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Method Article
Un In vitro para la preparación funcional del receptor de glucocorticoides (GR) • hsp90 complejos de proteínas de las proteínas purificadas y lisados celulares se describe. El método utiliza inmunoadsorción de GR recombinante seguido por la sal-stripping y la reconstitución de proteínas complejas. La importancia de los cofactores y las condiciones de amortiguación se discuten, como lo son las posibles aplicaciones del método.
Hsp90 es una proteína chaperona molecular esencial y muy abundante que se ha encontrado para regular más de 150 proteínas eucariotas de señalización, incluyendo los factores de transcripción (por ejemplo, los receptores nucleares, p53) y las proteínas quinasas (por ejemplo, Src, Raf, Akt cinasa) que participan en el ciclo celular, tumorigénesis, la apoptosis, y múltiples vías de señalización 1,2 eucariotas. Muchos de estos "clientes" de las proteínas hsp90, el montaje de receptores de esteroides • hsp90 complejos es el mejor definidos (Figura 1). Presentamos aquí un receptor adaptable glucocorticoides (GR) ensayo de inmunoprecipitación e in vitro GR • hsp90 método de reconstitución que puede ser fácilmente utilizada para explorar eucariotas hsp90 actividad funcional, hsp90 mediada por ligando de unión al receptor de esteroides, y los requisitos de cofactor molecular acompañante. Por ejemplo, este ensayo puede ser utilizado para probar los requisitos de hsp90 cofactor y los efectos de la adición de compuestos exógenos al proceso de reconstitución.
El GR ha sido un sistema muy útil para el estudio de hsp90 porque el receptor debe estar enlazado a hsp90 para tener una unión del ligando libre hendidura que sea accesible a los esteroides 3. GR endógeno, unliganded está presente en el citoplasma de las células de los mamíferos no covalentemente unido a hsp90. Como se encuentra en la GR • hsp90 endógeno heterocomplex, la unión del ligando GR hendidura abierta y capaz de unirse con esteroides. Si hsp90 se disocia de los recursos genéticos o si su función se inhibe, el receptor es incapaz de unirse con esteroides y requiere la reconstitución de la GR • hsp90 heterocomplex antes de la actividad de unión de esteroides se restaura 4. GR se puede immunoprecipitated de citosol de la célula utilizando un anticuerpo monoclonal, y las proteínas, tales como hsp90 complejos con el GR se puede analizar por Western blot. Actividad de unión de los esteroides GR immunoprecipitated se puede determinar mediante la incubación de la immunopellet con [3H] esteroides.
Los experimentos anteriores han demostrado hsp90 mediada por la apertura de la unión del ligando GR hendido requiere Hsp70, una chaperona molecular segundo también es esencial para la viabilidad de las células eucariotas. Actividad bioquímica de HSP90 y HSP70 son catalizadas por la co-Hop acompañante proteínas HSP40, y 5 de p23. Una maquinaria acompañante multiproteico que contiene HSP90, HSP70 Hop, y HSP40 son endógena presente en el citoplasma de la célula eucariota, y lisado de reticulocitos proporciona una acompañante-rica fuente de proteínas 6.
En el método presentado, GR es immunoadsorbed de citosol de la célula y despojado de la maquinaria acompañante endógeno hsp90/hsp70 con condiciones suaves de sal. El GR-sal despojado se incuba con lisado de reticulocitos, ATP, y K +, lo que resulta en la reconstitución de la GR • hsp90 heterocomplex y la reactivación de la actividad de unión de esteroides 7. Este método puede ser utilizado para probar los efectos de varios cofactores acompañante, nuevas proteínas, y los inhibidores de HSP90 experimental o GR con el fin de determinar su significado funcional de hsp90 mediada por esteroides vinculante 11.08.
1. Preparación de citosol de la célula que contiene GR funcional
2. Inmunoadsorción de GR a partir de células citosol
3. La disociación de hsp90 endógeno de GR immunopellet ("Salt stripping")
4. La reconstitución de la GR • hsp90 heterocomplex con chaperones moleculares, cofactores, y el ATP
5. Análisis de los complejos de proteínas reconstituida y la actividad de unión al ligando
6. Los resultados representativos:
Representante SDS-PAGE y western blot datos se presentan en la Figura 3. El GR • hsp90 endógeno heterocomplex es immunoadsorbed de citosol de la célula utilizando anti-GR de anticuerpos y las proteínas individuales que co-immunoadsorb con el GR se visualizaron por tinción con Coomassie (Fig. 3). La confirmación de la identidad de las proteínas de cualquier componente de la immunopellet en cualquier etapa de la prueba de la reconstitución se puede hacer mediante el cálculo de SDS-PAGE de peso molecular y el Western Blot utilizando anticuerpos monoclonales contra la proteína de interés.
