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プレシジョンプロテアーゼによるGST切断できません トピック削除
No.5153-TOPIC - 2016/06/12 (日) 21:55:46 - yuri
いつもお世話になっております。

プレシジョンプロテアーゼの至適使用量および至適濃度について伺いたく、トピを作成しました。

大腸菌 (BL21) を利用したGST融合タンパク質合成およびプレシジョンプロテアーゼによる切断を試みています。
しかしながら、プレシジョンプロテアーゼ処理後にSDS-PAGEによる確認を行ったところ、切断に起因するとされるバンド (GST由来の25 kDaのバンドや目的タンパク質由来の43 kDaのバンド) は得られず、68 kDaのバンドのみが得られたことから、切断されていないと判断しました。

原因としては、プレシジョンプロテアーゼの濃度が薄かったのではないかと考えております。
使用したプレシジョンプロテアーゼ量は、事前に同スケールで行ったグルタチオン溶出の結果を参考に、融合タンパク質0.1 mgに対して1.5 units使用しました (1 unitsは0.1 mgのGST融合タンパク質を90%以上切断すると定義されています)。
しかしながら、もともとタンパク質量が少なかったため、1ゲルを含めた溶液10 mL (15 mLチューブ) に対して28.2 units (14.1 µL) のプレシジョンプロテアーゼと、かなり低濃度で使用しています。
また、スモールスケール (1.5 mLチューブ) で過剰量 (10 units) のプレシジョンプロテアーゼを使用した際は、切断が確認できています。
そのため、タンパク質とプレシジョンプロテアーゼの接触が少なく切断されなかったのではないかと考えています。

そこで、次回はプレシジョンプロテアーゼの使用量を増やそうと考えているのですが、どの程度増やすのかを悩んでおります。
同じような経験をされた方がいらっしゃったら、ご教授いただきたく質問させていただきました。
よろしくお願いいたします。

なお、詳細実験条件は以下に示しました。
・GST融合タンパク質 (25 kDa + 43 kDa)
・溶媒-PBS (-)、GSTゲルと同体積を使用、ゲルが流動することは確認済み
・4°Cで16時間反応、ローテ―ターを用いた攪拌
・プレシジョンプロテアーゼは本年度購入した未開封のものを使用
 
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(無題) 削除/引用
No.5153-11 - 2016/06/13 (月) 20:49:20 - yuri
pre様
> このへんとかどうでしょうか?
> http://www.gelifesciences.co.jp/technologies/affinity/pdf/gst_batch.pdf
tracker様
> そうですね、やはり担体上で処理したいのであればpre様の示されているURLに記載されている位の担体量がよろしそうですね。
教えていただきましてありがとうございます。
次回は、担体1 mLあたりの至適ユニット数からプレシジョンプロテアーゼ量を算出してみます。
ありがとうございます。

(無題) 削除/引用
No.5153-10 - 2016/06/13 (月) 20:24:13 - tracker
ああ途中を読み飛ばしてしまっていようで申し訳ございません。
そうですね、やはり担体上で処理したいのであればpre様の示されているURLに記載されている位の担体量がよろしそうですね。

(無題) 削除/引用
No.5153-9 - 2016/06/13 (月) 19:30:43 - pre
このへんとかどうでしょうか?

http://www.gelifesciences.co.jp/technologies/affinity/pdf/gst_batch.pdf

(無題) 削除/引用
No.5153-8 - 2016/06/13 (月) 19:26:36 - yuri
pre様書
> 説明書読みましたか?
> 担体に結合した状態で切断する場合は、精製したいタンパク質の量ではなく、用いる担体の量に対して酵素量が規定されていますよ。
説明書がございましたら、URL等教えていただきたいです。
GEヘルスケアでプレシジョンプロテアーゼを購入したのですが、説明書がなくインターネット上でも見つけることが出来ませんでした。

(無題) 削除/引用
No.5153-7 - 2016/06/13 (月) 12:39:41 - pre
説明書読みましたか?
担体に結合した状態で切断する場合は、精製したいタンパク質の量ではなく、用いる担体の量に対して酵素量が規定されていますよ。

(無題) 削除/引用
No.5153-6 - 2016/06/13 (月) 10:36:59 - yuri
おお様
> 多分それはないと思いますが、確認としてその未処理GST融合タンパクがSDSPAGEで68 kDaに出ることは確認されていますよね。
確認しております。
GSTゲル結合後のタンパク質 (未処理) をSDS-PAGEに適応し、68 kDaに現れることは確認しました。

(無題) 削除/引用
No.5153-5 - 2016/06/13 (月) 10:35:28 - yuri
tracker様
> 0.1mgの目的タンパク質が5mlのグルタチオン担体に結合しているという解釈で合っていますでしょうか。
> そうだとしたら担体が大過剰で、担体上の目的タンパク質の密度がかなりスカスカな状態ですよね。

