We thank Dr. Yuval Reiss and Dr. William Breuer for critically reviewing the manuscript and Omri Alfassy for helping in the development of the Ura3-GFP screen assay. We also thank Dr. M. Hochstrasser and Dr. R. Kulka for plasmids and strains. This work was funded by the Israeli Academy of Sciences (grant 786/08) and by the United States-Israel Binational Scientific foundation (grant 2011253).

תרבות 1. תא <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להפוך את התאים המתאימים auxotrophic שמרים, כגון Try467 (טבלה 2), עם פלסמיד המכיל (א) URA3 -degron היתוך ו- (ב) סמן חילוף חומרים נוסף לבחירת פלסמיד ותחזוקה. הערה: דוגמא של פלסמיד המתאים היא YDpK-MET25p-Deg1-הדגל-Vma12-URA3 (LYS2) (Deg1- UV) זה פלסמיד אינטגרטיבי שמרים המכיל חלבון היתוך הכולל Deg1 - degron נגזר משמרי השעתוק. גורם Mat2 17, epitope FLAG - לגילוי על ידי immunoblotting, Vma12 - חלבון ER יציב, וURA3 15,18 (איור 3 א). (ראה טבלה 3 לפלסמידים ששמשו במחקר זה ולדוגמאות נוספות של פלסמידים מתאימים.) </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לבחירת פלסמיד ותחזוקה, לשמור על תאים בצלחות אגר תחת סינטטי מתאים המוגדרות בינוני (SD) חסר סמני בחירת אמינו חומצה <sעד&gt; 19 (לדוגמא, Deg1 -UV נבחר וקיומם תחת מדיה סלקטיבית SD-LYS). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לגדל תאי O / N ב 30 מעלות צלזיוס במדיום SD סלקטיבית מתאים לתחזוקת פלסמיד עד שיגיע לשלב נייח. לגדול תאים במבחנות או בצלחת 96-היטב, בהתאם למספר הדגימות שנבדק (סעיף 2). </li></ol> תא הכנה 2. לניתוח <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> כאשר מספר קטן של דגימות (N≤15) יש assayed, לדלל את התאים ולהחליף את המדיום באופן הבא: <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לדלל 50 μl של תאים מO ​​/ תרבות N עם 150 μl של מדיום SD לכל גם ב96-גם צלחת (תחתון ברור). שים לב, לדוגמא הראשונה היא יועדה ריק מכילה בינוני בלבד. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לקבוע 600 OD הערכים של הדגימות בצלחת 96-היטב באמצעות קורא microplate. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לחשב את OD בפועל 600 בכל טוב על ידי הכפלת קריאת OD 600 על ידי הגורם לדילול (x4), שמ&quot;שIch הערך של הקריאה ריקה מופחת. לנרמל את הערכים וכתוצאה מכך על ידי החלוקה ב -0.55 כדי להשיג נתיב באורך מחושב של 1 סנטימטר על פי חוק באר-למברט. שים לב, ערך זה הוא קבוע בעת מדידת OD 600 של 200 μl של תאים בצלחת 96-היטב סטנדרטית. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> חשב את הנפח המדויק הנדרש להשגת תאי שמרים בסכום שווה ערך ל OD 600 של 0.25 ולהעביר אותו לצינור Eppendorf. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ספין למטה התאים במהירות גבוהה (12,000 XG) 1 דקות. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הסר את supernatant ו resuspend התאים ב 1 מיליליטר של המדיום סלקטיבית המתאים (ראה סעיף 3.1) כדי לקבל OD 600 של 0.25. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> העבר את 200 μl של הזנים מדוללים לבאר חדשה בצלחת 96-היטב. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> כאשר מספר גדול של דגימות (N&gt; 15) הוא להיבדק, לדלל את התאים ולהחליף את המדיום ללא מדידה OD 600 לפני, כדלקמן: <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> העבר את 10 μl של תאים נייחיםO הבוגר / N בצלחת 96-היטב לתוך צלחת 96-היטב חדשה המכילה 190 μl (דילול 1:20) של התקשורת סלקטיבית המתאימה (ראה סעיף 3.1). </li></ol></li></ol> 3. קינטיקה צמיחה בנוזל תרבות תחת תנאי סלקטיבי (GiLS) <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> השתמש בכלי התקשורת הבא למדידות צמיחה באמצעות כתב URA3-degron: <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לביקורת חיובית של צמיחת שמרים בתנאים שאינם מגבילים, SD תקשורת סלקטיבית פלסמיד השימוש (ראה סעיף 1.2). אם לא נדרשת בחירת פלסמיד, למשל, בעת השימוש בפלסמיד אינטגרטיבי כגון Deg1 -UV, בינוני SD המכיל את כל החומצות האמיניות הדרושות (SD מלא) ניתן להשתמש. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לדגימות ניסוי מדידת צמיחה בתנאים מגבילים, להשתמש בינוני SD-URA. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הגדר קורא microplate multimode ל:. טמפרטורת דגירה של 30 מעלות צלזיוס, OD 600 מרווחי מדידה של 15 דקות, ומחזורים מסלולית וליניארי רועד של 1 דקות כל שבע דקות &lt;br /&gt; הערה: המצב הכפול הזה יזעזע את האמות היה מותאם כדי להשיג חלוקה הומוגנית של תאים; עם זאת, מצבים רועדים אחרים או אפילו לא רעד יכולים לעבוד גם כן. