| Targeted Genome Editing of Virulent Phages Using CRISPR-Cas9
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Author:
Date:
2018-01-05
[Abstract] This protocol describes a straightforward method to generate specific mutations in the genome of strictly lytic phages. Briefly, a targeting CRISPR-Cas9 system and a repair template suited for homologous recombination are provided inside a bacterial host, here the Gram-positive model Lactococcus lactis MG1363. The CRISPR-Cas9 system is programmed to cleave a specific region present on the genome of the invading phage, but absent from the recombination template. The system either triggers the recombination event or exerts the selective pressure required to isolate recombinant phages. With this methodology, we generated multiple gene knockouts, a point mutation and an insertion in the genome of the virulent lactococcal phage p2. Considering the broad host range of the plasmids used ...
[摘要] 该协议描述了一个直接的方法来产生严格裂解噬菌体的基因组中的特定突变。 简而言之，在细菌宿主（此处为革兰氏阳性模型乳酸乳球菌MG1363）内提供靶向CRISPR-Cas9系统和适合于同源重组的修复模板。 CRISPR-Cas9系统被编程为切割入侵噬菌体的基因组上存在的特定区域，但是缺少重组模板。 该系统触发重组事件或施加分离重组噬菌体所需的选择性压力。 利用这种方法，我们在毒性乳酸球菌噬菌体p2的基因组中产生了多个基因敲除，点突变和插入。 考虑到本协议中使用的质粒的广泛宿主范围，后者可以外推到其他噬菌体 - 宿主对。
【背景】噬菌体是在每个生态系统中发现丰富的细菌病毒（Suttle，2005; Breitbart and Rohwer，2005），毫不奇怪，它们是牛奶的天然居民。噬菌体p2是乳品工业中发现的强毒乳球菌噬菌体的最普遍组（ Sk1virus ）的模型（Deveau等人，2006; Mahony等人。，2012），它感染革兰氏阳性细菌乳酸乳球菌MG1363，也是基础研究的模式菌株。尽管p2作为参照噬菌体的地位，但几乎一半的基因编码未表征的蛋白质。同样，由宏基因组学确定的绝大多数噬菌体基因在公共数据库中没有功能分配和同系物（Hurwitz等人，2016; Paez-Espino等人， 2016）。
研究基因的方法之一是通过修饰和随后观察所得到的表型。噬菌体基因组只能在宿主内以其生物活性形式进行修饰。强毒噬菌体严格裂解;因此，它们的基因组从未整合到细菌染色体中。这为DNA的体内修饰增加了一个时间限制，只能在短的感染周期内对其进行操作。 ...
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| Liposome Disruption Assay to Examine Lytic Properties of Biomolecules
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Author:
Date:
2017-08-05
[Abstract] Proteins may have three dimensional structural or amino acid features that suggest a role in targeting and disrupting lipids within cell membranes. It is often necessary to experimentally investigate if these proteins and biomolecules are able to disrupt membranes in order to conclusively characterize the function of these biomolecules. Here, we describe an in vitro assay to evaluate the membrane lytic properties of proteins and biomolecules. Large unilamellar vesicles (liposomes) containing carboxyfluorescein at fluorescence-quenching concentrations are treated with the biomolecule of interest. A resulting increase in fluorescence due to leakage of the dye from liposomes and subsequent dilution in the buffer demonstrates that the biomolecule is sufficient for disrupting ...
