Identifizierung und Charakterisierung von neuen Genen für die ...
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GST-Pulldown-Essay - 180 - 1. 50 μl Glutathion Sepharose 4B Beads (Amersham) wurden mit 500 μl GST-Bindepuffer (siehe Seite 150) gewaschen, bei 4.000 rpm in einer Tischzentrifuge kurz herunterzentrifugiert und der Überstand verworfen. 2. Die vorgewaschenen Beads wurden mit 50 μg rekombinantem GST-Fusionsprotein bzw. reinem GST als Kontrolle in 500 μl GST-Bindepuffer bei 4°C unter Rotation ÜN inkubiert. 3. Die Beads wurden kurz herunterzentrifugiert und mit 500 μl GST-Bindepuffer bei 4°C unter Rotation für 3 min gewaschen, um ungebundenes Protein zu entfernen. 4. Die Beads wurden herunterzentrifugiert und der Überstand verworfen. 5. 45 μl des in-vitro-Transkriptions- und Translations-Produktes wurden zu den mit GST-Fusionsprotein bzw. nur mit GST gekoppelten Beads gegeben und in 500 μl GST-Bindepuffer bei 4°C unter Rotation für 1 - 2 h inkubiert. 5 μl des in-vitro-Transkriptions- und Translations-Produktes wurden als Kontrolle mit 2x SDS Ladepuffer (siehe SDS-PAGE) bei 95°C für 5 min erhitzt. 6. Die Beads wurden herunterzentrifugiert, der Überstand verworfen und die Beads 2 Mal mit GST- Bindepuffer bei 4°C unter Rotation für jeweils 3 – 5 min gewaschen. 7. Die Beads wurden herunterzentrifugiert, der Überstand verworfen und die Beads 2 Mal mit GST- Reinigungspuffer (siehe Seite 150) bei 4°C unter Rotation für jeweils 3 – 5 min gewaschen. 8. Die Beads wurden herunterzentrifugiert und der Überstand verworfen. 9. Das Protein wurde von den Beads eluiert mit 40 μl 2x SDS Ladepuffer (siehe SDS-PAGE) unter Erhitzung auf 95°C für 5 min. 10. Die Beads wurden abzentrifugiert und der Überstand mit dem Eluat entnommen, davon 20 μl auf ein SDS-Gel aufgetragen zusammen mit den zuvor entnommenen Kontrollen. 11. Das Gel wurde auf ein Whatman-Papier gelegt und mit einem Vakuumgeltrockner von Biometra bei 60°C für 3 h getrocknet. 12. Das trockene Gel wurde in einer lichtdichten Kassette auf einem Whatman-Papier fixiert und damit Röntgenfilm (BioMax, Kodak) bei -70°C ÜN oder mehrere Tage belichtet. 13. Der Autoradiographie-Film wurde mit einer Curix 60 Entwicklermaschine der Firma Agfa entwickelt. Affinitätsaufreinigung eines rekombinant exprimierten GST-Fusionsproteins 1. Die cDNA mit der zu exprimierenden Sequenz wurde in pGEX-KG-Vektor so einkloniert, dass sie im fortlaufenden Leseraster mit GST stand. 2. Das pGEX-KG-cDNA-Konstrukt wurde per Hitzeschock-Transformation in kompetente E. coli Bakterien des Stammes BL21 DE3 C41 gebracht und zur Selektion ausplattiert (Ampicillin). Eine einzelne Kolonie wurde in 100 ml LB-Medium zu 50 μg/ml Ampicillin bei 37°C ÜN geschüttelt. 3. Das Gefäß wurde mit vorgewärmtem LB-Medium zu 50 μg/ml Ampicillin auf 1 l Volumen aufgefüllt. Inkubation erfolgte so lange weiter, bis die OD600 bei 37°C unter Schütteln einen Wert von 0,7 bis 0,8 erreichte (ca. 1 h). 4. Die Proteinexpression auf dem pGEX-KG-Vektor wurde durch Zugabe von IPTG zu einer Endkonzentration von 1 mM induziert. Inkubation wurde jetzt bei 25°C unter Schütteln fortgesetzt für ca. 6 h (alternativ bei 37°C für 2 h). 5. Zentrifugation bei 5000 rpm und 4°C für 25 min zur Ernte der Zellen. 6. Der Überstand wurde verworfen und das Pellet in dem restlichen Medium resuspendiert, alsdann in 50 ml Falcon-Röhrchen überführt. 7. Die Falcon-Röhrchen wurden bei 4000 rpm und 4°C für 30 min zentrifugiert, der Überstand verworfen und das Pellet bei -20°C eingefroren zur späteren Weiterarbeit.