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> דגירה התאים ב 30 מעלות צלזיוס בmicroplate קורא O / N או עד תאים הגיעו השלב הנייח (HR 12-24). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לייצא את הנתונים הגולמיים לקובץ גיליון אלקטרוני. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לקבוע קינטיקה צמיחת שמרים באמצעות MDTcalc, תוכנה מותאמת אישית, שמחשבה את הזמן המינימלי (בשעות) לתאים להכפיל את גודל האוכלוסייה שלהם (זמן הכפלה מינימאלי (MDT); לפרטים ראו סעיף 4). </li></ol> 4. חישוב זמן הכפלה המינימלי (MDT): עקרונות של אלגוריתם MDTcalc הערה: עקרונות של אלגוריתם MDTcalc, באמצעות מדגם מייצג של תאי Try467 שמרים (טבלה 2) גדלו בתקשורת מלאה SD, באות לידי ביטוי בטבלה 1 ואיור 1, מראה מגרשי גיליון אלקטרוני נתונים וצמיחה, respecבקנייה. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לחסר OD 600 ערכים ריקים, שהושג בבאר בהתאמה, מכל אחת מהקריאות המתקבלות גם במדגם. מחלקים את ההפרשים נובעים ב -0.55 (ל96-גם צלחות) כדי לתקן את אורך נתיב אור. העלילה הערכים הסופיים (טבלת 1, Trans.) נגד זמן כדי לייצר את עקומת צמיחת שמרים בפועל (OD 600 / hr) (איור 1 א). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לחשב יומן 2 (OD 600) לכל אחד מהערכים הפכו להמיר את שלב צמיחת לוגריתמים לעקומה ליניארית (איור 1). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לחשב את השיפוע של מרווח 10 נקודות זמן (N = 10) מתחיל בשעה 0 ומרגש נקודת זמן אחת בכל פעם, עד N &lt;10 (טבלה 1, מדרון; איור 1 ג &#39;). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לחשב את הערך ההופכי של כל מדרון כדי לקבל את הזמן הדרוש לאוכלוסיית התאים להכפיל (טבלת 1, 1 / מדרון; איור 1 ג &#39;). לחשב המינימלי1 / ערך מדרון כדי לקבוע את MDT (טבלת 1, המלבן שחור; איור 1 ג &#39;). חלץ את MDT שחושב לתאים במדגם (טבלה 1, 1 / סלופ, מלבן שחור) מהמרווח שנבחר הזמן (טבלת 1, שתואר על ידי מלבן אדום, איורים 1B, 1D). הערה: שיעור צמיחת תאים במדיום SD-URA הוא ביחס הפוך לMDT. </li></ol> 5. שימוש MDTcalc <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> העתק את קבצי תכנית בתוספת לתיקייה ייעודית במחשב. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ודא שקובץ הגיליון האלקטרוני המכיל נתוני הצמיחה נשמר ונסגר. פתח את תכנית יישום MDTcalc לראות את תחילת הופעת מסך. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הכנס את המידע הנדרש, כפי שהודגם באיור 2: <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> תחת &#39;נתיב קובץ&#39;, לחץ על המלבן בצד הימין כדי לאתר את קובץ הגיליון האלקטרוני. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> תחת &#39;שם גיליון&#39;, לכתוב את שם הגיליון האלקטרוני שבו לאהוא מידע גולמי נמצא. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> תחת &#39;החל העמדה, להכניס את הגיליון האלקטרוני לתאם זמן 0 מהמדגם הראשון. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> תחת &#39;עמודת זמן&#39;, להכניס את המכתב המגדיר את המיקום של עמודת נקודת הזמן (הזמן צריך להינתן בשניות). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> תחת &#39;עמודה ריקה&#39;, להכניס את המכתב המגדיר את המיקום של העמודה ריקה (בדרך כלל, אך לא בהכרח ובA1 של צלחת 96-היטב). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> תחת &#39;ערך OD &quot;, לבחור ערך OD 600 המינימלי הפך נדרש לייזום חישוב MDT (בדרך כלל .15-.25). הגדרת ערך זה מונע חישובים של MDT לתרבויות בשלב פיגור עקב דילול מוגזם, כך שMDT מחושב רק עבור דגימות המגיעות לערך OD 600 המוגדר או גבוה יותר. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ברגע שהערך האחרון כבר נכנס, לחץ על הכפתור &#39;המחשבון&#39; בחלק התחתון של המסך. ודא שסרגל ההתקדמות בצד הימין משתנה בהדרגה לזנענעה. אל תפתחו את קובץ הגיליון האלקטרוני במהלך תהליך החישוב. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לייצא שתי קבוצות של נתונים המופיעות באופן אוטומטי על המסך בסיום חישוב MDT לגיליון אלקטרוני. יש לוודא שהנתונים כוללים: (א) ערך MDT לכל טוב שעובר את מבחן ערך OD המינימלי (כמפורט בסעיף 5.2.1.6) ונקודת הזמן הראשונית של הרווח ממנו MDT חושב (ב) (התחל זמן). </li></ol></li></ol>

