A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.
Method Article
هنا، فإننا نقدم بروتوكول لتنقية خطوة واحدة بكفاءة الإنسان معلم نشط إزفاء عشر-11-2 (TET2) ديوكسيجيناسي 5-ميثيلسيتوسيني باستخدام كروماتوغرافيا التبادل الأيوني والتحليل استخدام كتلة سائل اللوني-جنبا إلى جنب قياس الطيف الكتلي (LC-MS/MS)-النهج القائم.
تنظيم النسخ جينية توسط 5-ميثيلسيتوسيني (5mC) لعبت دوراً حاسما في تنمية حقيقية النواة. يتم إنجاز demethylation هذه علامات جينية باكسدة متسلسلة بعشر-أحد عشر إزفاء ديوكسيجيناسيس (TET1-3)، تليها إصلاح الختان جليكوسيلاسي-تعتمد على قاعدة ثايمين-الحمض النووي. المنظمة الجينات TET2 بسبب الطفرات الوراثية أو عن طريق آليات جينية أخرى يقترن سوء تشخيص في المرضى الذين يعانون من سرطانات متنوعة، خصوصا من المكونة للدم الأورام الخبيثة. وهنا يصف لنا تنقية كفاءة خطوة واحدة من النشطة انزيماتيكالي ديوكسيجيناسي TET2 معلم البشرية باستخدام كروماتوغرافيا تبادل الأيونات الموجبة. كذلك نقدم نهجاً سائل اللوني-جنبا إلى جنب الكتلي (LC-MS/MS) التي يمكن فصل وتحديد مقدار أربع قواعد الحمض النووي العادي (A و T، ز وج)، فضلا عن أربع قواعد السيتوزين المعدلة (5-ميثيل، 5-هيدروكسيميثيل، 5-فورميل، و 5-الكربوكسيل). يمكن استخدام هذا الفحص لتقييم نشاط نوع البرية والمسخ ديوكسيجيناسيس TET2.
موقف C5 قواعد السيتوزين داخل دينوكليوتيديس البد هو الموقع مثلايشن الغالبة في جينومات الثدييات1(5mCpG). وبالإضافة إلى ذلك، عدد من الدراسات التي أجريت مؤخرا كشفت C5 واسعة السيتوزين مثلايشن (5mC) في مواقع غير المعبأة (5mCpH، حيث ح = A, T, أو C)2،3. تعديل 5mC بمثابة كاتم الصوت النسخي على ريتروترانسبوسونس الذاتية والجينات المروجين3،،من45. مثلايشن الحمض النووي في 5mC كما تلعب أدواراً هامة في المنظمة كروموسوم إكس، طابعة الجينات، وإعادة برمجة النووي والجينات الخاصة بالانسجة التعبير5،،من67. مثلايشن سيتوزين في موقف C5 تضطلع ميثيلترانسفيراسيس الحمض النووي، والطفرات في هذه الإنزيمات تسبب عيوب إنمائية كبيرة8. تبدأ إزالة علامات 5mC TET1-3 5mC أوكسيداسيس،من910. تحويل هذه الأسرة تيت ديوكسيجيناسيس 5mC إلى 5-هيدروكسيميثيلسيتوسيني (5hmC)، 5-فورميلسيتوسيني (إف سي 5) و 5-كاربوكسيلسيتوسيني (5caC) عن طريق الأكسدة متسلسل الخطوات11،،من1213. وأخيراً، يستبدل ثيمين-DNA glycosylase إف سي 5 أو 5caC على السيتوزين غير معدلة باستخدام مسار إصلاح الختان القاعدة11.
واعتبرت TET2 الجينات البشرية كثيرا ما تحور جين في الأورام الخبيثة المكونة للدم المتنوعة بما في ذلك myelodysplastic المتلازمات (حركة الديمقراطيين الاشتراكيين)14،،من1516، حركة الديمقراطيين الاشتراكيين myeloproliferative الأورام ( مدسمبن)، واللوكيميا النقوي الحاد (مكافحة غسل الأموال) التي تنشأ من حركة الديمقراطيين الاشتراكيين، وحركة الديمقراطيين الاشتراكيين MPN16. مستويات تعديل 5hmC في نخاع العظام الحمض النووي أقل في المرضى مع الطفرات TET2 مقارنة بتلك التي مع نوع البرية (wt)-TET214. ووضعت عددا من المجموعات TET2-خروج المغلوب الماوس نماذج توضيح دورها في هيماتوبويسيس العادية وتحول النقوي17،18،،من1920. كانت هذه الفئران مع حدوث طفرات في الجين TET2 في البداية طبيعية وقابلة للاستمرار، ولكن تظهر الأورام الخبيثة المكونة للدم المختلفة كما أنها تتراوح أعمارهم في التسبب الوفاة المبكرة. وأظهرت هذه الدراسات الأدوار الهامة التي تقوم بها الوزن TET2 في تمايز المكونة للدم العادي. في هذه النماذج الماوس ومتخالف الخلايا الجذعية المكونة للدم (TET2+/- هسكس) متماثل TET2-/- قد هسكس ميزة تنافسية على هسكس TET2 وزن متماثل في إعادة إسكانها يكونوا الأنساب المكونة للدم ككل TET2+/- ووضع TET2-/- هسكس الأورام الخبيثة المكونة للدم متنوعة17،18. تبين هذه الدراسات أن هابلوينسوفيسينسي TET2 ديوكسيجيناسي يغير وضع هسكس والنتائج في الأورام الخبيثة المكونة للدم.
