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通过体内和体外蛋白质反式拼接对多结构域和融合蛋白进行分段同位素标记。

Segmental isotopic labeling of multi-domain and fusion proteins by protein trans-splicing in vivo and in vitro.

机构信息

Research Program in Structural Biology and Biophysics, Institute of Biotechnology, University of Helsinki, Helsinki, Finland.

出版信息

Nat Protoc. 2010 Mar;5(3):574-87. doi: 10.1038/nprot.2009.240. Epub 2010 Mar 4.

DOI:10.1038/nprot.2009.240
PMID:20203672
Abstract

Segmental isotopic labeling is a powerful labeling technique for reducing nuclear magnetic resonance (NMR) signal overlap, which is associated with larger proteins by incorporating stable isotopes into only one region of a protein for NMR detections. Segmental isotopic labeling can not only reduce complexities of NMR spectra but also retain possibilities to carry out sequential resonance assignments by triple-resonance NMR experiments. We described in vivo (i.e., in Escherichia coli) and in vitro protocols for segmental isotopic labeling of multi-domain and fusion proteins via protein trans-splicing (PTS) using split DnaE intein without any refolding steps or alpha-thioester modification. The advantage of PTS approach is that it can be carried out in vivo by time-delayed dual-expression system with two controllable promoters. A segmentally isotope-labeled protein can be expressed in Escherichia coli within 1 d once required vectors are constructed. The total preparation time of a segmentally labeled sample can be as short as 7-13 d depending on the protocol used.

摘要

分段同位素标记是一种强大的标记技术,可用于减少核磁共振(NMR)信号重叠,该技术通过将稳定同位素仅掺入蛋白质的一个区域中进行 NMR 检测,从而与较大的蛋白质相关联。分段同位素标记不仅可以降低 NMR 光谱的复杂性,而且还可以通过三共振 NMR 实验保留进行顺序共振分配的可能性。我们描述了通过使用无任何重折叠步骤或α-硫代酯修饰的分裂 DnaE 内含肽通过蛋白质转剪接(PTS)在体内(即在大肠杆菌中)和体外对多结构域和融合蛋白进行分段同位素标记的方案。PTS 方法的优点在于,它可以通过带有两个可控启动子的延时双重表达系统在体内进行。一旦构建了所需的载体,分段同位素标记的蛋白质可以在大肠杆菌中在 1 天内表达。根据使用的方案,分段标记样品的总制备时间可以短至 7-13 天。

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