Making Whole Cell Extract of Saccharomyce

Le rapport technique suivant intitulé Making Whole Cell Extract of Saccharomyces cerevisiae cells using the Retsch MM301 Ball Broyeur a été publié le 24 août 2005. Gracieuseté du Staley Lab de l'Université de Chicago

Préparation cellulaire

Récoltez 2 litres de cellules cultivées jusqu'à la phase logarithmique moyenne à tardive en filant à 6 000 g pendant 15 minutes. Lavez les cellules deux fois avec du tampon réfrigéré AGK. Estimez le volume de pastille cellulaire et ajoutez 0,4 volume d'AGK réfrigéré. Vortex pour obtenir une suspension cellulaire épaisse. Ajoutez le cocktail inhibiteur de protéase à une concentration finale de 1x. Ajouter la suspension goutte à goutte dans un conique de 50 ml rempli d'azote liquide, à l'aide d'une pipette ou d'une seringue munie d'une aiguille. Laisser quelques secondes entre les gouttes pour qu'elles gèlent correctement. Remplir l'azote liquide au besoin et n'oubliez pas de perforer le bouchon plusieurs fois avec une aiguille sinon il explosera ! Les pastilles congelées peuvent alors être conservées à -80°C jusqu'à ce que vous souhaitiez continuer.

Moulinage de l'extrait

Avant de faire fonctionner le Broyeur, remplissez les bonbonnes d'eau (pas de boule! Faire fonctionner les bonbonnes avec la boule, mais sans échantillon solide ruinera la bonbonne) et faites tourner le Broyeur à 30 Hz brièvement pour vous assurer que le joint torique en téflon dans la bonbonne crée toujours une étanchéité efficace. Si les bonbonnes fuient, remplacez le joint torique avant de poursuivre. Prépolissage des bidons en acier inoxydable et des billes de Prépolissage dans de l'azote liquide. Utiliser la bille de 25 mm ou de 30 mm, selon la quantité de pastilles cellulaires, si le bidon est trop plein, l'échantillon ne sera pas broyé efficacement. Habituellement, une récolte de 2 L donne une pastille cellulaire d'environ 5 ml, plus 2 ml de tampon AGK. Les 7 ml de suspension cellulaire congelée s'adaptent confortablement avec la bille de 30 mm dans le bidon de Prépolissage de 50 ml (les cellules rempliront la majeure partie de la moitié inférieure du bidon, figure 1). Si un seul échantillon est broyé, utiliser le deuxième bidon vide (sans bille) comme balance.

Figure 1
Figure 2

Traitement des cellules en poudre pour extrait de cellules entières

Décongeler la poudre rapidement et complètement (sous agitation manuelle) dans un bain de 25 à 30°, puis la déposer sur de la glace. Faire tourner 17K 30 minutes dans un rotor SS34 à 4°. En évitant la pastille et la Couche lipoprotéique au sommet du tube, transférer le surnageant dans un tube à ultracentrifugeuse. Faire tourner à 100 000 g pendant 1 heure. Encore une fois, en évitant la Couche lipoprotéique et la pastille, retirer la Couche intermédiaire. Dialyser deux fois dans un tube avec un seuil de masse moléculaire de 10 000 pendant 1 h 30 à 4°C contre 2 L de tampon D (procédure revue dans Stevens et Abelson, 2002.) Faire tourner l'extrait à vitesse maximale dans une microfuge à 4° pendant 5 minutes pour éliminer les sédiments et les précipités. Aliquoter et congeler les surnageants dans l'azote liquide. Conserver à -80°C.