<ol>
	<li>Hershko, A., Ciechanover, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+ubiquitin+system.">The ubiquitin system.</a> Annual review of biochemistry. 67, 425-479 (1998).</li><li>Ravid, T., Hochstrasser, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Diversity+of+degradation+signals+in+the+ubiquitin-proteasome+system.">Diversity of degradation signals in the ubiquitin-proteasome system.</a> Nature reviews. Molecular cell biology. 9, 679-689 (2008).</li><li>Willems, A. R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=SCF+ubiquitin+protein+ligases+and+phosphorylation-dependent+proteolysis.">SCF ubiquitin protein ligases and phosphorylation-dependent proteolysis.</a> Philos Trans R Soc Lond B Biol Sci. 354, 1533-1550 (1999).</li><li>Tyers, M., Jorgensen, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Proteolysis+and+the+cell+cycle:+with+this+RING+I+do+thee+destroy.">Proteolysis and the cell cycle: with this RING I do thee destroy.</a> Curr Opin Genet Dev. 10, 54-64 (2000).</li><li>Johnson, P. R., Swanson, R., Rakhilina, L., Hochstrasser, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Degradation+signal+masking+by+heterodimerization+of+MAT&#945;2+and+MAT+a1+blocks+their+mutual+destruction+by+the+ubiquitin-proteasome+pathway.">Degradation signal masking by heterodimerization of MAT&#945;2 and MAT a1 blocks their mutual destruction by the ubiquitin-proteasome pathway.</a> Cell. 94, 217-227 (1998).</li><li>Furth, N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Exposure+of+bipartite+hydrophobic+signal+triggers+nuclear+quality+control+of+Ndc10+at+the+endoplasmic+reticulum/nuclear+envelope.">Exposure of bipartite hydrophobic signal triggers nuclear quality control of Ndc10 at the endoplasmic reticulum/nuclear envelope.</a> Molecular Biology of the Cell. 22, 4726-4739 (2011).</li><li>Fredrickson, E. K., Gallagher, P. S., Clowes Candadai, S. V., Gardner, R. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Substrate+recognition+in+nuclear+protein+quality+control+degradation+is+governed+by+exposed+hydrophobicity+that+correlates+with+aggregation+and+insolubility.">Substrate recognition in nuclear protein quality control degradation is governed by exposed hydrophobicity that correlates with aggregation and insolubility.</a> J Biol Chem. 10, (2013).</li><li>Rosenbaum, J. C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Disorder+Targets+Misorder+in+Nuclear+Quality+Control+A+Disordered+Ubiquitin+Ligase+Directly+Recognizes+Its+Misfolded+Substrates.">Disorder Targets Misorder in Nuclear Quality Control A Disordered Ubiquitin Ligase Directly Recognizes Its Misfolded Substrates.</a> Molecular cell. 41, 93-106 (2011).</li><li>Ciechanover, A., Hod, Y., Hershko, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+heat-stable+polypeptide+component+of+an+ATP-dependent+proteolytic+system+from+reticulocytes.">A heat-stable polypeptide component of an ATP-dependent proteolytic system from reticulocytes.</a> Biochemica., &amp; Biophysical Research Communications. 81, 1100-1105 (1978).</li><li>Finley, D., Ulrich, H. D., Sommer, T., Kaiser, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+ubiquitin-proteasome+system+of+Saccharomyces+cerevisiae.">The ubiquitin-proteasome system of Saccharomyces cerevisiae.</a> Genetics. 192, 319-360 (2012).</li><li>Klis, F. M., Boorsma, A., De Groot, P. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cell+wall+construction+in+Saccharomyces+cerevisiae.">Cell wall construction in Saccharomyces cerevisiae.</a> Yeast. 23, 185-202 (2006).</li><li>Zhou, W., Ryan, J. J., Zhou, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Global+analyses+of+sumoylated+proteins+in+Saccharomyces+cerevisiae.+Induction+of+protein+sumoylation+by+cellular+stresses.">Global analyses of sumoylated proteins in Saccharomyces cerevisiae. Induction of protein sumoylation by cellular stresses.</a> J Biol Chem. 279, 32262-32268 (2004).</li><li>Alani, E., Kleckner, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+new+type+of+fusion+analysis+applicable+to+many+organisms:+protein+fusions+to+the+URA3+gene+of+yeast.">A new type of fusion analysis applicable to many organisms: protein fusions to the URA3 gene of yeast.</a> Genetics. 117, 5-12 (1987).</li><li>Swanson, R., Locher, M., Hochstrasser, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+conserved+ubiquitin+ligase+of+the+nuclear+envelope/endoplasmic+reticulum+that+functions+in+both+ER-associated+and+Matalpha2+repressor+degradation.">A conserved ubiquitin ligase of the nuclear envelope/endoplasmic reticulum that functions in both ER-associated and Matalpha2 repressor degradation.</a> Genes Dev. 15, 2660-2674 (2001).</li><li>Ravid, T., Kreft, S. G., Hochstrasser, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Membrane+and+soluble+substrates+of+the+Doa10+ubiquitin+ligase+are+degraded+by+distinct+pathways.">Membrane and soluble substrates of the Doa10 ubiquitin ligase are degraded by distinct pathways.</a> EMBO J. 25, 533-543 (2006).</li><li>Gilon, T., Chomsky, O., Kulka, R. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Degradation+signals+for+ubiquitin+system+proteolysis+in+Saccharomyces+cerevisiae.">Degradation signals for ubiquitin system proteolysis in Saccharomyces cerevisiae.</a> Embo J. 17, 2759-2766 (1998).</li><li>Hochstrasser, M., Varshavsky, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=In+vivo+degradation+of+a+transcriptional+regulator:+the+yeast+2+repressor.">In vivo degradation of a transcriptional regulator: the yeast 2 repressor.</a> Cell. 61, 697-708 (1990).</li><li>Metzger, M. B., Maurer, M. J., Dancy, B. M., Michaelis, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Degradation+of+a+cytosolic+protein+requires+endoplasmic+reticulum-associated+degradation+machinery.">Degradation of a cytosolic protein requires endoplasmic reticulum-associated degradation machinery.</a> J Biol Chem. 283, 32302-32316 (2008).</li><li>Guthrie, C., Fink, G. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Guide to Yeast Genetics and Molecular Biology. 194, (1991).</li><li>Carvalho, P., Goder, V., Rapoport, T. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Distinct+ubiquitin-ligase+complexes+define+convergent+pathways+for+the+degradation+of+ER+proteins.">Distinct ubiquitin-ligase complexes define convergent pathways for the degradation of ER proteins.</a> Cell. 126, 361-373 (2006).</li><li>Denic, V., Quan, E. M., Weissman, J. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+luminal+surveillance+complex+that+selects+misfolded+glycoproteins+for+ER-associated+degradation.">A luminal surveillance complex that selects misfolded glycoproteins for ER-associated degradation.</a> Cell. 126, 349-359 (2006).</li><li>Wu, P. Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+conserved+catalytic+residue+in+the+ubiquitin-conjugating+enzyme+family.">A conserved catalytic residue in the ubiquitin-conjugating enzyme family.</a> Embo J. 22, 5241-5250 (2003).</li><li>Boeke, J. D., Trueheart, J., Natsoulis, G., Fink, G. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=5-Fluoroorotic+acid+as+a+selective+agent+in+yeast+molecular+genetics.">5-Fluoroorotic acid as a selective agent in yeast molecular genetics.</a> Methods Enzymol. 154, 164-175 (1987).</li><li>Alfassy, O. S., Cohen, I., Reiss, Y., Tirosh, B., Ravid, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Placing+a+disrupted+degradation+motif+at+the+C+terminus+of+proteasome+substrates+attenuates+degradation+without+impairing+ubiquitylation.">Placing a disrupted degradation motif at the C terminus of proteasome substrates attenuates degradation without impairing ubiquitylation.</a> J Biol Chem. 288, 12645-12653 (2013).</li><li>Cronin, S. R., Hampton, R. Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Measuring+protein+degradation+with+green+fluorescent+protein.">Measuring protein degradation with green fluorescent protein.</a> Methods in Enzymology. 302, 58-73 (1999).</li></ol>