- 181 - 8. Das Pellet wurde in 40 ml GST-Resuspensionspuffer (siehe Seite 150) gelöst und das Gefäß dabei auf Eis gekühlt. 9. Die Bakterienzellen wurden durch Ultraschall aufgebrochen (Branson Sonifier Disruptor B15, Einstellung Output 7 und 50% Arbeitszyklus), dabei in ihrem Gefäß zur Kühlung auf Eis gehalten. Die Prozedur wurde 5 Mal für jeweils 1 Minute durchgeführt. 10. Ultrazentrifugation der Suspension bei 25000 rpm und 4°C für 25 min in einer Beckmann L7 Ultrazentrifuge. 11. Der Überstand wurde zu 500 μl vorgewaschenen (siehe Kapitel GST-Pulldown-Essay) Glutathion- Sepharose Beads 4B (Amersham) gegeben und unter Rotation bei 4°C für 1 h inkubiert. 12. Die Suspension wurde bei 800 rpm und 4°C für 1 min zentrifugiert und der Überstand verworfen. 13. Das Pellet wurde 2 Mal mit 15 ml vorgekühltem GST-Waschpuffer (siehe Seite 150) gewaschen und dazu jeweils bei 800 rpm und 4°C für 1 min zentrifugiert, der Überstand verworfen. 14. Die Beads wurden in 5 ml GST-Wasch-Puffer resuspendiert und in eine 5 ml Säule (Pierce) überführt, deren Fritte die Beads einfach bei den folgenden Waschungen zurückhalten sollte. In der Säule wurden die Beads mit weiteren 4 ml GST-Wasch-Puffer gewaschen. 15. Das GST-Fusionsprotein wurde von den Beads eluiert durch Zugabe von 1,2 ml 20 mM Glutathion (Sigma) und Inkubation bei 4°C unter Rotation für 1 h. Das Eluat wurde aufgefangen. 16. Nochmalige Elution mit 2 ml 20 mM Glutathion und Inkubation bei 4°C unter Rotation für 1 h. 17. Die Proteinkonzentration wurde mittels Bradford-Assay bestimmt und Aliquots des gereinigten Proteins in flüssigem Stickstoff schockgefroren und bei -80°C aufbewahrt. Bradford-Assay zur Proteinkonzentrationsbestimmung Die Proteinkonzentration wurde mittels des Bradford-Assays der Firma Bio-Rad bestimmt. Hierzu wurden 1 μl Proteinlösung mit 800 μl H2O und 200 μl Bradford-Reagenz gemischt. Nach Inkubation von 10 min wurde die OD595 bestimmt und die Konzentration anhand einer Eichkurve mit bekannten Proteinkonzentrationen (abgewogene oder abpipettierte Mengen von BSA-Protein) bestimmt. In-vitro-Transkription und Translation Es wurde nach den Angaben des Herstellers Promega in seinem „TnT ® Coupled Reticulocyte Lysate System“ verfahren. SDS-PAGE Es wurde eine Mini-Protean II Gelapparatur der Firma Bio-Rad verwendet und den beiliegenden Instruktionen gefolgt. Die Proben wurden in einem denaturierenden Proteingel nach Laemmli aufgetrennt (Laemmli 1970). Dazu wurde in der BIORAD-Gießapparatur ein 12,5%-iges Trenngel gegossen und mit Wasser überschichtet. Nach dem Polymerisieren des Gels wurde das Wasser abgegossen und ein 5%iges Sammelgel zusammen mit einem Kamm zum Formen der Taschen überschichtet. Nach dem Polymerisieren des Sammelgels wurde der Kamm herausgezogen und das Gel in die Gelkammer gesetzt. Als Laufpuffer wurde Laemmli-Puffer (siehe Seite 150) verwendet. Die Proben wurden mit 2x Ladepuffer (siehe Seite 150) versetzt und für 5 min bei 95°C denaturiert. Nach kurzer Abkühlung auf Eis wurden die Proben und ein Proteinmarker (Precision Plus Protein Standard von BIORAD) geladen und für 3-4 h bei 60 V aufgetrennt bis die Lauffront den unteren Rand des Gels erreicht hatte. Puffer und Gelzusammensetzungen siehe ab Seite 150).