[摘要] 蛋白质可以具有三维结构或氨基酸特征，其表明在细胞膜内靶向和破坏脂质的作用。通常有必要进行实验研究，如果这些蛋白质和生物分子能够破坏膜，以确定性地表征这些生物分子的功能。在这里，我们描述了一种体外实验来评估蛋白质和生物分子的膜裂解性质。用荧光猝灭浓度含有羧基荧光素的大单层囊泡（脂质体）用感兴趣的生物分子进行处理。由于染料从脂质体泄漏而导致的荧光增加，随后在缓冲液中的稀释表明生物分子足以破坏脂质体和膜。另外，由于脂质体破裂可能通过孔形成或通过类似于洗涤剂的脂类的一般溶解而发生，因此我们提供了区分这两种机制的方法。可以通过检查与适合孔的葡聚糖分子的羧基荧光素释放的封锁来鉴定和评估孔形成。这里描述的方法用于确定疟疾疫苗候选人CelTOS和促凋亡Bax通过孔形成破坏脂质体（Saito等人，2000; Jimah等人，2016） ）。由于生物分子的膜脂质结合先于膜破裂，我们推荐使用伴侣方案：Jimah等人，2017。
【背景】该方案提出了评估蛋白质和其他生物分子的膜裂解性质的程序。该方案旨在清楚地描述研究生物分子的膜破坏性质所需的各种实验步骤。最后，该方案描述了膜破坏的定量测量，可用于提供对脂质体破坏的动力学和机制的了解。该方案成功地用于研究疟疾疫苗候选人CelTOS，其提供了对CelTOS的第一次体外功能测定的清楚描述。该方案的应用揭示，对于不饱和脂肪酸和多孔元素的CelTOS（透明性蛋白质）破坏了含有磷脂酸的膜。这一见解表明，CelTOS由入侵宿主细胞内的疟疾寄生虫分泌，以破坏宿主细胞膜并使寄生虫出现（Jimah等人，2016）。最后，该测定可以容易地应用于研究小分子，抗体或肽对CelTOS介导的脂质体破坏的抑制。当为CelTOS设计时，该协议易于泛化，适用于任何其他感兴趣的生物分子。 ...
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| Assay to Measure Interactions between Purified Drp1 and Synthetic Liposomes
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Author:
Date:
2017-05-05
[Abstract] A mitochondrion is a dynamic intracellular organelle that actively divides and fuses to control its size, number and shape in cells. A regulated balance between mitochondrial division and fusion is fundamental to the function, distribution and turnover of mitochondria (Roy et al., 2015). Mitochondrial division is mediated by dynamin-related protein 1 (Drp1), a mechano-chemical GTPase that constricts mitochondrial membranes (Tamura et al., 2011). Mitochondrial membrane lipids such as phosphatidic acid and cardiolipin bind Drp1, and Drp1-phospholipid interactions provide key regulatory mechanisms for mitochondrial division (Montessuit et al., 2010; Bustillo-Zabalbeitia et al., 2014; Macdonald et al., 2014; Stepanyants et al., 2015; ...
[摘要] 线粒体是一种动态的细胞内细胞器，主动分裂和融合以控制细胞的大小，数量和形状。线粒体分裂和融合之间的调节平衡是线粒体功能，分布和周转的基础（Roy等，2015）。线粒体分化是由动力蛋白相关蛋白1（Drp1）介导的，其是限制线粒体膜的机械化学GTP酶（Tamura等人，2011）。线粒体膜脂质如磷脂酸和心磷脂结合Drp1，并且Drp1磷脂相互作用提供线粒体分裂的关键调控机制（Montessuit等人，2010; Bustillo-Zabalbeitia等人2014年; Macdonald等人，2014年; Stepanyants等人，2015; Adachi等人，2016）。在这里，我们描述了使用纯化的重组Drp1和具有定义的一组磷脂的合成脂质体定量测量Drp1与脂质的相互作用的生物化学实验。该测定使得可以定义蛋白质 - 脂质相互作用的特异性以及头基和酰基链的作用。
背景 蛋白质和膜脂质的相互作用对于细胞如细胞器分裂中生物膜的重塑至关重要。在线粒体分裂中，Drp1限制线粒体膜并驱动该膜重塑过程。我们最近显示，信号磷脂，磷脂酸与Drp1相互作用，并通过限制线粒体上的组装分裂机制（Adachi等人，2016）产生启动步骤。 Drp1识别磷脂酸的头基和酰基链。为了分析Drp1-磷脂酸结合，我们建立了几种蛋白质 - ...
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