A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.
Method Article
במבחנה שיטה להכנת קולטן glucocorticoid תפקודית (GR) • Hsp90 קומפלקסים חלבונים מטוהרים מן חלבונים lysates הסלולר מתואר. השיטה משתמשת immunoadsorption של GR רקומביננטי ואחריו מלח הפשטת והרכבתה מחדש חלבון מורכב. חשיבותה של cofactors ותנאי חיץ נדונים, כמו גם יישומים שיטת פוטנציאליים.
Hsp90 הוא חלבון חיוני ורב מאוד המלווה המולקולרי נמצא להסדיר יותר מ 150 חלבונים איתות אוקריוטים, כולל גורמי תעתוק (קולטנים גרעיני למשל, p53) ו קינאזות חלבון (למשל Src, רף, Akt קינאז) מעורב אופניים התא, tumorigenesis, אפופטוזיס, וכן מספר רב של מסלולים 1,2 אוקריוטים איתות. רבים מבין אלה חלבונים "לקוח" עבור Hsp90, ההרכבה של קולטן סטרואידים • Hsp90 מתחמי הוא הטוב ביותר מוגדר (איור 1). אנו מציגים כאן קולטן glucocorticoid להתאמה (GR) assay immunoprecipitation ו במבחנה GR • Hsp90 שיטה הכינון מחדש כי ניתן להשתמש בקלות לחקור פעילות אוקריוטים Hsp90 פונקציונלי, Hsp90 בתיווך ליגנד רצפטור סטרואידים מחייב, מולקולרית cofactor דרישות המלווה. לדוגמה, assay זה יכול לשמש כדי לבדוק את דרישות Hsp90 cofactor ואת ההשפעות של הוספת מרכיבים חיצוניים לתהליך הכינון מחדש.
GR כבר מערכת שימושית במיוחד ללימוד Hsp90 כי הקולטן חייב להיות מאוגד Hsp90 יש מחייב ליגנד פתוח שסוע הנגיש 3 סטרואידים. GR אנדוגני, unliganded נמצא בציטופלסמה של בתאי יונקים מחויב noncovalently כדי Hsp90. מצאו כמו GR אנדוגני • Hsp90 heterocomplex, ליגנד GR מחייב שסוע פתוח מסוגל סטרואידים מחייב. אם Hsp90 מנתק מ GR, או אם תפקידה הוא עכבות, הקולטן אינו מסוגל להיקשר סטרואידים דורש הכינון מחדש של GR • Hsp90 heterocomplex לפני פעילות מחייב סטרואידים משוחזר 4. GR ניתן immunoprecipitated מ cytosol התא באמצעות נוגדן חד שבטי, וחלבונים כגון Hsp90 ומורכבת כדי GR ניתן assayed ידי כתם המערבי. פעילות מחייב סטרואידים של GR immunoprecipitated ניתן לקבוע על ידי דוגרים immunopellet עם [3 ח] סטרואידים.
ניסויים קודמים הראו Hsp90 בתיווך הפתיחה של הכריכה GR ליגנד שסוע מחייב hsp70, המלווה המולקולרי second חיוני גם כדאיות התא האיקריוטים. פעילות ביוכימית של Hsp90 ו hsp70 הם catalyzed ידי הופ חלבונים שיתוף המלווה, hsp40, 5 ו - p23. המלווה multiprotein מכונות המכיל Hsp90, הופ hsp70, ו hsp40 הם endogenously הנוכחית בציטופלסמה תא אוקריוטים, ו lysate reticulocyte מספק המלווה עשירים מקור חלבון 6.
בשיטה הציג, GR הוא immunoadsorbed מ cytosol התא הפשיטו של מכונות המלווה אנדוגני hsp90/hsp70 באמצעות תנאים מלח קל. GR הפשיטו מלח הוא מודגרות אז עם lysate reticulocyte, ATP, ו-K +, שתוצאתה הכינון מחדש של GR • Hsp90 heterocomplex ו מחדש של פעילות מחייב סטרואידים 7. שיטה זו יכולה להיות מנוצל כדי לבדוק את ההשפעות של cofactors המלווה שונים, חלבונים רומן, וניסיוני מעכבי Hsp90 או GR כדי לקבוע משמעות תפקודית שלהם על Hsp90 בתיווך 8-11 מחייב סטרואידים.