GR reconstituido • hsp90 heterocomplejos se presentan mediante Experion datos de electroforesis de microfluidos (Fig. 3C y 3D) y análisis por Western blot (Fig. 3B). La especificidad de la inmunoadsorción GR se confirma mediante la sustitución de la immunoadsorbing anti-GR anticuerpo con un anticuerpo no inmune (Fig. 3C, NI carriles IgG). Incluso cuando una excesiva cantidad de anticuerpos no inmunes se utilizan, no chaperones moleculares o GR son immunoprecipitated (cf. en la figura. 3C, los recursos genéticos, hsp90 y hsp70 de las bandas de proteínas presentes en los carriles de contra-GR inmunoadsorción con la falta de banda observada en el NI IgG carriles). Asimismo, es posible confirmar la disociación de hsp90 y otras proteínas chaperonas de la GR-sal despojado por Western blot (Fig. 3B) de la immunopellets desnudaron y reconstituido. La cadena pesada del anticuerpo immunoadsorbing (HC) es detectable por tanto tinción de Coomassie y Western Blot, y que sirve para confirmar la igualdad de immunopellets tamaño se aprecian en cada carril.
Actividad de unión de los esteroides GR immunoadsorbed se puede probar por todos las condiciones ensayadas, y representante de enlace de datos de esteroides se presentan en la Figura 4. GR • hsp90 endógeno heterocomplejos se immunoadsorbed, sal-despojado, y reconstituido. Utilizando cualquiera de lisado de reticulocitos o proteínas purificadas, la actividad de esteroides vinculante de la GR reconstituido • hsp90 heterocomplex normalmente regresa a un 75-100% de los recursos genéticos endógenos • hsp90 nivel de actividad de unión. Similar a los datos de la electroforesis, un anticuerpo no inmunes (NI) se puede utilizar en lugar del anticuerpo anti-GR (I) con el fin de servir como un control negativo y como una medida de no específicos [3 H] que vincula esteroides.
Figura 1. Modelo de Asamblea heterocomplex GR • hsp90 y GR esteroides apertura de fisura vinculante. La maquinaria acompañante hsp90/hsp70-based convierte el dominio ligando GR vinculante de un folconformación del DED en el que la unión de esteroides fisura se cierra y no se puede acceder a la hormona de una conformación abierta hendidura que se puede acceder (ilustrado por el icono heterocíclicos con esteroides). La maquinaria acompañante es premontado en la célula y de forma espontánea se forma una vez purificados, hsp90, hsp70, y Hop se mezclan en solución (Reacción 1). Hop contiene 34 aminoácidos repetir tetratricopeptide ácido (TPR) de dominio (que se ilustra como una media luna oscura), y más tarde reemplazado durante el proceso de maduración heterocomplex por un dominio que contienen proteínas TPR inmunofilina. La maquinaria se abre la unión de esteroides hendidura en un ATP-y K +-dependiente, tras lo cual Hop y en última instancia, la mayoría de las Hsp70 y HSP40 salir del complejo (se muestra como un icono de puntos). Mecánica, Hsp70 interactúa con el GR antes de hsp90 y prepara el receptor de la hsp90 y la apertura de fisura posterior. Experimentalmente, la unión de esteroides y la apertura de GR hendido se incrementan si HSP90 y HSP70 están presentes simultáneamente. El heterocomplex se estabiliza por la entrada de la co-chaperona hsp90 p23, que mantiene hsp90 en una conformación ATP de ruedas. Después de la salida de Hop, un alto peso molecular inmunofilina (IMM) se puede unir hsp90, que forman el heterocomplex final, ya que se recupera de las células. Adaptado de Pratt y Toft 1.
Figura 2. Representación esquemática de los pasos 2-5 de este protocolo. El GR es immunoadsorbed de citosol de la célula utilizando un anticuerpo monoclonal contra el GR (FiGR), vinculado a una bolita de la proteína A-Sepharosa. Hsp90 y otras proteínas chaperonas presentes en el GR endógenas • hsp90 heterocomplex co-immunoadsorbed con la GR, y GR es capaz de unirse a los esteroides. Hsp90 es indisociable de GR con un tratamiento de sal suave, conocido como sal-stripping (Fue). La unión de esteroides hendidura de la sal-despojado GR se cierra, por lo que es incapaz de unirse a los esteroides. Intermedio GR • hsp90 heterocomplejos contiene hsp70, HSP40, y Hop, que son capaces de unirse con esteroides, puede ser reconstituido (Recon) mediante la incubación de la sal-despojado GR con proteínas purificadas o lisado de reticulocitos (reticulocitos lisado) y cofactores. La actividad de unión de esteroides y el contenido de proteína immunopellet de cada paso se pueden identificar por la noche [3H]-incubación de esteroides y el Western Blot, respectivamente.
