• No results found

Jämförelse med andra sekvenser och strukturer av PrsA

2.10 MtPrsA (Rv1017c)

3.4.1 Jämförelse med andra sekvenser och strukturer av PrsA

Det fanns inga proteiner med liknande sekvens eller struktur som MtPrsA i PDB. Därför gjordes initialt ett konstrukt bestående av fullängdsproteinet med en N-terminal His6-tag, MtPrsANHis. PrsA-enzymet finns hos bakterier, växter och djur och av det humana PrsA finns det tre isoformer. MtPrsA visar 43% sekvensidentitet med dessa homologer [Wolucka, 2008].

En sekvensjämförelse från ClustalW av MtPrsA med de tre humana isoformerna av PrsA visas i Bilaga 3.

3.4.2 Kloning av MtPrsAFL och MtPrsANHis

Fullängdsgenen MtprsAFL renades fram via preparativ 1% agarosgelelektrofores (Figur 41).

Bandet motsvarande MtprsAFL var av rätt storlek (∼1 kb) och skars ut från gelen.

1 2

Figur 41. Preparativ 1% agarosgelelektrofores av MtprsAFL. Brunn 1: 200 bp DNA-stege (O’RangeRuler, Fermentas); brunn 2: MtprsAFL.

DNA-sekvensen för konstruktet MtprsANHis renades fram via preparativ 1%

agarosgelelektrofores (Figur 42). Bandet motsvarande MtprsANHis var utsmetat, men av rätt storlek (∼1 kb) och skars ut från gelen.

1 2

Figur 42. Preparativ 1% agarosgelelektrofores av MtprsANHis. Brunn 1: 200 bp DNA-stege (O’RangeRuler,

Efter ligering och transformering av MtprsANHis till kemiskt kompetenta E. coli-celler isolerades plasmider, vilka användes som templat i en analytisk PCR som analyserades med 1% agarosgelelektrofores (Figur 43). Klon 4 visade ett band med rätt insertstorlek (∼1 kb), vars sekvens sedan verifierades med DNA-sekvensering.

1 2 3 4 5 6 7 8

Figur 43. Analytisk 1% agarosgelelektrofores av MtprsANHis. Brunn 1: 200 bp DNA-stege (O’RangeRuler, Fermentas); brunn 2: klon 1; brunn 3: klon 2; brunn 4: klon 3; brunn 5: klon 4; brunn 6: klon 5; brunn 7: klon 6;

brunn 8: 200 bp DNA-stege (O’RangeRuler, Fermentas).

3.4.3 Testexpression av MtPrsANHis

En testexpression genomfördes av MtprsANHis (klon 4) och analyserades med SDS-PAGE (Figur 44). Här syns ett starkt uttryck av MtPrsANHis (35,5 kDa).

1 2 3

Figur 44. Testexpression av MtPrsANHis. Brunn 1: efter induktion; brunn 2: negativ kontroll med icke-inducerade E. coli-celler; brunn 3: LMW-stege (94,0; 67,0; 43,0; 30,0; 20,1; 14,4 kDa).

3.4.4 Storskalig proteinexpression och rening av MtPrsANHis

Den storskaliga proteinexpressionen av MtPrsANHis analyserades med SDS-PAGE (Figur 45), vilken visade att proteinet MtPrsANHis (35,5 kDa) var starkt uttryckt.

1 2 3

Figur 45. Storskalig proteinexpression av MtPrsANHis. Brunn 1: efter induktion; brunn 2: negativ kontroll med icke-inducerade E. coli-celler; brunn 3: LMW-stege (94,0; 67,0; 43,0; 30,0; 20,1; 14,4 kDa).

SDS-PAGE-analysen av proverna från lyseringen och IMAC-reningen av proteinet

MtPrsANHis visade att det var alldeles för starkt uttryckt, vilket medförde att mycket lite av proteinet var i löslig form (Figur 46).

