Der folgende technische Bericht Making Whole Cell Extract of Saccharomyces cerevisiae cells mit Hilfe der Retsch MM301 Ball Mühle wurde am 24. August 2005 veröffentlicht.
Zellpräparation
Ernten Sie 2 Liter Zellen, die bis zur mittleren bis späten Logphase gewachsen sind, indem Sie 15 Minuten bei 6000 g drehen. Waschen Sie Zellen zweimal mit gekühltem Puffer AGK. Schätzen Sie das Volumen des Zellpellets und geben Sie 0,4 Volumen gekühlte AGK hinzu. Wirbeln Sie, um eine dicke Zellsuspension herzustellen. Fügen Sie Proteaseinhibitorcocktail auf eine Endkonzentration von 1x hinzu. Geben Sie die Suspension tropfenweise in einen 50 ml-Kegel, der mit flüssigem Stickstoff gefüllt ist, mit einer Pipette oder einer Spritze, die mit einer Nadel versehen ist. Lassen Sie einige Sekunden zwischen den Tropfen, damit sie richtig einfrieren. Füllen Sie den flüssigen Stickstoff nach Bedarf wieder auf und denken Sie daran, die Kappe mehrmals mit einer Nadel zu durchstechen, sonst explodiert sie! Die gefrorenen Pellets können dann bei -80°C gelagert werden, bis Sie fortfahren möchten.
Mahlen des Extrakts
Bevor Sie die Mühle laufen lassen, füllen Sie die Kanister mit etwas Wasser (keine Kugel! Wenn Sie die Kanister mit der Kugel laufen lassen, aber ohne feste Probe ruiniert die Kanister) und lassen Sie die Mühle kurz bei 30 Hz laufen, um sicherzustellen, dass der Teflon-O-Ring im Kanister noch eine wirksame Abdichtung bildet. Wenn die Kanister undicht sind, ersetzen Sie den O-Ring, bevor Sie fortfahren. Die Edelstahl Schleifen Kanister und die Schleifen Kugeln in flüssigem Stickstoff vorkühlen. Verwenden Sie entweder die 25 mm oder 30 mm Kugel je nach Menge der Zellpellets, wenn der Kanister zu voll ist, wird die Probe nicht effektiv gemahlen. Normalerweise ergibt eine 2L Ernte ein Zellpellet von ca. 5 ml plus 2 ml AGK Puffer. Die 7 ml gefrorene Zellsuspension passen bequem mit der 30 mm Kugel in den 50 ml Schleifen Kanister (Zellen füllen den größten Teil der unteren Hälfte des Kanisters aus, Abb. 1). Wenn nur eine Probe gemahlen wird, verwenden Sie den zweiten leeren Kanister (ohne Kugel) als Ausgleich.
Verarbeitung der pulverförmigen Zellen für Ganzzellextrakt
Das Pulver schnell und vollständig (unter manuellem Rühren) im 25-30°-Bad auftauen und dann auf Eis legen. 17K 30 Minuten in einem SS34-Rotor bei 4° schleudern. Das Pellet und die Lipoprotein-Ebene am oberen Ende des Röhrchens vermeiden, den Überstand in ein Ultrazentrifugenröhrchen überführen. 1 Stunde bei 100.000g schleudern. Wiederum die Lipoprotein-Ebene und das Pellet vermeiden, die mittlere Ebene entfernen. Zweimal in Röhrchen mit einem Molekulargewichts-Cutoff von 10.000 1,5 Stunden bei 4°C gegen 2 L Puffer D dialysieren (Verfahren in Stevens und Abelson, 2002.) Extrakt mit Höchstgeschwindigkeit in Mikrofuge bei 4° 5 Minuten schleudern, um Sedimente und Niederschläge zu entfernen. Aliquot und Gefrierüberstände in flüssigem Stickstoff. Bei -80°C lagern.