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8. Das Pellet wurde in 40 ml GST-Resuspensionspuffer (siehe Seite 150) gelöst <strong>und</strong> das Gefäß dabei<br />
auf Eis gekühlt.<br />
9. Die Bakterienzellen wurden durch Ultraschall aufgebrochen (Branson Sonifier Disruptor B15,<br />
Einstellung Output 7 <strong>und</strong> 50% Arbeitszyklus), dabei in ihrem Gefäß zur Kühlung auf Eis<br />
gehalten. Die Prozedur wurde 5 Mal <strong>für</strong> jeweils 1 Minute durchgeführt.<br />
10. Ultrazentrifugation der Suspension bei 25000 rpm <strong>und</strong> 4°C <strong>für</strong> 25 min in einer Beckmann L7<br />
Ultrazentrifuge.<br />
11. Der Überstand wurde zu 500 μl vorgewaschenen (siehe Kapitel GST-Pulldown-Essay) Glutathion-<br />
Sepharose Beads 4B (Amersham) gegeben <strong>und</strong> unter Rotation bei 4°C <strong>für</strong> 1 h inkubiert.<br />
12. Die Suspension wurde bei 800 rpm <strong>und</strong> 4°C <strong>für</strong> 1 min zentrifugiert <strong>und</strong> der Überstand verworfen.<br />
13. Das Pellet wurde 2 Mal mit 15 ml vorgekühltem GST-Waschpuffer (siehe Seite 150) gewaschen<br />
<strong>und</strong> dazu jeweils bei 800 rpm <strong>und</strong> 4°C <strong>für</strong> 1 min zentrifugiert, der Überstand verworfen.<br />
14. Die Beads wurden in 5 ml GST-Wasch-Puffer resuspen<strong>die</strong>rt <strong>und</strong> in eine 5 ml Säule (Pierce)<br />
überführt, deren Fritte <strong>die</strong> Beads einfach bei den folgenden Waschungen zurückhalten sollte. In<br />
der Säule wurden <strong>die</strong> Beads mit weiteren 4 ml GST-Wasch-Puffer gewaschen.<br />
15. Das GST-Fusionsprotein wurde <strong>von</strong> den Beads eluiert durch Zugabe <strong>von</strong> 1,2 ml 20 mM<br />
Glutathion (Sigma) <strong>und</strong> Inkubation bei 4°C unter Rotation <strong>für</strong> 1 h. Das Eluat wurde aufgefangen.<br />
16. Nochmalige Elution mit 2 ml 20 mM Glutathion <strong>und</strong> Inkubation bei 4°C unter Rotation <strong>für</strong> 1 h.<br />
17. Die Proteinkonzentration wurde mittels Bradford-Assay bestimmt <strong>und</strong> Aliquots des gereinigten<br />
Proteins in flüssigem Stickstoff schockgefroren <strong>und</strong> bei -80°C aufbewahrt.<br />
Bradford-Assay zur Proteinkonzentrationsbestimmung<br />
Die Proteinkonzentration wurde mittels des Bradford-Assays der Firma Bio-Rad bestimmt. Hierzu wurden<br />
1 μl Proteinlösung mit 800 μl H2O <strong>und</strong> 200 μl Bradford-Reagenz gemischt. Nach Inkubation <strong>von</strong> 10 min<br />
wurde <strong>die</strong> OD595 bestimmt <strong>und</strong> <strong>die</strong> Konzentration anhand einer Eichkurve mit bekannten Proteinkonzentrationen<br />
(abgewogene oder abpipettierte Mengen <strong>von</strong> BSA-Protein) bestimmt.<br />
In-vitro-Transkription <strong>und</strong> Translation<br />
Es wurde nach den Angaben des Herstellers Promega in seinem „TnT ® Coupled Reticulocyte Lysate<br />
System“ verfahren.<br />
SDS-PAGE<br />
Es wurde eine Mini-Protean II Gelapparatur der Firma Bio-Rad verwendet <strong>und</strong> den beiliegenden Instruktionen<br />
gefolgt. Die Proben wurden in einem denaturierenden Proteingel nach Laemmli aufgetrennt<br />
(Laemmli 1970). Dazu wurde in der BIORAD-Gießapparatur ein 12,5%-iges Trenngel gegossen <strong>und</strong> mit<br />
Wasser überschichtet. Nach dem Polymerisieren des Gels wurde das Wasser abgegossen <strong>und</strong> ein 5%iges<br />
Sammelgel zusammen mit einem Kamm zum Formen der Taschen überschichtet. Nach dem Polymerisieren<br />
des Sammelgels wurde der Kamm herausgezogen <strong>und</strong> das Gel in <strong>die</strong> Gelkammer gesetzt. Als<br />
Laufpuffer wurde Laemmli-Puffer (siehe Seite 150) verwendet. Die Proben wurden mit 2x Ladepuffer<br />
(siehe Seite 150) versetzt <strong>und</strong> <strong>für</strong> 5 min bei 95°C denaturiert. Nach kurzer Abkühlung auf Eis wurden <strong>die</strong><br />
Proben <strong>und</strong> ein Proteinmarker (Precision Plus Protein Standard <strong>von</strong> BIORAD) geladen <strong>und</strong> <strong>für</strong> 3-4 h bei<br />
60 V aufgetrennt bis <strong>die</strong> Lauffront den unteren Rand des Gels erreicht hatte. Puffer <strong>und</strong> Gelzusammensetzungen<br />
siehe ab Seite 150).