1 2 3 4 5 6 7

Figur 46. Storskalig proteinexpression av MtPrsANHis. Brunn 1: LMW-stege (94,0; 67,0; 43,0; 30,0; 20,1;

14,4 kDa); brunn 2: olöslig pellet; brunn 3: löslig supernatant; brunn 4: IMAC flow through; brunn 5: IMAC-tvättfraktion; brunn 6: IMAC-eluat; brunn 7: LMW-stege (94,0; 67,0; 43,0; 30,0; 20,1; 14,4 kDa).

Efter att den storskaliga proteinexpressionen av MtPrsANHis gjorts om i ännu större skala var proteinet väl uttryckt, lösligt och ganska rent (Figur 47).

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Figur 47. Storskalig proteinexpression av MtPrsANHis. Brunn 1: LMW-stege (94,0; 67,0; 43,0; 30,0; 20,1;

14,4 kDa); brunn 2: negativ kontroll med icke-inducerade E. coli-celler; brunn 3: efter induktion; brunn 4:

olöslig pellet; brunn 5: löslig supernatant; brunn 6: IMAC flow through; brunn 7: IMAC-tvättfraktion; brunn 8:

IMAC-eluat; brunn 9: PD-10-eluat; brunn 10: LMW-stege (94,0; 67,0; 43,0; 30,0; 20,1; 14,4 kDa).

Mängden framrenat MtPrsANHis-protein uppmättes till 14 mg, vilket motsvarar ett utbyte av lösligt protein på 2,9 mg/L cellkultur.

Efter gelfiltrering på en HiLoad™ 16/600 Superdex™ 200 pg-kolonn erhölls ingen topp som motsvarade proteinet MtPrsANHis (data visas inte).

SDS-PAGE-analysen av den tredje storskaliga proteinexpressionen av MtPrsANHis visade att MtPrsANHis-proteinet var väl uttryckt, lösligt i båda gelfiltreringsbuffertarna och ganska rent.

(Figur 48).

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

Figur 48. Storskalig proteinexpression av MtPrsANHis. Brunn 1: LMW-stege (94,0; 67,0; 43,0; 30,0; 20,1;

14,4 kDa); brunn 2: negativ kontroll med icke-inducerade E. coli-celler; brunn 3: efter induktion; brunn 4:

olöslig pellet; brunn 5: löslig supernatant; brunn 6: IMAC flow through; brunn 7: IMAC-tvättfraktion; brunn 8:

IMAC-eluat; brunn 9: PD-10-eluat med gelfiltreringsbuffert 2; brunn 10: PD-10-eluat med gelfiltreringsbuffert 3; brunn 11: LMW-stege (94,0; 67,0; 43,0; 30,0; 20,1; 14,4 kDa).

Proteinprover efter buffertbytena på PD-10-kolonnerna till gelfiltreringsbuffert 2 respektive 3 analyserades med hjälp av SDS-PAGE (Figur 49), vilken visade att MtPrsANHis-proteinet fortfarande var lösligt i båda gelfiltreringsbuffertarna och att proteinet var rent.

1 2 3

Figur 49. Storskalig proteinexpression av MtPrsANHis. Brunn 1: LMW-stege (94,0; 67,0; 43,0; 30,0; 20,1;

14,4 kDa); brunn 2: PD-10-eluat med gelfiltreringsbuffert 2; brunn 3: PD-10-eluat med gelfiltreringsbuffert 3.

Mängden framrenat MtPrsANHis-protein i gelfiltreringsbuffert 2 uppmättes till 2,1 mg och i gelfiltreringsbuffert 3 till 2,0 mg MtPrsANHis, vilket motsvarar ett utbyte av lösligt protein på 1,0 mg/L i båda fallen.

Efter gelfiltrering på en HiLoad™ 16/600 Superdex™ 75 pg-kolonn av MtPrsANHis erhölls på nytt ingen topp motsvarande proteinet, varken med gelfiltreringsbuffert 2 (Figur 50) eller 3 (Figur 51).

Figur 50. Gelfiltrering av MtPrsANHis med gelfiltreringsbuffert 2.

Figur 51. Gelfiltrering av MtPrsANHis med gelfiltreringsbuffert 3.

SDS-PAGE-analysen efter buffertbytet till gelfiltreringsbuffert 2 av resterande E. coli-celler från den storskaliga proteinexpressionen av MtPrsANHis visade att proteinet var uttryckt och lösligt i gelfiltreringsbuffert 2, men inte så rent (Figur 52).