5 mLのグルタチオン担体に対して、1.88 mgの目的タンパク質が結合しています。かしながら、担体が大過剰であることには変わりないと思います。


> プロテアーゼ自体にGSTタグがついているなら当然プロテアーゼも担体にトラップされるので、ある程度担体上で目的タンパク質の密度がないと目的タンパク質-プロテアーゼの接触機会の確保が難しいように思います。
> こういうタンパク精製用のアフィニティー担体って大抵1mlもあれば10mgとかのGST融合タンパク質を釣れるくらいの吸着容量があると思うので、私ならもっと少ない担体にその0.1mgのタンパクを吸着させて切断反応を行います。


使用する担体量および溶媒量を減らすことを検討してみます。
現在の半量でしたら可能だと思います。
現在、担体への結合は、50 mLチューブで50 mLの溶液に対して1 mLの担体で行っていますので、極端に減らすのは難しいかもしれません。


> ちなみにスモールスケール時の目的タンパク質の量と担体量を教えていただけますでしょうか。

スモールスケール時のタンパク定量を行っていないので、正確にはわかりません。
スモールスケールでは、BL21を4 mL培養×1に担体30 µLを使用しました。
今回は、BL21を3 L培養×4に担体4 mLを使用しました。


> あ、担体の量を変えられないなら一度溶出して可溶化状態で切断反応を行って、脱塩後にグルタチオン担体でGSTとプロテアーゼを除去するっていうのもアリです。(切断反応前に脱塩の方がいいか?)

考えておりませんでした。
一度詳細に検討してみます。

(無題) 削除/引用
No.5153-4 - 2016/06/13 (月) 01:16:21 - おお
多分それはないと思いますが、確認としてその未処理GST融合タンパクがSDSPAGEで68 kDaに出ることは確認されていますよね。

追記 削除/引用
No.5153-3 - 2016/06/12 (日) 23:56:58 - tracker
あ、担体の量を変えられないなら一度溶出して可溶化状態で切断反応を行って、脱塩後にグルタチオン担体でGSTとプロテアーゼを除去するっていうのもアリです。(切断反応前に脱塩の方がいいか?)

(無題) 削除/引用
No.5153-2 - 2016/06/12 (日) 23:39:24 - tracker
0.1mgの目的タンパク質が5mlのグルタチオン担体に結合しているという解釈で合っていますでしょうか。
そうだとしたら担体が大過剰で、担体上の目的タンパク質の密度がかなりスカスカな状態ですよね。
プロテアーゼ自体にGSTタグがついているなら当然プロテアーゼも担体にトラップされるので、ある程度担体上で目的タンパク質の密度がないと目的タンパク質-プロテアーゼの接触機会の確保が難しいように思います。
こういうタンパク精製用のアフィニティー担体って大抵1mlもあれば10mgとかのGST融合タンパク質を釣れるくらいの吸着容量があると思うので、私ならもっと少ない担体にその0.1mgのタンパクを吸着させて切断反応を行います。

ちなみにスモールスケール時の目的タンパク質の量と担体量を教えていただけますでしょうか。

何か条件等誤解していたらすみません。

プレシジョンプロテアーゼによるGST切断できません 削除/引用
No.5153-1 - 2016/06/12 (日) 21:55:46 - yuri
いつもお世話になっております。

プレシジョンプロテアーゼの至適使用量および至適濃度について伺いたく、トピを作成しました。

大腸菌 (BL21) を利用したGST融合タンパク質合成およびプレシジョンプロテアーゼによる切断を試みています。
しかしながら、プレシジョンプロテアーゼ処理後にSDS-PAGEによる確認を行ったところ、切断に起因するとされるバンド (GST由来の25 kDaのバンドや目的タンパク質由来の43 kDaのバンド) は得られず、68 kDaのバンドのみが得られたことから、切断されていないと判断しました。

原因としては、プレシジョンプロテアーゼの濃度が薄かったのではないかと考えております。
使用したプレシジョンプロテアーゼ量は、事前に同スケールで行ったグルタチオン溶出の結果を参考に、融合タンパク質0.1 mgに対して1.5 units使用しました (1 unitsは0.1 mgのGST融合タンパク質を90%以上切断すると定義されています)。
しかしながら、もともとタンパク質量が少なかったため、1ゲルを含めた溶液10 mL (15 mLチューブ) に対して28.2 units (14.1 µL) のプレシジョンプロテアーゼと、かなり低濃度で使用しています。
また、スモールスケール (1.5 mLチューブ) で過剰量 (10 units) のプレシジョンプロテアーゼを使用した際は、切断が確認できています。
そのため、タンパク質とプレシジョンプロテアーゼの接触が少なく切断されなかったのではないかと考えています。

そこで、次回はプレシジョンプロテアーゼの使用量を増やそうと考えているのですが、どの程度増やすのかを悩んでおります。
同じような経験をされた方がいらっしゃったら、ご教授いただきたく質問させていただきました。
よろしくお願いいたします。

なお、詳細実験条件は以下に示しました。
・GST融合タンパク質 (25 kDa + 43 kDa)
・溶媒-PBS (-)、GSTゲルと同体積を使用、ゲルが流動することは確認済み
・4°Cで16時間反応、ローテ―ターを用いた攪拌
・プレシジョンプロテアーゼは本年度購入した未開封のものを使用

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