The authors have nothing to disclose.

כאן אנו מתארים assay המבוסס על צמיחת תאים לקביעת תעריפי פירוק חלבונים יחסית, המכונה &quot;קינטיקה צמיחה בתרבות נוזלית בתנאי סלקטיבי &#39;(GiLS). יש assay GiLS מספר יתרונות: זה פשוט להגדיר, רכישת נתונים וניתוח הוא פשוט וזה מאוד מודולרי. כתוצאה מכך, יכול להיות מיושם GiLS בו-זמנית לדוגמא?...

מערכת השפלה יוביקוויטין-פרוטאזום היא מכונה רגולטורים גדולה, שהיה מעורבת בשמירה על הומאוסטזיס חלבון בכל אאוקריוטים. UPS תחילה conjugates מולקולות יוביקוויטין מרובים לחלבון מטרה לאחר שחלבון פולי-יוביקוויטין מתויג הוא מושפל על ידי הפרוטאזום 26s. ברוב המקרים, שיעור הגבלת צעד להשפלת יוביקוויטין תיווך הוא ubiquitylation מצע, בתיווכו של E2 ו- E3 conjugating אנזימי ligating אנזימים (Ligases E3) 1. כתוצאה מכך, יציבות תאית של חלבונים ספציפיים משקפת את הרגישות שלהם ליוביקוויטין-נטיה ואת הפעילות של אנזימי ubiquitylation המקור שלהם. ligases E3 הם מרכיבי הכרת המצע העיקריים של UPS. ככזה, אנזימים אלה להכיר degrons בתוך מצעים שלהם, כי הם קיימים או לא נחשפו בעמיתים שלהם יציבים 2. לדוגמא, רגולטורים רבים של מ &#39;מחזור התאיוסט להיות מסונתז ומושפל באופן באופן זמני ספציפי על מנת לשמור על התקדמות מחזור התא כדי. הפירוק של חלבונים אלה נשלט בדרך כלל על ידי זרחון, בתיווכו של קינאז המוסדר איתות התא 3,4. מצד השני, מוכרים חלבונים מקופלים aberrantly דרך degrons הנסתר. אלה הם אזורים שהם בדרך כלל חבויים במבנה היליד ונחשפים על ההפרעות מבנה. degrons אלו כולל תחומים הידרופובי 5-7 ומגזרים במהות סדר 8. מאז גילוי הזרע של יוביקוויטין-המערכת לפירוק חלבונים ואפיון של עקרונות היסוד שלה בlysates reticulocyte 9, שמרי גנטיקה סייעה בגילוי רב של הרכיבים במערכת היוביקוויטין 10. ההצלחה של שמרי כאורגניזם מודל לניתוח שיטתי של פירוק חלבונים על ידי UPS היא בעיקר בשל העובדה כי UPS היא גבוההly נשמרים בכל אאוקריוטים 4, בשילוב עם amenability כמערכת ניסיונית. ואכן, מערכות המבוססים על שמרים בדרך מועסקות לפענח את מנגנוני פעולה של מכונות ubiquitylation. לומד פירוק חלבונים באמצעות יוכימיים בדרך כלל דורש הכנת תמציות תא. בעוד ניתן לחלץ חלבוני תא חי בתנאים מתונים יחסית השומרים על אינטראקציות חלבון ותפקוד, הנוכחות של דופן תא חזקה בשמרים 11 דורשת תנאי הפרעה להחמרה ניכרת שבעלולים להשפיע על התאוששות חלבון. ואכן, הליכים שונים להפרעת תא שמרים להשתנות במידה ניכרת ביכולתם לשחזר את החלבונים שלמים בסכומים שבצורה נכונה לייצג השפע הסלולרי היחסי שלהם. אי דיוק נוסף טמון בשיטות השונות מועסקות לקביעת תעריפי פירוק של חלבונים ספציפיים: ניסויי מטבוליות המבוסס על תיוג &quot;דופק מרדף&quot; אחרי immunoprecipitation, כדי לבודד חלבונים ספציפיים 12, הוא לעתים קרובות לא כמותי בקפדנות. לכן, כאשר פירוק חלבונים בהשוואה בשיטה זו, זהירות צריכה להיות למימוש בלפרש את התוצאות. כדי לעקוף את זה חסרון, יכול להיות מועסק assay מרדף cycloheximide חלופי (CHX) 12. ב assay זה, מעכב התרגום יתווסף לתרביות תאים ושינויים זמניים ברמות מצב יציב חלבון נמצאים במעקב בהמשך. עם זאת, השימוש בCHX מוגבל לחלבונים עם מחצית חיים קצרים יחסית (&lt;90 דקות), כמו עיכוב ארוך טווח של סינתזת חלבון הוא רעיל לתאים. יש לציין, שניהם מבחני הנ&quot;ל דורשים שימוש בנוגדנים ספציפי לחלבון, שאינם תמיד זמינים. כדי להתגבר על מגבלות טכניות אלה, חוקרים פיתחו כמה גישות שאינם דורשים מיצוי תא וטיפול חלבון ישיר. גישה אחת מבוססת על הקמת כן auxotrophicזני st, שהושגו על ידי המחיקה של גני המקודדים אנזימים מטבוליים חיוניים. גנים אלה כוללים HIS3, LEU2, LYS2 וTRP1, קידוד לאנזימים דרושים לסינתזה של חומצות אמינו, כמו גם URA3 שמקודד decarboxylase OMP (URA3), אנזים חיוני של סינתזת ribonucleotide פירימידין. URA3 כבר בשימוש נרחב במחקרי פירוק חלבונים. במבחנים אלה, ביטוי מכונן של URA3 מציל צמיחה של תאי URA3 במדיום אורציל לקוי 13. כתוצאה מכך, ערעור יציבות URA3 באמצעות השילוב של degron יכולה להפחית צמיחת תאים באורציל הבינוני חסר המינימלי. שיטה זו נעשתה שימוש במחקרי פירוק חלבונים שונים, כוללים זיהוי של השפלה גורמי 5, E3 ligases 14 וubiquitylation עזר גורמי 15 וגילוי degrons UPS רומן 16. כל השיטות האלה מועסקות צמיחת תאים על צלחות אגר כקריאת assay. עם זאת, לאהוא קריטריון צמיחה (צמיחה חיובית / שלילית), ואילו חזק ויעיל, הוא בעיקר איכותי ואינו מספק מידע כמותי שהוא חשוב להערכת העוצמה של degron או את תרומתו היחסית של גורמי השפלה עזר שונים. לכן פיתחנו ומנוצלים וקטורי שמרים ושיטות הקרנה המאפשרים ניתוח שיטתי וכמותית של פירוק חלבונים על ידי URA3 -degron מערכת היתוך. הפרוטוקול מבוסס על assay-לידית קלה המודד קינטיקה צמיחה בתרבות נוזלית בתנאי סלקטיבי (GiLS) ועל הדור של עקומות גדילה סטנדרטית. קינטיקה צמיחת שמרים מתאפיינות בשלושה שלבים עיקריים - הפיגור, מעריכי (יומן) ושלב הנייח. חישוב קינטיקה שמרי שכפול בשלב היומן בתנאים סלקטיבית, אשר נקבע על ידי רמות ביטוי של URA3-degron, מספק o מדידת כמותית בלתי משוחדתפירוק חלבונים ו. שיטה זו יכולה להיות מיושמת למדידה והשוואה של שיעורי השפלה של מצעי UPS המרובים בו זמנית במספר רב של זנים ובתנאים שונים.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="790">
	<tbody>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:184px;">Name of Material/ Equipment</td>
			<td style="width:149px;">Company</td>
			<td style="width:119px;">Catalog Number</td>
			<td style="width:339px;">Comments/Description</td>
		</tr>
		<tr height="49">
			<td height="49" style="height:49px;width:184px;">Difco yeast nitrogen base w/o amino acids and ammonium sulfate</td>
			<td>BD Biosciences</td>
			<td>233520</td>
			<td rowspan="6" style="width:339px;">For yeast growth on SD minimal media.&#160; Amino acids to be supplied are: Arginine, Histidine, Isoleucine, Leucine, Lysine, Methionine, Phenylalanine, Threonine, Tryptophan</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Ammonium sulfate</td>
			<td>Sigma - Aldrich</td>
			<td>A4418</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Glucose</td>
			<td>Sigma - Aldrich</td>
			<td>16325</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Adenine</td>
			<td>Sigma - Aldrich</td>
			<td>A8626</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Uracil</td>
			<td>Sigma - Aldrich</td>
			<td>U0750</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Amino acids</td>
			<td>Highest purity available&#160;</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:184px;">96 well plates</td>
			<td style="width:149px;">Nunc</td>
			<td style="width:119px;">167008</td>
			<td>Any other compatible brand can be used</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:184px;">Cyclohexamide&#160;</td>
			<td style="width:149px;">Sigma - Aldrich</td>
			<td style="width:119px;">C7698</td>
			<td>Working conc. 0.5 mg/ml</td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;width:184px;">Infinite 200 PRO series</td>
			<td style="width:149px;">Tecan</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td style="width:339px;">For yeast incubation and OD 600 measurements. Any other compatible temp-controled reader can be used</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:184px;">MDTcalc</td>
			<td style="width:149px;"></td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td>Experimental software</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