1. הכנת cytosol התא המכיל GR פונקציונלי
2. Immunoadsorption של GR מתא cytosol
3. דיסוציאציה של Hsp90 אנדוגני מן GR immunopellet ("מלח הפשטת")
4. הכינון של GR • Hsp90 heterocomplex באמצעות מלווים מולקולרית, cofactors, ואת ה-ATP
5. ניתוח של קומפלקסים חלבונים מחדש ופעילות ליגנד מחייב
6. נציג תוצאות:
נציג SDS-PAGE ונתונים כתם המערבי מוצגים באיור 3. GR אנדוגני • Hsp90 heterocomplex הוא immunoadsorbed מ cytosol התא באמצעות אנטי GR נוגדנים וחלבונים הפרט כי שיתוף immunoadsorb עם GR הם דמיינו ידי מכתים Coomassie (איור 3A). אישור זהות החלבון של רכיב כלשהו של immunopellet בשלב כלשהו assay הכינון מחדש יכול להתבצע על ידי חישוב SDS-PAGE משקל מולקולרי סופג המערבי באמצעות נוגדנים חד שבטיים העלה נגד החלבון של עניין.
GR מחדש • Hsp90 heterocomplexes מוצגים באמצעות Experion נתונים microfluidic אלקטרופורזה (איור 3C ו 3D) ניתוח כתם המערבי (איור 3B). הספציפיות של immunoadsorption GR תאושר על ידי החלפת immunoadsorbing אנטי GR נוגדן עם נוגדן nonimmune (איור 3C, NI נתיבים IgG). גם כאשר כמויות עודפות של נוגדן nonimmune משמשים, מלווים לא GR או המולקולרית הם immunoprecipitated (ראה באיור. 3C, GR, Hsp90, להקות חלבון hsp70 נוכח נתיבי אנטי GR immunoadsorption עם חוסר של הלהקה שנצפו NI IgG נתיבים). כמו כן, ניתן לאשר את הניתוק של Hsp90 וחלבונים המלווה אחרים GR מלח הפשיטו על ידי ניתוח כתם המערבי (איור 3B) של immunopellets הפשיטו מחדש. השרשרת הכבדה של הנוגדן immunoadsorbing (HC) ניתן לזהות על ידי שני Coomassie הכתם המערבי סופג, וזה משמש כדי לאשר immunopellets בגודל שווה נמצאים דמיינו בנתיב אחד.
פעילות מחייב סטרואידים של GR immunoadsorbed ניתן assayed ידי עבור כל התנאים שנבדקו, ונציג נתונים מחייב סטרואידים מוצגים באיור 4. GR אנדוגני • Hsp90 heterocomplexes הם immunoadsorbed, מלח הפשיטו, ואת מחדש. שימוש או lysate reticulocyte או מטוהרים חלבונים, פעילות מחייב סטרואידים של GR מחדש • Hsp90 heterocomplex בדרך כלל חוזר 75-100% של GR אנדוגני • Hsp90 רמת הפעילות מחייב. בדומה לנתונים אלקטרופורזה, נוגדן nonimmune (NI) ניתן להשתמש במקום הנוגדן אנטי GR (אני) על מנת לשמש מלאה שלילי כמדד ספציפי [3 ח] מחייב סטרואידים.
