Making Whole Cell Extract of Saccharomyce

Il seguente rapporto tecnico "Making Whole Cell Extract of Saccharomyces cerevisiae cells using the Retsch MM301 Ball Mulino" è stato pubblicato il 24 agosto 2005. Cortesia del Staley Lab dell'Università di Chicago.

Preparazione cellulare

Raccolgere 2 litri di cellule cresciute in fase log intermedia o tardiva centrifugando a 6.000g per 15 minuti. Lavare le cellule due volte con tampone AGK refrigerato. Stimare il volume del pellet cellulare e aggiungere 0,4 volumi di AGK refrigerato. Vortex per ottenere una sospensione cellulare densa. Aggiungere il cocktail di inibitori di proteasi a una concentrazione finale di 1x. Aggiungi la sospensione goccia a goccia in un becher da 50 ml riempito di azoto liquido, utilizzando una pipetta o una siringa dotata di ago. Lascia qualche secondo tra una goccia e l'altra in modo che congelino correttamente. Rifornisci l'azoto liquido se necessario e ricorda di forare il tappo più volte con un ago, altrimenti esploderà! I pellet congelati possono quindi essere conservati a -80°C fino a quando non vorrai continuare.

Macinare l'estratto

Prima di far funzionare il Mulino, riempire i contenitori con un po' d'acqua (senza la sfera! Far girare i contenitori con la sfera, ma senza un campione solido rovinerà il contenitore) e far funzionare il Mulino a 30 Hz brevemente per assicurarsi che l'anello O in Teflon nel contenitore stia ancora creando una tenuta efficace. Se i contenitori perdono, sostituire l'anello O prima di procedere. Pre-raffreddare i contenitori per la levigatura in acciaio inossidabile e le sfere di levigatura in azoto liquido. Utilizzare la sfera da 25 mm o da 30 mm a seconda della quantità di pellet cellulari, se il contenitore è troppo pieno, il campione non verrà levigato efficacemente. Tipicamente, un raccolto da 2L produce un pellet cellulare di circa 5 ml, più 2 ml di tampone AGK. I 7 ml di sospensione cellulare congelata si adattano comodamente con la sfera da 30 mm nel contenitore per la levigatura da 50 ml (le cellule riempiranno la maggior parte della metà inferiore del contenitore, Fig. 1). Se viene macinato un solo campione, utilizzare il secondo contenitore vuoto (senza sfera) come bilancia.

Figure 1
Figure 2

Elaborazione delle cellule in polvere per estratto cellulare intero

Sciogliere rapidamente e completamente la polvere (con agitazione manuale) in un bagno a 25°-30° e poi mettere sul ghiaccio. Centrifugare a 17K per 30 minuti in un rotore SS34 a 4°. Evitando il pellet e lo strato di lipoproteine in cima al tubo, trasferire il surnatante in un tubo per ultracentrifugazione. Centrifugare a 100.000g per 1 ora. Ancora, evitando lo strato di lipoproteine e il pellet, rimuovere lo strato centrale. Dializzare due volte in tubi con un peso molecolare di taglio di 10.000 per 1,5 ore a 4°C contro 2 L di Buffer D (procedura rivista in Stevens e Abelson, 2002.). Centrifugare l'estratto alla massima velocità in microfuga a 4° per 5 minuti per rimuovere sedimenti e precipitati. Aliquotare e congelare i surnatanti in azoto liquido. Conservare a -80°C.

Figura 3. Gli estratti ottenuti da cellule disgregate dal Mulino a Sfere Retsch MM301 sono paragonabili a quelli ottenuti da cellule disgregate con mortaio e pestello. Lo stesso ceppo di lievito è stato processato in parallelo con l'unica differenza del metodo di disgregazione cellulare. Le cellule sono state disgregate manualmente con un mortaio e un pestello o con cinque cicli di 3 minuti nel Mulino a Sfere Retsch MM301 impostato a 10, 20 o 30 Hz. A. L'attività dell'estratto di lievito è stata misurata in base all'efficienza di splicing di un substrato di pre-mRNA di actina trascritto in vitro (revisionato da Stevens e Abelson, 2002). B. Una diluizione 1:10 delle cellule è stata osservata con un obiettivo 100X immediatamente dopo la disgregazione. Tutti questi campioni cellulari sono partiti con una concentrazione approssimativamente uguale. La differenza apparente nell'abbondanza cellulare nei campioni a 20 e 30 Hz rispetto al campione a 10 Hz è dovuta all'aggregazione dei detriti cellulari.