reporter-based growth assay for systematic analysis of protein degradation

פירוק חלבונים על ידי מערכת היוביקוויטין-פרוטאזום (UPS) הוא מנגנון רגולציה עיקרי להומאוסטזיס חלבון בכל אאוקריוטים. הגישה סטנדרטית לקביעת פירוק חלבונים תאיים מסתמכת על מבחני ביוכימיים לבעקבות קינטיקה של ירידת חלבון. שיטות כאלה הן לעתים קרובות מייגע וגוזלים זמן ולכן לא ניתן לניסויים שמטרתם להעריך את מצעים מרובים ותנאי השפלה. כחלופה, מבחני מבוססי צמיחת תאים פותחו, שהם, בפורמט קונבנציונלי, מבחני נקודת סיום שלהם שלא ניתן לקבוע כמותית שינויים יחסי ברמות חלבון. כאן אנו מתארים שיטה שבנאמנות קובעת שינויים בשערי פירוק חלבונים על ידי צימודם לקינטיקה תא צמיחת שמרים. השיטה מבוססת על מערכת בחירה הוקמה בי auxotrophy אורציל של URA3 -deleted תאי שמרים הוא חולץ על ידי חלבון כתב הביע באופן אקסוגני, מורכב מהיתוך בין גן URA3 החיוני ומכריע השפלה (degron). חלבון הכתב מתוכנן כך ששיעור הסינתזה שלה הוא קבוע בזמן שקצב הפירוק שלה נקבע על ידי degron. כצמיחת תאים במדיום אורציל הלקוי היא פרופורציונלית לרמות היחסית של URA3, קינטיקה הצמיחה הן תלויה לחלוטין בפירוק חלבוני כתב. שיטה זו מדויקת מודדת שינויים בקינטיקה פירוק חלבונים תוך-התאית. זה היה מוחל על: (א) הערכת התרומה היחסית של גורמי conjugating היוביקוויטין ידועים proteolysis (ב) E2 מבנה-תפקוד אנזים conjugating מנתח (ג) זיהוי ואפיון של degrons רומן. יישום של המערכת מבוססת URA3 degron- מתעלה תחום פירוק החלבונים, כפי שהוא יכול גם להיות מותאם לשינויי ניטור של רמות חלבון הקשורים לפונקציות של מסלולים סלולריים אחרים.

חוקר את תפקידם של אנזימים של מסלול Doa10 בהשפלתו של מצע כתב כדי לבדוק את תקפותה של שיטת GiLS זה היה בהשוואה לassay השפלה מסורתית. ניסוי זה מעריך את תרומתו היחסית של רכיבים של ER-הקרום מקומי Doa10 E3-האנזים מורכב 20,21 לזילות של מצ?...

Watch this Scientific Journal Video about Reporter-based Growth Assay for Systematic Analysis of Protein Degradation at JoVE.com

Reporter-based Growth Assay for Systematic Analysis of Protein Degradation

Here we describe a robust biological assay for quantifying the relative rate of proteolysis by the ubiquitin-proteasome system. The assay readout is yeast growth rate in liquid culture, which is dependent on the cellular levels of a reporter protein comprising a degradation signal fused to an essential metabolic marker.

Assay צמיחה מבוסס כתב ניתוח שיטתי של פירוק חלבונים

Protein degradation by the ubiquitin-proteasome system (UPS) is a major regulatory mechanism for protein homeostasis in all eukaryotes. The standard ...

reporter-based-growth-assay-for-systematic-analysis-protein

Research

JoVE Journal

Biology

10.6K Views.  The Hebrew University of Jerusalem. Here we describe a robust biological assay for quantifying the relative rate of proteolysis by the ubiquitin-proteasome system. The assay readout is yeast growth rate in liquid culture, which is dependent on the cellular levels of a reporter protein comprising a degradation signal fused to an essential metabolic marker.