Figura 3. Análisis de proteínas de los complejos immunoadsorbed electroforética. A, SDS-PAGE de GR reconstituido • hsp90 heterocomplex imágenes utilizando el sistema de electroforesis convencional seguida de electrotransferencia y la tinción de Coomassie. Además de los recursos genéticos, hsp90 y hsp70, la cadena pesada (HC) y la cadena ligera (LC) de los anticuerpos se visualizan. La migración de los marcadores de peso molecular (expresado en kDa) se indican en la izquierda. B, de Western blot de immunopellets contiene sal despojado GR (Fue) y GR • hsp90 heterocomplex reconstituido (Recon). C, gel virtual de GR reconstituido • hsp90 heterocomplex generado mediante un sistema de microfluidos Experion electroforesis. Dos concentraciones diferentes de un no inmunes (NI IgG) e inmune (anti-GR) immunoadsorbing anticuerpos están incluidos. IgGs NI sirven como controles negativos. D, electroferograma de GR reconstituido • hsp90 heterocomplex obtenidas de una muestra de microfluidos Experion electroforesis se muestra en el tercer carril del panel B. Ventajas de la electroforesis de microfluidos incluye el requisito de volumen de las muestras más pequeñas, la disminución de manejo de líquidos y la limpieza posterior a la ejecución, la cuantificación de la mejora, y mucho más corto de ejemplo se ejecuta.
Figura 4. La actividad de unión de los esteroides immunopellets siguientes inmunoadsorción de GR endógena (Enodg), sal-despojado GR (Fue), y se reconstituye GR • hsp90 heterocomplex (Recon). Además de la GR immunoadsorbing con un anticuerpo monoclonal anti-GR anticuerpos immunoadsorbing (I), las muestras de control negativo para cada condición se prepararon utilizando una inmunoglobulina no inmunes (NI).
El ensayo descrito anteriormente se puede adaptar para poner a prueba un gran número de condiciones que afectan a las acciones acompañante de la maquinaria acompañante hsp90/hsp70-based así como enlazar GR esteroides. Se trata de una modificación de los métodos previamente reportados 4,8,9,17 y está diseñado para aprovechar los avances recientes en tecnología de electroforesis y ser accesible a una comunidad de investigación más amplio. Cofactores adicionales o proteínas de interés se pueden aña...
Seleccionar los reactivos de electroforesis y el software de análisis de imágenes fueron proporcionadas por Bio-Rad.
Este trabajo fue financiado por los Institutos Nacionales de Salud de subvención GM086822, Hope Heart Institute premio de Ciencias Básicas, y el MJ Murdock Charitable Trust Programa Facultad de Ciencias de la Investigación. Seleccionar los reactivos de electroforesis y el software de análisis de imágenes fueron generosamente proporcionadas por Bio-Rad.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Nombre del reactivo | Empresa | Número de catálogo | Comentarios |
---|---|---|---|
Células de insecto Sf9 | Invitrogen | para la expresión de baculovirus recombinante de ratón GR | |
Células L929 | ATCC | CRL-2173 | endógeno del ratón GR citosol preparación (alternativa a la expresión de baculovirus) |
FiGR células hibridoma | ATCC | CRL-2173 | para la preparación de ascitis que contiene anti-GR anticuerpo monoclonal (alternativa a los anticuerpos purificados BuGR2) |
Completa Mini-inhibidor de la proteasa, EDTA libre | Roche Applied Science | 11836170001 | |
proteína A-Sepharosa | Sigma-Aldrich | P3391 | |
lisado de reticulocitos de conejo | Hectáreas verde (Oregon, WI) | rica fuente de maquinaria endógena acompañante hsp90/hsp70 | |
creatinfosfocinasa | Sigma-Aldrich | C3755 | de ATP-sistema de regeneración |
fosfocreatina | Sigma-Aldrich | P7936 | de ATP-sistema de regeneración |
anti-GR anticuerpo monoclonal de ratón (BuGR2) | Pierce / Thermo Scientific | MA1-510 | utilizado para GR inmunoadsorción y los anticuerpos primarios como en el Western Blot |
anti-HSP90 anticuerpo monoclonal de ratón (AC88) | Enzo Ciencias de la Vida | ADI-SPA-830 | utilizado como anticuerpo primario en el Western Blot |
anti-HSP70 anticuerpo monoclonal de ratón (N27F3-4) | Enzo Ciencias de la Vida | ADI-SPA-820 | utilizado como anticuerpo primario en el Western Blot |
IgG de suero de ratón | Sigma-Aldrich | 038K7690 | utilizados como anticuerpos inmunes para el control negativo de inmunoadsorción |
IgG anti-ratón-peroxidasa | Sigma-Aldrich | A4416 | utilizó como anticuerpo secundario en el Western Blot |
Experion microfluidos sistema de electroforesis | Bio-Rad | 7007001 | alternativa a las SDS-PAGE |
[1,2,4,6,7 - 3 H] dexametasona | PerkinElmer | NET1192001MC | seguir las precauciones de seguridad |
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