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Method Article
我们描述了DNA糖基化酶和AP内切酶的活动,在核细胞裂解定量,实时测量的方法。该法产生服从动力学分析DNA修复活动率,是适应组织和肿瘤裂解物或纯化蛋白质的DNA修复能力的量化。
我们描述了一个定量,实时测量碱基切除修复(BER)的分子信标DNA糖基化酶和AP内切酶的活动,在核细胞裂解方法。基板(灯塔)是由deoxyoligonucleotide包含单碱基损伤与6 - 羧基荧光素(6-FAM)基团结合到5'端和DABCYL基的共轭寡核苷酸的3'结束。 BER分子信标是43基地在长度和序列的目的是为了促进与13环和15个碱基对中干1,2个核苷酸的茎环结构的形成。在此配置折叠时6-FAM基淬火DABCYL非荧光的方式通过福斯特共振能量转移(FRET)3,4。病变位置等基地,以下病灶切除和链的断裂,其余5个基地的寡核苷酸,含6-FAM基干公布。释放第二支队从猝灭(DABCYL)荧光的增加,DNA修复水平是相称的结果。通过收集多个读取的荧光值,实时误码活动的评估是可能的。标准定量实时PCR仪器的使用,使许多样品同时分析。这些BER分子信标设计,用一个单一的基础病变,是适合进行动力学分析,误码率的量化和抑制剂验证,是适应组织和肿瘤细胞裂解物中的DNA修复能力的量化或用纯化的蛋白质。在肿瘤裂解物或使用这些分子信标组织抽吸的BER活动的分析,可能是适用于功能性的生物标志物的测量。此外,使用这种定量检测与纯化蛋白质的BER活动分析,误码率抑制剂的发现和验证提供了一种快速,高通量的方法。
1。分子信标设计
1.1设计和分子信标订购
您的分子信标设计必须考虑以下几点:
您的分子信标1.2退火
1.3质量评估的分子信标
2。核裂解液的制备
2.1碱基切除修复反应缓冲液5准备
2.2细胞培养和细胞分离
2.3核裂解准备
2.4透析,蛋白质量化和aliquoting的
3。分子灯塔法
3.1设备要求
3.2缓冲液和试剂
3.3检测设置(见表5)
3.4运行试验
4。分子信标检测分析
我们使用Microsoft Excel软件来执行这些分析和计算。我们建议建立模板和宏来自标准96格式的数据的基础上,将允许容易和快速的分析和图形显示。
4.1去除背景
“>4.2 FL(最高温度)正常化
为了解决在不同的井在移液和荧光检测的可变性,我们的数据正常化的最大荧光值(与灯塔输入的关联)。
4.3剧情
5。代表结果
我们描述了一个定量,实时使用DNA糖基化酶和AP内切酶的活动,在核细胞裂解碱基切除修复(BER)的分子信标( 图1)测量方法。退火后,我们建议进行熔解曲线分析( 见表1),作为你的分子信标质量评估( 图2)。核裂解,然后可以准备的,使用表2中列出的组件的缓冲区。在0.5升预冷透析缓冲裂解透析90分钟,在4°C间轻轻搅拌,对表3中所列的透析缓冲皮尔斯滑一仪透析录像带。收集透析核蛋白质溶液用注射器从透析录像带。使用不同的垫片比以前使用的蛋白注入透析盒。确定使用标准协议的透析蛋白的浓度。预期核裂解物浓度的例子,如表4所示。运行如上所述(步骤3.4),如表5所示,使用板布局的反应。一个具有代表性的两个肿瘤细胞裂解物分析:LN428,甲基嘌呤DNA糖基化酶(MPG)和LN428/MPG工程MPG的表达升高,同样的细胞株检测不到的水平与脑胶质瘤细胞株;细胞系具有同等水平的AP内切酶1(APE1的)1,2。分别探讨APE1的活动和使用误码率四氢呋喃分子信标( 图3)和误码率HX分子信标( 图4),其中四氢呋喃=四氢呋喃(APE1的基板)和HX =黄嘌呤MPG活动(基材为MPG)。最后,使用的BER杜/分子信标,尿嘧啶糖基化酶活性的报告,我们表明,在蛋白质10μg的最大信号输出或信号强度和0.62微克蛋白( 图5)降低到检测不到的水平。
图1。整体结构的BER分子信标。显示的是这里作为一个单链分子的误码率分子信标序列和整体设计,退火后和再次熔化后。 粗体,斜体部分的顺序是干(15基地)和强调的部分序列是循环(13个基地)。票价调整机制= 5'荧光染料6-羧基[上的5'端;京天成= 495纳米,Emmax = 520 nm处,消光系数(260纳米):20,960;消光系数(吸光度最大):75,000和DABCYL = 3'淬火剂DAB共青团[上的3'端;京天成= 453纳米;淬火范围= 425-520纳米] =病变(取决于所研究的问题不同) 和 Y =基地对面的病变(取决于所研究的问题不同)。 。
图2。一位代表的熔解曲线熔解曲线。误码率的分子信标控制(A)所示,误码率包含的四氢呋喃(THF)基(B)或次黄嘌呤(HX)基(三)分子信标。寡核苷酸的浓度从0纳米(深蓝色),8 nm(红光),16纳米(绿色),32纳米(紫色),64纳米至128纳米(橙色)蓝色。在步骤1.3中所述,被加热退火寡核苷酸从25°C至95°C在0.5°C的时间间隔和StepOnePlus系统编程FAM荧光来衡量每个0.5°C的时间间隔。
图4。有代表性的数据,使用的BER HX分子信标 DNA的糖基化酶活性的MPG基板Ĥ搬迁的具体ypoxanthine(HX)测量在核裂解从控制细胞株(LN428)和MPG的过表达细胞株(LN428/MPG)。每个裂解物进行了分析,使用的BER分子信标控制(LN428,绿色; LN428/MPG,紫色)或误码率HX分子信标(LN428,蓝色; LN428/MPG,红色)。结果报告(一)平均荧光反应的单位和(B)相同的归为一节(HX =黄嘌呤)4描述的数据。
图5。有代表性的数据,使用的误码率的du /分子信标在不同的蛋白质水平。DNA糖基化酶(UNG),活性去除尿嘧啶(DU / A)的具体测量T98G细胞的核裂解。 T98G裂解使用的BER分子信标控制或误码率杜/分子信标,在10的蛋白水平,5,2.5,1.25或0.62微克分析指出,在Figure。结果是规范化的数据,在上述第4节。
灯塔的浓度(NM) | 0 | 8 | 16 | 32 | 64 | 128 |
分子信标工作液 (200纳米)的增值(微升) | 0 | 1 | 2 | 4 | 8 | 16 |
BER反应缓冲液(W / O型DTT),(微升) | 25 | 24 | 23 | 21 | 17 | 9 |
表1。熔解曲线实验的布局。
1 L总 | 需要联合解决方案的体积 | CON。原液 | 终浓度。 |
HEPES-KOH | 25毫升 | 1M pH7.8 | 25毫米 |
氯化钾 | 75毫升 | 2米 | 150毫米 |
EDTA的 | 1毫升 | 0.5M pH8.0时 | 0.5毫米 |
甘油 | 10毫升 | N / A | 1% |
(DTT使用前添加) | 0.5毫升 | 1米 | 0.5毫米 |
H 2 O | 888.5毫升 | N / A | N / A |
表2。 BER反应缓冲液。
1 L总 | 需要联合解决方案的体积 | CON。原液 | 终浓度。 |
HEPES-KOH | 50毫升 | 1M pH7.5的 | 50毫米 |
氯化钾 | 50毫升 | 2米 | 100毫米 |
EDTA的 | 1毫升 | 0.5M pH8.0时 | 0.5毫米 |
甘油 | 200毫升 | N / A | 20% |
(DTT使用前添加) | 1毫升 | 1米 | 1毫米 |
H 2 O | 698毫升 | N / A | N / A |
表3。透析缓冲。
细胞株 | 蛋白浓度(微克/微升) |
LN428 | 5.34 |
LN428/MPG | 4.79 |
表4。蛋白质的测定结果。
阴性对照25μL误码率缓冲区 | (背景控制)20μL误码率缓冲区 5μLCON信标 NO的裂解 | (一式三份测试) 15μL误码率缓冲区 5μLCON信标 5μLLN428裂解物 | (一式三份测试) 15μL的BER缓冲器 5μLCON信标 5μLLN428/MPG裂解物 |
阴性对照25μL误码率缓冲区 | (背景控制)20μL误码率缓冲区 5μL四氢呋喃信标 NO的裂解 | (一式三份测试)15μL误码率缓冲区 5μL四氢呋喃信标 5μLLN428裂解物 | (一式三份测试)15μL误码率缓冲区 5μL四氢呋喃信标 5μLLN428/MPG裂解物 |
阴性对照 20μL的BER缓冲器 5μL裂解 | (背景控制)20μL误码率缓冲区 5μLHX信标 NO的裂解 | (一式三份测试) 15μL的BER缓冲器 5μLHX信标 5μLLN428裂解物 | (一式三份测试)15μL误码率缓冲区 5μLHX信标 5μLLN428/MPG LY沙爹 |
阴性对照 20μL的BER缓冲器 5μL裂解 |
表5。分子灯塔法设置。
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有超过600个使用“分子信标”检测和量化许多分子和酶的活动,包括解旋酶的活性,DNA聚合酶活性7,8,DNA连接酶的活动9,10端粒酶活性,DNA光解酶的活性11和DNA /引用许多人的RNA之间的杂交种12。除了 利用分子信标测量DNA修复上面列出的活动,我们和其他人已经证明误码活动1,2,13-15分析这些探头的效用。
实时BER活性测定,我们描述...
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RWS的是一个科学顾问公司Trevigen,其余作者的声明,有没有利益冲突。
从匹兹堡基金会和国家卫生研究院(NIH)的[GM087798; CA148629; ES019498] RWS的赠款,以支持这项工作。 UPCI慢病毒设施的圣淘沙名胜世界提供了支持,从国家卫生研究院癌症研究中心支援津贴[P30的CA047904]。由美国匹兹堡大学的药理学部化学生物学的DS也提供了支持。也提供了支持ESTRO到CV。
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Name | Company | Catalog Number | Comments |
试剂名称 | 公司 | 目录编号 | 评论 |
氯化钾 | 费舍尔 | P217-500 | 分子级 |
EDTA的 | 费舍尔 | BP120-500 | |
甘油 | 费舍尔 | BP229-1 | 分子级 |
数码地面电视 | 费舍尔 | BP172-5 | |
肝素钠解决方案 | Invitrogen公司 | 15630 | |
肝素钠的盐 | 西格玛 | H4034-500G | |
氢氧化钾 | 西格玛 | 17-8 | |
0.22μm的过滤器 | NALGENE | 167-0020 | |
幻灯片一仪透析产品 | 刺穿 | 66373 | 兆瓦7000 |
注射器 | 费舍尔 | 309659 | |
针 | 费舍尔 | 305196 | |
1.5毫升离心管 | 费舍尔 | 05-408-129 | 黑色 |
猎鹰管15毫升 | 费舍尔 | 352097 | |
NucBuster蛋白提取试剂盒 | Calbiochem公司 | 71183 | |
PBS | Invitrogen公司 | 14190 | |
分子信标 | 内幕交易审裁处 | ||
BioRad公司蛋白检测染料重新代理精矿 | BioRad公司 | CAT#500-0006 |
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