Video: Reporter-based Growth Assay for Systematic Analysis of Protein Degradation

Actin Co-Sedimentation Assay; for the Analysis of Protein Binding to F-Actin

The actin cytoskeleton within the cell is a network of actin filaments that allows the movement of cells and cellular processes, and that generates tension and helps maintains cellular shape.  Although the actin cytoskeleton is a rigid structure, it is a dynamic structure that is constantly remodeling.  A number of proteins can bind to the actin cytoskeleton.  The binding of a particular protein to F-actin is often desired to support cell biological observations or to further understand dynamic processes due to remodeling of the actin cytoskeleton. The actin co-sedimentation assay is an in vitro assay routinely used to analyze the binding of specific proteins or protein domains with F-actin.  The basic principles of the assay involve an incubation of the protein of interest (full length or domain of) with F-actin, ultracentrifugation step to pellet F-actin and analysis of the protein co-sedimenting with F-actin.  Actin co-sedimentation assays can be designed accordingly to measure actin binding affinities and in competition assays.

Proteins bind to filamentous actin (F-actin) through distinct actin binding modules. In this video we demonstrate the procedure of actin co-sedimentation, which is an in vitro assay routinely used to analyze proteins or specific domains that bind F-actin.

אקטין Co-Assay שקיעה, כי ניתוח של חלבון מחייב את ה-F-אקטין

The actin cytoskeleton within the cell is a network of actin filaments that allows the movement of cells and cellular processes, and that generates ...

A Neuronal and Astrocyte Co-Culture Assay for High Content Analysis of Neurotoxicity

High Content Analysis (HCA) assays combine cells and detection reagents with automated imaging and powerful image analysis algorithms, allowing measurement of multiple cellular phenotypes within a single assay. In this study, we utilized HCA to develop a novel assay for neurotoxicity. Neurotoxicity assessment represents an important part of drug safety evaluation, as well as being a significant focus of environmental protection efforts. Additionally, neurotoxicity is also a well-accepted in vitro marker of the development of neurodegenerative diseases such as Alzheimer's and Parkinson's diseases. Recently, the application of HCA to neuronal screening has been reported. By labeling neuronal cells with &beta;III-tubulin, HCA assays can provide high-throughput, non-subjective, quantitative measurements of parameters such as neuronal number, neurite count and neurite length, all of which can indicate neurotoxic effects. However, the role of astrocytes remains unexplored in these models. Astrocytes have an integral role in the maintenance of central nervous system (CNS) homeostasis, and are associated with both neuroprotection and neurodegradation when they are activated in response to toxic substances or disease states. GFAP is an intermediate filament protein expressed predominantly in the astrocytes of the CNS. Astrocytic activation (gliosis) leads to the upregulation of GFAP, commonly accompanied by astrocyte proliferation and hypertrophy. This process of reactive gliosis has been proposed as an early marker of damage to the nervous system. The traditional method for GFAP quantitation is by immunoassay. This approach is limited by an inability to provide information on cellular localization, morphology and cell number. We determined that HCA could be used to overcome these limitations and to simultaneously measure multiple features associated with gliosis - changes in GFAP expression, astrocyte hypertrophy, and astrocyte proliferation - within a single assay. In co-culture studies, astrocytes have been shown to protect neurons against several types of toxic insult and to critically influence neuronal survival. Recent studies have suggested that the use of astrocytes in an in vitro neurotoxicity test system may prove more relevant to human CNS structure and function than neuronal cells alone. Accordingly, we have developed an HCA assay for co-culture of neurons and astrocytes, comprised of protocols and validated, target-specific detection reagents for profiling &beta;III-tubulin and glial fibrillary acidic protein (GFAP). This assay enables simultaneous analysis of neurotoxicity, neurite outgrowth, gliosis, neuronal and astrocytic morphology and neuronal and astrocytic development in a wide variety of cellular models, representing a novel, non-subjective, high-throughput assay for neurotoxicity assessment. The assay holds great potential for enhanced detection of neurotoxicity and improved productivity in neuroscience research and drug discovery.

This article describes a novel protocol and reagent set designed for sensitive measurement of neurotoxic effects of compounds and treatments on co-cultures of neurons and astrocytes using high content analysis. Results demonstrate that high content analysis represents an exciting novel technology for neurotoxicity assessment.

עצב Astrocyte שותף תרבות Assay לניתוח תכולה גבוהה של neurotoxicity

High Content Analysis (HCA) assays combine cells and detection reagents with automated imaging and powerful image analysis algorithms, allowing ...

Using the GELFREE 8100 Fractionation System for Molecular Weight-Based Fractionation with Liquid Phase Recovery

The GELFREE 8100 Fractionation System is a novel protein fractionation system designed to maximize protein recovery during molecular weight based fractionation. The system is comprised of single-use, 8-sample capacity cartridges and a benchtop GELFREE Fractionation Instrument. During separation, a constant voltage is applied between the anode and cathode reservoirs, and each protein mixture is electrophoretically driven from a loading chamber into a specially designed gel column gel. Proteins are concentrated into a tight band in a stacking gel, and separated based on their respective electrophoretic mobilities in a resolving gel. As proteins elute from the column, they are trapped and concentrated in liquid phase in the collection chamber, free of the gel. The instrument is then paused at specific time intervals, and fractions are collected using a pipette. This process is repeated until all desired fractions have been collected. If fewer than 8 samples are run on a cartridge, any unused chambers can be used in subsequent separations.
This novel technology facilitates the quick and simple separation of up to 8 complex protein mixtures simultaneously, and offers several advantages when compared to previously available fractionation methods. This system is capable of fractionating up to 1mg of total protein per channel, for a total of 8mg per cartridge. Intact proteins over a broad mass range are separated on the basis of molecular weight, retaining important physiochemical properties of the analyte. The liquid phase entrapment provides for high recovery while eliminating the need for band or spot cutting, making the fractionation process highly reproducible1.

The accompanying video describes the use of the GELFREE 8100 Fractionation System, which partitions complex protein samples on the basis of molecular weight and recovers the fractions in liquid phase. The video describes how the technology works, how it is used, and provides resultant data, with polyacrylamide gel electrophoresis analysis of fractionated bovine liver homogenate.

באמצעות מערכת GELFREE 8100 ההיפוך חלוקה על ההיפוך חלוקה משקל מבוסס מולקולרית עם שלב החילוץ נוזלי

The GELFREE 8100 Fractionation System is a novel protein fractionation system designed to maximize protein recovery during molecular weight based ...