مشابهة للفئران مع الطفرات في الجينات TET2، معظم مرضى اللوكيميا المجاهرة هابلوينسوفيسينسي TET2 ديوكسيجيناسي النشاط. تشمل هذه الطفرات الجسدية معظمهم متخالف الطفرات تحول الإطار وهراء المنتشرة في جميع أنحاء الجسم الجينات TET2 بينما مغلطه الطفرات الأكثر متفاوت في المجال ديوكسيجيناسي12. حتى الآن، يقال توصيف قليلاً من TET2 wt والمسخ في الأدب أساسا بسبب صعوبات في إنتاج ديوكسيجيناسي TET2 وبه المقايسة21. هنا، نحن التقرير على تنقية خطوة واحدة بسيطة ديوكسيجيناسي TET2 الأصلية باستخدام كروماتوغرافيا التبادل الأيوني. علاوة على ذلك، كان مقايسة LC-MS/MS كمية الأمثل والمستخدمة لقياس النشاط الأنزيمي من الأم TET2 ديوكسيجيناسي.
1-الاستنساخ وتنقية ديوكسيجيناسي TET2 البشرية غير المميزة
2-أكسدة 5mC من ديوكسيجيناسي TET2
3-كمية الإنزيم LC-MS/MS-تعتمد التنمية
التعديل الديناميكي ل 5mC في الحمض النووي من ديوكسيجيناسيس تيت-الأسرة تلعب أدواراً هامة في الأنظمة النسخي جينية. كثيرا ما يتم تحور ديوكسيجيناسي TET2 في الأورام الخبيثة المكونة للدم متنوعة12. للتحقيق في دور إنزيم TET2 في التطور الطبيعي والمرض، ونحن قد المستنسخة مجا...
الطفرات في الجينات TET2 بعض التغييرات الوراثية المكتشفة الأكثر شيوعاً في المرضى الذين يعانون من الأورام الخبيثة المكونة للدم المتنوعة. حتى الآن مئات من الطفرات TET2 المختلفة، التي تشمل هراء وتحول الإطار والطفرات مغلطه، قد حددت في12من المرضى. المرضى الذين يعانون من الطفرات TET2
المؤلفين لها أية مصالح مالية تعلن.
ومولت هذه البحوث "وزارة الدفاع الأمريكية" في شكل فكرة جائزة (W81XWH-13-1-0174)، وفقر الدم اللاتنسجي ومنحة من مؤسسة حركة الديمقراطيين الاشتراكيين، ومنحة أومرب للمؤلف م. م. أشكر جايسوال هامور وبهار سوبهراديب لاستنساخ الأولية من TET2 في ناقلات pDEST14.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
HEPES | Carbosynth | FH31182 | |
Iron(II) sulfate heptahydrate | Sigma-Aldrich | F8633 | |
α-Ketoglutaric acid (2-Oxoglutaric acid) | Sigma-Aldrich | K1750 | |
L-Ascorbic acid | Sigma-Aldrich | A4544 | |
Ethylenediaminetetraacetic acid disodium salt dihydrate | Sigma-Aldrich | E5134 | |
Ammonium acetate | Sigma-Aldrich | A1542 | |
Acetonitrile | Fisher Scientific | 75-05-8 | |
HPLC grade water | Fisher Scientific | 7732-18-5 | |
Oligo clean and concentrator | Zymo Research | D4061 | |
DNAse I | New England Biolabs | M0303S | |
S1 Nuclease | Thermo Scientific | ENO321 | |
CIAP (Calf intestinal alkaline phosphatase) | New England Biolabs | M0290S | |
LB Media | Affymetrix | J75852 | |
IPTG | Carbosynth | EI05931 | |
MES [2-(N-Morpholino)ethanesulfonic acid monohydrate] | Carbosynth | FM37015 | |
Sodium chloride | Fisher Scientific | 7647-14-5 | |
Glycerol | Sigma-Aldrich | G7893 | |
SP Sepharose | Fisher Scientific | 45-002-934 | |
2'-Deoxy-5-methylcytidine | TCI | D3610 | |
2'-Deoxy-5-hydroxymethyalcytidine | TCI | D4220 | |
2'-Deoxycytidine-5-carboxylic acid, sodium salt | Berry & Associates | PY 7593 | |
5-Formyl-2'-deoxycytidine | Berry & Associates | PY 7589 | |
2'-Deoxycytidine | Berry & Associates | PY 7216 | |
2'-Deoxyadenosine | Carbosynth | ND04011 | |
2'-Deoxyguanosine | Carbosynth | ND06306 | |
2'-Deoxythymidine | VWR Life Science | 97061-764 | |
Gateway technology | Thermo Fisher | 11801016 | |
Beckman Allegra X-15R centrifuge | Beckman Coulter | 392932 | |
Sonic Dismembrator 550 | Fisher Scientific | XL2020 | |
ÄKTA FPLC system | Pharmacia (GE Healthcare) | 18116468 | |
FreeZone 4.5 freeze dry system | Labconco | 7750020 | |
Zymo Oligo purification columns | Zymo Research | D4061 | |
BDS Hypersil C18 column | Keystone Scientific, INC | 105-46-3 | |
3200 Q-Trap mass spectrometer | AB Sciex | ||
HPLC | Shimadzu HPLC | ||
XK16/20 FPLC column | Pharmacia (GE Healthcare) | 28988937 |
Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article
Request PermissionThis article has been published
Video Coming Soon
Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved