酶标仪可以用来做什么?
测酶活,测细胞或者ELISA?
或许,它还可以做一些更高级的东西。
比如,
利用FRET检测转录因子引起的DNA弯曲,
甚至在线模拟
蛋白质与DNA的结合、解离速率。
让我们一起看看
ThermoScientificVarioskanLUX
如何利用FRET测量DNA弯曲
以及蛋白质与DNA的相互作用
ThermoScientificVarioskanLUXMultimodeMicroplateReader
引言SRY-relatedbox(简称SOX)是一类存在于人类基因组中的转录因子,它们特异性地与CATTGTC样的基因序列结合,调控多种发育相关基因的表达。SOX蛋白包含一个高迁移率族(HMG)DNA结合结构域,这个结构域可以与DNA双链的小沟相互作用,使DNA链发生弯曲。研究表明,SOX转录因子与DNA的结合可能使染色质结构发生改变,进而启动细胞类型特异性的调控复合物或增强子的装配,所以精确的弯曲拓扑结构和结合、解离速率是SOX转录因子进行基因调控的关键。本研究利用纯化的SOX18HMG蛋白与同源SOXProx1DNA片段进行荧光共振能量转移(FRET)试验,分析了SOX蛋白与DNA相互作用中的DNA弯曲及蛋白质-DNA结合动力学。
材料与方法
?VarioskanLUX多功能酶标仪
?重组SOX18HMG蛋白
?偶联荧光基团的15bpProx1基因调控序列,以不偶联荧光基团的DNA序列作为对照。
弯曲试验退火合成三组双链DNA,DO组只含有cy3供体荧光基团,AO组只含有cy5受体荧光基团,DL组为cy3和cy5双荧光标记的DNA双链。然后将DNA样品分为2份,一份加入重组蛋白,另外一份不加,混合在1xFRET缓冲液中(如图1A)。
按图1B制备样品,其中DNA浓度为60nM,SOX18HMG蛋白浓度为nM,放入VarioskanLUX进行检测。
图1FRET实验示意图
注:(A)反应液的准备与分组;(B)DNA片段和SOX18HMG蛋白,样品板制备,吸收光谱与发射光谱原理图;(C)SOX18HMS结合前后DNA5‘端荧光基团距离的变化。FRET光谱设置a.供体激发扫描:激发光波长nm,扫描-nm间的发射光,包含~nm的供体发射光和~nm的受体发射光。
b.受体激发扫描:激发光波长nm,扫描-nm间的发射光,带宽设置为5,测量时间设为10-ms。
FRET动力学检测进样器清洗:依次用75%乙醇,ddH2O,蛋白储存缓冲液清洗酶标仪进样器,上样前打掉管路中所有液体,确保进样器充满上样溶液。
反应体系:5xFRET缓冲液6mL,DNA探针终浓度50nM,根据加入的蛋白溶液体积将反应体系用ddH2O补足30mL。
放置样品板,把蛋白溶液加入到进样器中,在VarioskanLUX软件中选择样品板类型及布局,如下图设置检测方案。
结果与讨论当SOXHMGbox与DNA结合时,DNA片段两侧的5‘末端间的距离会由于弯曲而发生改变(图1C)。因此,如果将两个能发生荧光共振能量转移的荧光基团偶联到DNA的5‘末端,那么当DNA发生弯曲时,就可以观察到荧光共振能量转移现象。
图2FRET光谱和时间分辨结合试验
注:(A)SOX18HMG蛋白与双链DNA结合前后的光谱图。绿色曲线代表与蛋白结合前的纯DNA样品,蓝色曲线代表与SOX18HMG蛋白结合后的DNA样品。AO代表仅含受体荧光基团的对照样品,DO代表仅含供体荧光基团的对照样品,DL代表双荧光标记的Prox1双链DNA。(B)时间分辨性地测量SOX18HMG蛋白与Prox1DNA结合的FRET效应。图2A可以看出:
?与未结合蛋白的DNA相比,SOX18HMGbox与15bpProx1DNA片段结合时,供体发射光明显减少,受体发射光增加。
?用cy3和cy5荧光基团单独标记DNA片段,结果显示SOX18HMG并没有使荧光发生明显的猝灭或增强,说明所观察到的光谱变化是真实的FRET效应,可以准确估计DNA实际的弯曲角度。
图2B可以看出:
?用VarioskanLUX可以很好地测定SOX18HMG与Prox1DNA的快速结合。通过优化设置,动态测量的死时间可以控制在20ms内,能够准确模拟蛋白质与DNA相互作用时的结合、解离速率。
总结?VarioskanLUX非常适合用于FRET法研究DNA与转录因子的相互作用,可以准确评估DNA的弯曲角度及蛋白质与DNA的结合、解离速率;
?VarioskanLUX特有的带宽可调功能,使得激发和发射波长最小间隔低至18nm;
?本实验中描述的FRET实验可以用于研究其他的转录因子,RNA结合蛋白,从DNA到核小体的组装,也可以用于高通量筛选SOX转录因子与DNA相互作用的抑制剂。更多VarioskanLUX细节,北京一般治疗白癜风多少钱北京中科中医院好不好