Video Bioinformatics Analysis of Human Embryonic Stem Cell Colony Growth

Because video data are complex and are comprised of many images, mining information from video material is difficult to do without the aid of computer software.  Video bioinformatics is a powerful quantitative approach for extracting spatio-temporal data from video images using computer software to perform dating mining and analysis. In this article, we introduce a video bioinformatics method for quantifying the growth of human embryonic stem cells (hESC) by analyzing time-lapse videos collected in a Nikon BioStation CT incubator equipped with a camera for video imaging. In our experiments, hESC colonies that were attached to Matrigel were filmed for 48 hours in the BioStation CT.  To determine the rate of growth of these colonies, recipes were developed using CL-Quant software which enables users to extract various types of data from video images.  To accurately evaluate colony growth, three recipes were created. The first segmented the image into the colony and background, the second enhanced the image to define colonies throughout the video sequence accurately, and the third measured the number of pixels in the colony over time.  The three recipes were run in sequence on video data collected in a BioStation CT to analyze the rate of growth of individual hESC colonies over 48 hours. To verify the truthfulness of the CL-Quant recipes, the same data were analyzed manually using Adobe Photoshop software. When the data obtained using the CL-Quant recipes and Photoshop were compared, results were virtually identical, indicating the CL-Quant recipes were truthful. The method described here could be applied to any video data to measure growth rates of hESC or other cells that grow in colonies. In addition, other video bioinformatics recipes can be developed in the future for other cell processes such as migration, apoptosis, and cell adhesion.  

Video bioinformatics is the automated processing, analysis, understanding, and data mining of biological spatio-temporal data extracted from microscopic videos. The purpose of this article is to demonstrate a method for measuring human embryonic stem cell colony growth using a video bioinformatics method.

וידאו ביואינפורמטיקה ניתוח גדילה אנושי בתאי גזע עובריים קולוני

Because video data are complex and are comprised of many images, mining information from video material is difficult to do without the aid of computer ...

Growth-based Determination and Biochemical Confirmation of Genetic Requirements for Protein Degradation in Saccharomyces cerevisiae

Regulated protein degradation is crucial for virtually every cellular function. Much of what is known about the molecular mechanisms and genetic requirements for eukaryotic protein degradation was initially established in Saccharomyces cerevisiae. Classical analyses of protein degradation have relied on biochemical pulse-chase and cycloheximide-chase methodologies. While these techniques provide sensitive means for observing protein degradation, they are laborious, time-consuming, and low-throughput. These approaches are not amenable to rapid or large-scale screening for mutations that prevent protein degradation. Here, a yeast growth-based assay for the facile identification of genetic requirements for protein degradation is described. In this assay, a reporter enzyme required for growth under specific selective conditions is fused to an unstable protein. Cells lacking the endogenous reporter enzyme but expressing the fusion protein can grow under selective conditions only when the fusion protein is stabilized (i.e. when protein degradation is compromised). In the growth assay described here, serial dilutions of wild-type and mutant yeast cells harboring a plasmid encoding a fusion protein are spotted onto selective and non-selective medium. Growth under selective conditions is consistent with degradation impairment by a given mutation. Increased protein abundance should be biochemically confirmed. A method for the rapid extraction of yeast proteins in a form suitable for electrophoresis and western blotting is also demonstrated. A growth-based readout for protein stability, combined with a simple protocol for protein extraction for biochemical analysis, facilitates rapid identification of genetic requirements for protein degradation. These techniques can be adapted to monitor degradation of a variety of short-lived proteins. In the example presented, the His3 enzyme, which is required for histidine biosynthesis, was fused to Deg1-Sec62. Deg1-Sec62 is targeted for degradation after it aberrantly engages the endoplasmic reticulum translocon. Cells harboring Deg1-Sec62-His3 were able to grow under selective conditions when the protein was stabilized.

Growth-based Determination and Biochemical Confirmation of Genetic Requirements for Protein Degradation in Saccharomyces cerevisiae

This article describes a yeast growth-based assay for the determination of genetic requirements for protein degradation. It also demonstrates a method for rapid extraction of yeast proteins, suitable for western blotting to biochemically confirm degradation requirements. These techniques can be adapted to monitor degradation of a variety of proteins.

קביעה מבוססת צמיחה ואישור ביוכימית של דרישות גנטיות לפירוק חלבונים ב<em&gt; Saccharomyces cerevisiae</em

Regulated protein degradation is crucial for virtually every cellular function. Much of what is known about the molecular mechanisms and genetic ...

Cycloheximide Chase Analysis of Protein Degradation in Saccharomyces cerevisiae

Regulation of protein abundance is crucial to virtually every cellular process. Protein abundance reflects the integration of the rates of protein synthesis and protein degradation. Many assays reporting on protein abundance (e.g., single-time point western blotting, flow cytometry, fluorescence microscopy, or growth-based reporter assays) do not allow discrimination of the relative effects of translation and proteolysis on protein levels. This article describes the use of cycloheximide chase followed by western blotting to specifically analyze protein degradation in the model unicellular eukaryote, Saccharomyces cerevisiae (budding yeast). In this procedure, yeast cells are incubated in the presence of the translational inhibitor cycloheximide. Aliquots of cells are collected immediately after and at specific time points following addition of cycloheximide. Cells are lysed, and the lysates are separated by polyacrylamide gel electrophoresis for western blot analysis of protein abundance at each time point. The cycloheximide chase procedure permits visualization of the degradation kinetics of the steady state population of a variety of cellular proteins. The procedure may be used to investigate the genetic requirements for and environmental influences on protein degradation.

Cycloheximide Chase Analysis of Protein Degradation in Saccharomyces cerevisiae

Protein abundance reflects the rates of both protein synthesis and protein degradation. This article describes the use of cycloheximide chase followed by western blotting to analyze protein degradation in the model unicellular eukaryote, Saccharomyces cerevisiae (budding yeast).

Cycloheximide ניתוח צ&#39;ייס של פירוק חלבונים ב<em&gt; שמר האפייה</em

Regulation of protein abundance is crucial to virtually every cellular process. Protein abundance reflects the integration of the rates of protein ...

Assays for the Degradation of Misfolded Proteins in Cells

Protein misfolding and aggregation are associated with various neurodegenerative diseases. Cellular mechanisms that recognize and degrade misfolded proteins may serve as potential therapeutic targets. To distinguish degradation of misfolding-prone proteins from other mechanisms that regulate their levels, one important method is to measure protein half-life in cells. However, this can be challenging because misfolding-prone proteins may exist in different forms, including the native form and misfolded forms of distinct characteristics. Here we describe assays to examine the half-life of misfolded proteins in mammalian cells using a highly aggregation-prone protein, Ataxin-1 with an extended polyglutamine (polyQ) stretch, and a conformationally unstable luciferase mutant as models. Cycloheximide chase is combined with cell fractionation to examine the turnover rate of misfolding-prone proteins in various cellular fractions. We further depict a fluorescence-based assay using an enhanced green fluorescence protein (EGFP)-fusion of the luciferase mutant, which can be adapted for high throughput screening on a microplate-reader.

