xenopus oocytes, we demonstrate that cholesterol levels reach a maximum following 5 min of incubation. This level of cholesterol remains constant during extended periods of incubation (e.g., 60 min). Together, these data provide the basis for optimized temporal conditions for cholesterol enrichment of tissues, cells, and Xenopus oocytes for functional studies aimed at interrogating the impact of cholesterol enrichment.

Enrichment of Mammalian Tissues and Xenopus Oocytes with Cholesterol

Two methods of cholesterol enrichment are presented: the application of cyclodextrin saturated with cholesterol to enrich mammalian tissues and cells, and the use of cholesterol-enriched phospholipid-based dispersions (liposomes) to enrich Xenopus oocytes. These methods are instrumental for determining the impact of elevated cholesterol levels in molecular, cellular, and organ function.

إثراء الأنسجة الثديية وأوسيتس زينوبوس مع الكوليسترول

Cholesterol enrichment of mammalian tissues and cells, including Xenopus oocytes used for studying cell function, can be accomplished using a variety of ...