Figure 3. Les extraits obtenus à partir de cellules perturbées par le Broyeur Retsch MM301 sont comparables à ceux obtenus à partir de cellules perturbées par le mortier et le pilon. La même souche de levure a été traitée en parallèle, la seule différence étant la méthode de perturbation cellulaire. Les cellules ont été perturbées soit à la main avec un mortier et un pilon, soit par cinq cycles de 3 minutes dans le Broyeur Retsch MM301 réglés à 10, 20 ou 30 Hz. A. L'activité de l'extrait de levure a été mesurée par l'efficacité de l'épissage d'un substrat d'ARNm pré-actine transcrit in vitro (examiné par Stevens et Abelson, 2002). B. Une dilution 1:10 des cellules a été observée dans un objectif 100X immédiatement après la perturbation. Tous ces échantillons cellulaires ont commencé à peu près à la même concentration. La différence apparente dans l'abondance cellulaire des échantillons de 20 et 30 Hz par rapport à l'échantillon de 10 Hz est due à l'agrégation des débris cellulaires.

Figure 3

Notes et paramètres critiques

  1. L'activité d'épissage des extraits fabriqués en parallèle à partir de cellules perturbées par le mortier et le pilon par rapport au Broyeur à boulets (à 10 Hz) a une activité d'épissage comparable (figure 3A), ce qui indique que l'ARN, ainsi que les protéines, demeurent intacts et actifs après transformation au Broyeur à boulets. L'augmentation des cycles de perturbation de 5 cycles à 8 ou 10 cycles n'a pas augmenté l'efficacité de l'épissage (données non présentées). La perturbation cellulaire par le Broyeur à boulets est plus rapide, moins exigeante en main-d'oeuvre et plus reproductible que la perturbation cellulaire par le mortier et le pilon.
  2. Les extraits obtenus à partir de cellules perturbées à plus de 10 Hz montrent une activité d'épissage réduite (figure 3A). Cependant, d'autres laboratoires de levure ont signalé utiliser le Broyeur à billes à 30 Hz pour l'immunoprécipitation (voir le protocole de Marcus Kalkum, disponible chez Retsch). Il est conseillé d'essayer une gamme de temps et de vitesses de broyage pour de nouvelles applications.
  3. Notez que l'extrait de la figure 3A réalisé à partir de cellules broyées à 20 Hz montre une bande d'ARNm plus étroite, ce qui pourrait être dû à une activité poly A réduite par rapport aux autres extraits. Cette tendance ne s'est pas reproduite dans un essai comparable avec une souche différente. Les différences observées dans les niveaux d'ARNm de la figure 3 suggèrent que les différentes méthodes de perturbation cellulaire peuvent générer des extraits aux propriétés biochimiques légèrement différentes.
  4. La perturbation des cellules à 10 Hz est incomplète, mais elle semble comparable à celle causée par le mortier et le pilon (figure 3B). Alors que la plupart des cellules sont perturbées lorsqu'elles sont broyées à 30 Hz, l'extrait obtenu à partir de ces cellules est inactif. Les débris des cellules broyées à 30 Hz ont tendance à coller ensemble et peuvent entraîner le bouletage de complexes, comme le splicéosome. Par conséquent, un broyage supérieur à 10 Hz peut ne pas être recommandé pour d'autres procédures.
  5. En comparant les extraits obtenus à partir de cellules perturbées par le mortier et le pilon par rapport au Broyeur à boulets, nous avons observé des niveaux comparables de protéines, tels que mesurés par BioRad Protein Assay avec une norme BSA, et des niveaux comparables de snRNA splicéosomiques, tels que mesurés par extension d'amorce (données non montrées).

Tampons et solutions

Cocktail inhibiteur de protéase

  • AEBSF 100mM
  • 100 ug/ml Leupeptine
  • 100 ug/ml Aprotinine
  • Benzamidine 100 mM

Tampon AGK

  • 10 mM HEPES pH 7,9
  • 1,5 mM MgCl2
  • KCI 200 mM
  • 10% vol/vol de glycérol
  • 0,5 mM TNT (ajouté frais avant utilisation)

Tampon D

  • 20 mM HEPES pH 7,9
  • 0,2 mM EDTA
  • KCI 50 mM
  • 20% vol/vol de glycérol
  • 0,5 mM TNT (ajouté frais avant utilisation)