This report describes protocols for measuring degradation rates of misfolded proteins by either western blot or fluorescence-based assays. The methods can be applied to analysis of other misfolded proteins and for high throughput screening.

מבחנים עבור הפירוק של חלבונים בתאים Misfolded

Protein misfolding and aggregation are associated with various neurodegenerative diseases. Cellular mechanisms that recognize and degrade misfolded ...

A Hydroponic Co-cultivation System for Simultaneous and Systematic Analysis of Plant/Microbe Molecular Interactions and Signaling

An experimental design mimicking natural plant-microbe interactions is very important to delineate the complex plant-microbe signaling processes. Arabidopsis thaliana-Agrobacterium tumefaciens provides an excellent model system to study bacterial pathogenesis and plant interactions. Previous studies of plant-Agrobacterium interactions have largely relied on plant cell suspension cultures, the artificial wounding of plants, or the artificial induction of microbial virulence factors or plant defenses by synthetic chemicals. However, these methods are distinct from the natural signaling in planta, where plants and microbes recognize and respond in spatial and temporal manners. This work presents a hydroponic cocultivation system where intact plants are supported by metal mesh screens and cocultivated with Agrobacterium. In this cocultivation system, no synthetic phytohormone or chemical that induces microbial virulence or plant defense is supplemented. The hydroponic cocultivation system closely resembles natural plant-microbe interactions and signaling homeostasis in planta. Plant roots can be separated from the medium containing Agrobacterium, and the signaling and responses of both the plant hosts and the interacting microbes can be investigated simultaneously and systematically. At any given timepoint/interval, plant tissues or bacteria can be harvested separately for various &#34;omics&#34; analyses, demonstrating the power and efficacy of this system. The hydroponic cocultivation system can be easily adapted to study: 1) the reciprocal signaling of diverse plant-microbe systems, 2) signaling between a plant host and multiple microbial species (i.e.&#160;microbial consortia or microbiomes), 3) how nutrients and chemicals are implicated in plant-microbe signaling, and 4) how microbes interact with plant hosts and contribute to plant tolerance to biotic or abiotic stresses.

The described hydroponic cocultivation system supports intact plants with metal mesh screens and cocultivates them with bacteria. Plant tissue, bacteria, and secreted molecules can then be separately harvested for downstream analyses, simultaneously allowing for the molecular responses of both plant hosts and interacting microbes or microbiomes to be investigated.

הידרופוני Co- טיפוח מערכת לניתוח סימולטני ושיטתי של הצמח / מיקרובי אינטראקציות מולקולרית איתות

An experimental design mimicking natural plant-microbe interactions is very important to delineate the complex plant-microbe signaling processes. ...

Precise, High-throughput Analysis of Bacterial Growth

Bacterial growth is a central concept in the development of modern microbial physiology, as well as in the investigation of cellular dynamics at the systems level. Recent studies have reported correlations between bacterial growth and genome-wide events, such as genome reduction and transcriptome reorganization. Correctly analyzing bacterial growth is crucial for understanding the growth-dependent coordination of gene functions and cellular components. Accordingly, the precise quantitative evaluation of bacterial growth in a high-throughput manner is required. Emerging technological developments offer new experimental tools that allow updates of the methods used for studying bacterial growth. The protocol introduced here employs a microplate reader with a highly optimized experimental procedure for the reproducible and precise evaluation of bacterial growth. This protocol was used to evaluate the growth of several previously described Escherichia coli strains. The main steps of the protocol are as follows: the preparation of a large number of cell stocks in small vials for repeated tests with reproducible results, the use of 96-well plates for high-throughput growth evaluation, and the manual calculation of two major parameters (i.e., maximal growth rate and population density) representing the growth dynamics. In comparison to the traditional colony-forming unit (CFU) assay, which counts the cells that are cultured in glass tubes over time on agar plates, the present method is more efficient and provides more detailed temporal records of growth changes, but has a stricter detection limit at low population densities. In summary, the described method is advantageous for the precise and reproducible high-throughput analysis of bacterial growth, which can be used to draw conceptual conclusions or to make theoretical observations.

Quantitative evaluation of bacterial growth is essential to understanding microbial physiology as a systems-level phenomenon. A protocol for experimental manipulation and an analytical approach are introduced, allowing for precise, high-throughput analysis of bacterial growth, which is a key subject of interest in systems biology.

ניתוח מדויק, תפוקה גבוהה של התפתחות חיידקים

Bacterial growth is a central concept in the development of modern microbial physiology, as well as in the investigation of cellular dynamics at the ...

Luciferase Complementation Imaging Assay in Nicotiana benthamiana Leaves for Transiently Determining Protein-protein Interaction Dynamics

Protein-protein interactions are fundamental mechanisms for relaying signal transduction in most cellular processes; therefore, identification of novel protein-protein interaction pairs and monitoring protein interaction dynamics are of particular interest for revealing how plants respond to environmental factors and/or developmental signals. A plethora of approaches have been developed to examine protein-protein interactions, either in vitro or in vivo. Among them, the recently established luciferase complementation imaging (LCI) assay is the simplest and fastest method for demonstrating in vivo protein-protein interactions. In this assay, protein A or protein B is fused with the amino-terminal or carboxyl-terminal half of luciferase, respectively. When protein A interacts with protein B, the two halves of luciferase will be reconstituted to form a functional and active luciferase enzyme. Luciferase activity can be recorded with a luminometer or CCD-camera. Compared with other approaches, the LCI assay shows protein-protein interactions both qualitatively and quantitatively. Agrobacterium infiltration in Nicotiana benthamiana leaves is a widely used system for transient protein expression. With the combination of LCI and transient expression, these approaches show that the physical interaction between COP1 and SPA1 was gradually reduced after jasmonate treatment.

Luciferase Complementation Imaging Assay in Nicotiana benthamiana Leaves for Transiently Determining Protein-protein Interaction Dynamics

This manuscript describes an easy and rapid experimental procedure for determining protein-protein interactions based on the measurement of luciferase activity.

לוציפראז קומפלמנטציה הדמיה Assay העלים טבק benthamiana עבור Transiently קביעת חלבון אינטראקציה דינמיקה

Protein-protein interactions are fundamental mechanisms for relaying signal transduction in most cellular processes; therefore, identification of novel ...