באיור 1. דגם GR הרכבה Hsp90 • heterocomplex וג.ר. סטרואידים פתיחת שסוע מחייב. המנגנון המלווה hsp90/hsp70-based ממיר את ליגנד GR תחום מחייב מ folקונפורמציה ded שבה מחייב סטרואידים שסוע סגור ולא נגיש ההורמון קונפורמציה שסוע פתוח שניתן לגשת אליו (מאויר על ידי סמל heterocyclic סטרואידים). מכונות המלווה הוא preassembled בתא באופן ספונטני בצורה כאשר מטוהרים Hsp90, hsp70, ו הופ מעורבים בפתרון (Reaction 1). הופ tetratricopeptide מכיל 34 חומצות אמינו לחזור (TPR) מושלם (כפי שמודגם סהר כהה), והוא הוחלף מאוחר יותר על ידי תחום המכיל חלבון TPR immunophilin במהלך תהליך ההבשלה heterocomplex. מכונות פותח את הכריכה סטרואידים שסוע בצורה + תלויי ATP, ו-K, לאחר הופ ורוב בסופו של דבר hsp70 ו hsp40 לעזוב את מורכבות (מאויר כסמל מקווקו). באופן מכני, hsp70 אינטראקציה עם GR לפני Hsp90 ראשוניים הקולטן עבור Hsp90 ופתיחת שסוע הבאים. ניסיוני, מחייב סטרואידים ופתיחת GR שסוע גדל אם Hsp90 ו hsp70 נוכחים בעת ובעונה אחת. Heterocomplex הוא התייצב על ידי כניסה של p23 שיתוף המלווה Hsp90, אשר שומרת Hsp90 ב קונפורמציה ATP הנכנס. לאחר היציאה של הופ, משקל מולקולרי גבוה immunophilin (IMM) יכול להיקשר Hsp90, להרכיב את heterocomplex הסופי כפי שהוא התאושש מן התאים. מעובד מתוך פראט Toft 1.
איור 2. ייצוג סכמטי של שלבים 2-5 של פרוטוקול זה. GR היא immunoadsorbed מ cytosol התא באמצעות נוגדן חד שבטי הרים נגד GR (FiGR) חייב גלולה של חלבון A-Sepharose. Hsp90 וחלבונים אחרים המלווה הנוכחי GR אנדוגני • Hsp90 heterocomplex הם שיתוף immunoadsorbed עם GR, ואת GR הוא מסוגל להיקשר סטרואידים. Hsp90 הוא ניתק מן GR באמצעות טיפול מלח עדין, המכונה מלח הפשטת (רח'). הכריכה של סטרואידים שסוע GR-מלח הפשיטו נסגר, מה שהופך אותו מסוגל להיקשר סטרואידים. ביניים GR • Hsp90 heterocomplexes המכיל hsp70, hsp40, ו הופ, המסוגלים סטרואידים מחייב, יכול להיות מחדש (Recon) על ידי דוגרים מלח הפשיטו GR עם חלבונים מטוהרים או lysate reticulocyte (Retic lysate) ו cofactors. הפעילות מחייב סטרואידים ותוכן immunopellet חלבון של כל שלב ניתן לזהות על ידי לילה [3 ח] הדגירה סטרואידים סופג המערבי, בהתאמה.
איור 3. ניתוח חלבון Electrophoretic של קומפלקסים immunoadsorbed. , SDS-PAGE של GR מחדש • Hsp90 heterocomplex הדמיה באמצעות מערכת אלקטרופורזה קונבנציונאלי ואחריו electrotransfer והכתים Coomassie. בנוסף GR, Hsp90 ו hsp70, שרשרת כבדה (HC) שרשרת אור (LC) של נוגדנים הם דמיינו. הגירה של סמנים משקל מולקולרי (ביטוי KDA) מסומנים בצד שמאל. B, כתם המערבי של immunopellets המכיל מלח הפשיטו GR (רח') ו GR מחדש • Hsp90 heterocomplex (Recon). C, ג'ל וירטואלי של GR מחדש • Hsp90 heterocomplex שנוצר באמצעות מערכת microfluidic Experion אלקטרופורזה. שני ריכוזים שונים של nonimmune (NI IgG) ו החיסונית (אנטי GR) immunoadsorbing נוגדנים כלולים. IgGs NI לשמש שולטת שלילית. D, electropherogram של GR מחדש • Hsp90 heterocomplex מתקבלים ממדגם microfluidic אלקטרופורזה Experion הראו בנתיב השלישי של יתרונות פאנל של אלקטרופורזה ב microfluidic כוללים את הדרישה כרכים מדגם קטן יותר, ירידה טיפול הנוזל ופוסט לרוץ ניקוי, כימות משופרת באופן משמעותי מדגם קצר פועל.
איור 4. פעילות מחייב סטרואידים של immunopellets הבאים immunoadsorption של GR אנדוגני (Enodg), מלח הפשיטו GR (רח'), ו מחדש GR • Hsp90 heterocomplex (Recon). בנוסף immunoadsorbing GR עם נוגדנים חד שבטיים אנטי GR immunoadsorbing (אני), דגימות בקרה שלילית עבור כל תנאי הוכנו באמצעות אימונוגלובולינים nonimmune (NI).
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Assay שתוארו לעיל ניתן להתאים מבחן מספר עצום של מצבים המשפיעים על פעולות המלווה של המנגנון המלווה hsp90/hsp70-based וכן מחייב GR סטרואידים. זהו שינוי של שיטות 4,8,9,17 שדווח קודם לכן, והוא נועד לנצל את ההתקדמות בטכנולוגיה אלקטרופורזה ולהיות נגיש לקהילה מחקר רחב יותר. Cofactors נוס...
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
בחר ריאגנטים אלקטרופורזה וניתוח תוכנה תמונה סופקו על ידי Bio-Rad.
עבודה זו מומנה על ידי המכונים הלאומיים לבריאות מענק GM086822, מקווה לב מכון פרס יסוד מדעי, ואת מרדוק MJ מחקר הצדקה אמון מכללת התוכנית למדע. בחר ריאגנטים אלקטרופורזה וניתוח תוכנה תמונה סופקו בנדיבות על ידי Bio-Rad.
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
שם מגיב | חברה | מספר קטלוגי | תגובות |
---|---|---|---|
Sf9 בתאי חרקים | Invitrogen | עבור ביטוי baculovirus של GR עכבר רקומביננטי | |
L929 תאים | ATCC | CRL-2173 | עבור אנדוגני עכבר GR cytosol הכנה (חלופה ביטוי baculovirus) |
FiGR hybridoma תאים | ATCC | CRL-2173 | להכנת מיימת המכיל אנטי GR נוגדנים חד שבטיים (חלופה נוגדן BuGR2 מטוהרים) |
השלם את ה-Mini-מעכבי פרוטאז, EDTA ללא | רוש ומדע יישומי | 11836170001 | |
חלבון A-Sepharose | סיגמא אולדריץ | P3391 | |
ארנב reticulocyte lysate | הקטרים הירוק (אורגון, WI) | מקור עשיר של מכונות אנדוגני המלווה hsp90/hsp70 | |
קריאטין phosphokinase | סיגמא אולדריץ | C3755 | עבור ה-ATP-התחדשות מערכת |
phosphocreatine | סיגמא אולדריץ | P7936 | עבור ה-ATP-התחדשות מערכת |
אנטי GR עכבר נוגדנים חד שבטיים (BuGR2) | פירס / Thermo Scientific | MA1-510 | משמש GR immunoadsorption ו נוגדן ראשוני כמו סופג המערבי |
אנטי Hsp90 עכבר נוגדנים חד שבטיים (AC88) | אנזו מדעי החיים | ADI-SPA-830 | משמש הנוגדן העיקרי במערב סופג |
אנטי hsp70 עכבר נוגדנים חד שבטיים (N27F3-4) | אנזו מדעי החיים | ADI-SPA-820 | משמש הנוגדן העיקרי במערב סופג |
IgG בסרום של העכבר | סיגמא אולדריץ | 038K7690 | משמש הנוגדן nonimmune שליטה שלילית של immunoadsorption |
אנטי עכבר IgG-peroxidase המצומד | סיגמא אולדריץ | A4416 | משמש הנוגדן משני המערבי סופג |
Experion microfluidic מערכת אלקטרופורזה | Bio-Rad | 7007001 | החלופה המקובלת SDS-PAGE |
[1,2,4,6,7 - 3 ח] dexamethasone | PerkinElmer | NET1192001MC | בעקבות אמצעי בטיחות |
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
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