Fachbeitrag

Lumio™-Technologie

Proteinexpression mit unverwechselbarem Label
Häufige Aufgaben im ­Labor- alltag sind der Nachweis der Expression rekombinanter Proteine und ihre Lokalisation in der Zelle. Mit der Lumio™-Technologie, die Invitrogen jetzt auf den Markt gebracht hat, lässt sich die Proteinexpression in zahlreichen unterschiedlichen Systemen präzise bestimmen. Basis der Technologie sind eine neuartige kurze Erkennungssequenz und targetspezifische fluoreszierende Markierungsreagenzien.

Die Lumio™-Erkennungssequenz besteht aus den 6 Aminosäuren Cys-Cys-Pro-Gly-Cys-Cys, die in dieser Reihenfolge so gut wie nie in natürlichen Proteinen vorkommen. Sie wird als molekulares, unverwechselbares Label an das zu detektierende Protein angebaut. Das Lumio™-Farbstoffreagenz bindet an dieses Peptid-Label und reagiert damit zu einem fluoreszierenden Komplex. Für Experimente, bei denen eine zweifarbige Markierung benötigt wird, gibt es das Farbstoffreagenz außer in Grün auch in Rot. Darüber hinaus bietet Invitrogen eine Vielzahl an Vektoren und Reagenzien an, die den Einsatz der Technologie in den verschiedensten Systemen ermöglichen.

Lokalisierung von Proteinen in Säugerzellen

Arbeits- und zeitintensive Prozeduren, um exprimierte Proteine mithilfe von Antikörpern nachzuweisen, werden durch einen einfachen Vorgang ersetzt: Das zu untersuchende Protein wird als Fusionsprotein mit dem Lumio™-Erkennungspeptid in der Zelle exprimiert. Dabei bleibt seine Aktivität erhalten, denn das kurze Peptid stört die Funktion des Ausgangsproteins nicht.

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Nach Zugabe des Lumio™ In-Cell Labeling–Reagens lassen sich die markierten Kompartimente im Fluoreszenz-Mikroskop erkennen. Störungen durch Artefakte, die bei der Fixierung und Färbung mit Antikörpern entstehen können, treten bei diesem Verfahren, das unter physiologischen Bedingungen abläuft, nicht auf.

Schnelle Detektion von Proteinen im Gel

Aufwändige Färbe- und Entfärbungsmethoden oder zeitraubende Westernblot-Verfahren sind nicht mehr notwendig. Es genügt, Fusionsproteine mit dem Lumio-Peptid zu exprimieren, die Proteinprobe mit dem Lumio™ Green Detection Kit zu mischen und auf ein Polyacrylamid-Gel aufzutragen. Nach der Elektrophorese lassen sich die markierten Proteinbanden ganz einfach mit einer geeigneten Kamera oder einem Scanner visualisieren. Der Lumio™ Green Detection Kit markiert spezifisch das interessierende Fusionsprotein – und das im Bereich von wenigen Nanogramm.

Messungen der Protein­expression in Echtzeit

In Kombination mit dem zellfreien Expressions-System Expressway™ Plus von Invitrogen eignet sich die Lumio™-Technologie auch zur Bestimmung der Expression von Proteinen in Echtzeit. Das Lumio™ Green Detection Reagens wird zur Reaktionsmischung pipettiert, danach lässt sich der Verlauf der Proteinexpression durch Messung im Fluorimeter verfolgen. Das Verfahren findet ohne störende Eingriffe von außen statt, Gele zum Nachweis der Proteinexpression werden überflüssig. Und last but not least: Die Technologie eignet sich auch für High-Throughput-Ansätze.

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