Abbildung 3. Extrakte aus Zellen, die durch die Retsch MM301 Kugel Mühle aufgeschlossen wurden, sind mit denen vergleichbar, die durch durch Mörser und Stößel aufgeschlossene Zellen hergestellt wurden. Derselbe Hefestamm wurde parallel verarbeitet, wobei der einzige Unterschied in der Methode des Zellaufschlusses bestand. Die Zellen wurden entweder von Hand mit Mörser und Stößel oder durch fünf 3-Minuten-Zyklen in der Retsch MM301 Kugel Mühle, die entweder auf 10, 20 oder 30 Hz eingestellt waren, aufgeschlossen. A. Die Aktivität des Hefeextrakts wurde durch die Effizienz des Spleißens eines in vitro transkribierten Aktin-vor-mRNA-Substrats gemessen (Überprüfung durch Stevens und Abelson, 2002). B. Eine 1:10-Verdünnung der Zellen wurde unmittelbar nach dem Aufschluss unter einem 100X-Objektiv betrachtet. Alle diese Zellproben begannen in etwa mit der gleichen Konzentration. Der offensichtliche Unterschied in der Zellhäufigkeit in den 20- und 30-Hz-Proben im Vergleich zur 10-Hz-Probe ist auf die Aggregation der Zelltrümmer zurückzuführen.
Hinweise und kritische Parameter
- Die Spleißaktivität von Extrakten, die parallel aus Zellen hergestellt werden, die durch Mörtel und Stößel aufgeschlossen wurden, im Vergleich zur Mühle mit Kugel (bei 10 Hz), weist eine vergleichbare Spleißaktivität auf (Abb. 3A), was darauf hindeutet, dass die RNA sowie das Protein nach der Verarbeitung mit der Mühle mit Kugel intakt und aktiv bleiben. Eine Erhöhung der Aufschlusszyklen von 5 Zyklen auf 8 oder 10 Zyklen erhöhte die Effizienz des Spleißens nicht (Daten nicht gezeigt). Der Zellaufschluss durch die Mühle mit Kugel ist schneller, weniger arbeitsintensiv und reproduzierbarer als der Zellaufschluss durch Mörtel und Stößel.
- Extrakte aus Zellen, die bei höheren als 10 Hz aufgeschlossen wurden, zeigen eine reduzierte Spleißaktivität (Abb. 3A). Andere Hefelabore haben jedoch berichtet, die Mühle bei 30 Hz zur Immunpräzipitation zu verwenden (siehe Protokoll von Marcus Kalkum, erhältlich bei Retsch). Es empfiehlt sich, für neue Anwendungen verschiedene Mahlzeiten und Geschwindigkeiten auszuprobieren.
- Der Extrakt aus 20 Hz gemahlenen Zellen in Abb. 3A zeigt eine engere mRNA-Bande, was auf eine reduzierte Poly-A-Aktivität im Vergleich zu den anderen Extrakten zurückzuführen sein könnte. Dieser Trend reproduzierte sich in einer vergleichbaren Studie mit einem anderen Stamm nicht. Die beobachteten Unterschiede in den mRNA-Spiegeln in Abb. 3 legen nahe, dass die verschiedenen Methoden des Zellaufschlusses Extrakte mit leicht unterschiedlichen biochemischen Eigenschaften erzeugen können.
- Der Zellaufschluss bei 10 Hz ist unvollständig, sieht aber vergleichbar aus mit dem Aufschluss durch Mörtel und Stößel (Abb. 3B). Während die meisten Zellen beim Mahlen bei 30 Hz aufgeschlossen werden, ist Extrakt aus diesen Zellen inaktiv. Die Trümmer von Zellen, die bei 30 Hz gemahlen werden, neigen dazu, zusammenzukleben und können zur Pelletierung von Komplexen, wie dem Spleißosom, führen. Daher ist das Mahlen von mehr als 10 Hz für andere Verfahren möglicherweise nicht ratsam.
- Beim Vergleich von Extrakten aus Zellen, die durch Mörtel und Stößel aufgeschlossen wurden, mit der Mühle zeigten sich vergleichbare Proteinkonzentrationen, wie sie durch BioRad Protein Assay mit einem BSA-Standard bestimmt wurden, und vergleichbare Konzentrationen von spleißosomalen snRNAs, wie sie durch Primerverlängerung ermittelt wurden (Daten nicht gezeigt).
Puffer und Lösungen
Protease-Inhibitor-Cocktail
- 100mM AEBSF
- 100 μg/ml Leupeptin
- 100 μg/ml Aprotinin
- 100 mM Benzamidin
Puffer AGK
- 10 mM HEPES pH 7,9
- 1,5 mM MgCl2
- 200 mM KCI
- 10% vol/vol Glycerin
- 0.5 mM DTT (vor Gebrauch frisch zugegeben)
Puffer D
- 20 mM HEPES pH 7,9
- 0,2 mM EDTA
- 50 mM KCI
- 20% vol/vol Glycerin
- 0.5 mM DTT (vor Gebrauch frisch zugegeben)