1 2 3 4 5 6 7 8

Figur 52. Storskalig proteinexpression av MtPrsANHis. Brunn 1: LMW-stege (94,0; 67,0; 43,0; 30,0; 20,1;

14,4 kDa); brunn 2: olöslig pellet; brunn 3: löslig supernatant; brunn 4: IMAC flow through; brunn 5: IMAC-tvättfraktion; brunn 6: IMAC-eluat; brunn 7: PD-10-eluat med gelfiltreringsbuffert 2; brunn 8: LMW-stege (94,0; 67,0; 43,0; 30,0; 20,1; 14,4 kDa).

Mängden framrenat MtPrsANHis-protein uppmättes till 12 mg, vilket motsvarar ett utbyte av lösligt MtPrsANHis-protein på 3,1 mg/L cellkultur. En brunaktig färg hos proteinlösningen kunde urskiljas på filtret, vilket kan indikera att MtPrsANHis binder järn.

Efter att IMAC-reningen gjorts om med en gradient av imidazol i elueringsbufferten visade SDS-PAGE-analysen att MtPrsANHis-proteinet i IMAC-elueringsfraktion 7 och 8 (Figur 53) samt IMAC-elueringsfraktion 9-15 (Figur 54) var mycket renare än tidigare. Även prov efter buffertbytet till gelfiltreringsbuffert 2 av IMAC-elueringsfraktion 5-6 respektive 7-15

analyserades med SDS-PAGE (Figur 54), vilken visade att samtliga elueringsfraktioner nu innehöll rent MtPrsANHis-protein.

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

Figur 53. Storskalig proteinexpression av MtPrsANHis. Brunn 1: LMW-stege (94,0; 67,0; 43,0; 30,0; 20,1;

14,4 kDa); brunn 2: PD-10-eluat med lyseringsbuffert; brunn 3: IMAC flow through; brunn 4:

IMAC-tvättfraktion; brunn 5: IMAC-eluat 1; brunn 6: IMAC-eluat 2; brunn 7: IMAC-eluat 3; brunn 8: IMAC-eluat 4;

brunn 9: IMAC-eluat 5; brunn 10: IMAC-eluat 6; brunn 11: IMAC-eluat 7; brunn 12: IMAC-eluat 8.

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Figur 54. Storskalig proteinexpression av MtPrsANHis. Brunn 1: LMW-stege (94,0; 67,0; 43,0; 30,0; 20,1;

14,4 kDa); brunn 2: IMAC-eluat 9; brunn 3: IMAC-eluat 10; brunn 4: IMAC-eluat 11; brunn 5: IMAC-eluat 12;

brunn 6: IMAC-eluat 13; brunn 7: IMAC-eluat 14; brunn 8: IMAC-eluat 15; brunn 9: PD-10-eluat med

gelfiltreringsbuffert 2 från IMAC-elueringsfraktion 7-15; brunn 10: PD-10-eluat med gelfiltreringsbuffert 2 från IMAC-elueringsfraktion 5-6.

Mängden framrenat MtPrsANHis-protein från IMAC-elueringsfraktion 7-15 uppmättes till 5,4 mg och från IMAC-elueringsfraktion 5-6 till 1,5 mg, dvs. totalt 6,9 mg framrenat MtPrsANHis-protein och ett utbyte av lösligt protein på 1,7 mg/L cellkultur. Efter att proteinprovet från IMAC-elueringsfraktion 7-15 koncentrerats från 3,5 ml till 0,45 ml uppmättes mängden framrenat MtPrsANHis-protein i dessa fraktioner till 2,9 mg.

3.4.5 Kristalliseringsexperiment av MtPrsANHis

Efter fyra dagar kunde ett lovande brunt precipitat observeras på plattan med

kokristalliseringsförsöket av MtPrsANHis (6,4 mg/ml) tillsammans med MgSO4, ATP och R5P.

Ingen av de övriga uppsatta kristalliseringsexperimenten av MtPrsANHis gav upphov till några proteinkristaller.

Related documents