Figure 3

Note e parametri critici

  1. L'attività di splicing degli estratti preparati in parallelo da cellule disgregate con mortaio e pestello rispetto al mulino a sfera (a 10 Hz) ha un'attività di splicing paragonabile (Fig. 3A), indicando che RNA, così come proteine, rimane intatto e attivo dopo il trattamento con il mulino a sfera. L'aumento dei cicli di disgregazione da 5 a 8 o 10 cicli non ha aumentato l'efficienza di splicing (dati non mostrati). La disgregazione cellulare con il mulino a sfera è più veloce, meno laboriosa e più riproducibile rispetto alla disgregazione cellulare con mortaio e pestello.
  2. Gli estratti ottenuti da cellule disgregate a frequenze superiori a 10 Hz mostrano una ridotta attività di splicing (Fig. 3A). Tuttavia, altri laboratori di lieviti hanno riportato l'uso del mulino a 30 Hz per l'immunoprecipitazione (vedere il protocollo di Marcus Kalkum, disponibile da Retsch). È consigliabile provare una gamma di tempi e velocità di macinazione per nuove applicazioni.
  3. Si noti che l'estratto in Fig. 3A ottenuto da cellule macinate a 20 Hz mostra una banda di mRNA più stretta, il che potrebbe essere dovuto a una ridotta attività poli A rispetto agli altri estratti. Questa tendenza non si è riprodotta in un esperimento comparabile con una diversa ceppo. Le differenze osservate nei livelli di mRNA in Fig. 3 suggeriscono che i metodi vari di disgregazione cellulare possono generare estratti con proprietà biochimiche leggermente diverse.
  4. La disgregazione delle cellule a 10 Hz è incompleta, ma appare paragonabile alla disgregazione con mortaio e pestello (Fig. 3B). Sebbene la maggior parte delle cellule venga disgregata macinando a 30 Hz, l'estratto ottenuto da queste cellule è inattivo. I detriti delle cellule macinate a 30 Hz tendono ad attaccarsi e possono causare la sedimentazione di complessi, come il spliceosoma. Pertanto, macinare oltre i 10 Hz potrebbe non essere consigliabile per altre procedure.
  5. Confrontando gli estratti ottenuti da cellule disgregate con mortaio e pestello rispetto al mulino a sfere, abbiamo riscontrato livelli di proteine comparabili, come analizzato con BioRad Protein Assay con uno standard di BSA, e livelli di snRNA spliceosomiali comparabili, come analizzato con l'estensione del primer (dati non mostrati). Abbiamo riscontrato che gli estratti si sono comportati in modo comparabile quando sono stati impoveriti e ricostituiti per una proteina spliceosomiale e un snRNA spliceosomiale (dati non mostrati).

Tamponi e soluzioni

Cocktail di inibitori delle proteasi

  • 100mM AEBSF
  • 100 ug/ml Leupeptin
  • 100 ug/ml Aprotinina
  • 100 mM Benzamidina

Buffer AGK

  • 10 mM HEPES pH 7.9
  • 1,5 mM MgCl2
  • 200 mM KCl
  • 10% vol/vol di glicerolo
  • 0,5 mM DTT (aggiunto fresco prima dell'uso)

Buffer D

  • 20 mM HEPES pH 7.9
  • 0.2 mM EDTA
  • 50 mM KCl
  • 20% vol/vol di glicerolo
  • 0,5 mM DTT (aggiunto fresco prima dell'uso)