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Method Article
Un In vitro per la preparazione funzionale del recettore dei glucocorticoidi (GR) • hsp90 complessi proteici da proteine purificate e lisati cellulari è descritto. Il metodo utilizza immunoadsorbimento ricombinante GR seguita da sale-stripping e di ricostituzione delle proteine complesse. L'importanza di cofattori e le condizioni di buffer sono discussi, così come le applicazioni potenziale metodo.
Hsp90 è una proteina essenziale ed estremamente abbondante chaperone molecolare che è stato trovato per regolare più di 150 proteine eucariotiche di segnalazione, inclusi i fattori di trascrizione (es. recettori nucleari, p53) e di proteine chinasi (es. Src, Raf, Akt chinasi) coinvolto nel ciclismo cellulare, tumorigenesi, l'apoptosi, e più eucarioti 1,2 vie di segnalazione. Di questi molti 'cliente' per le proteine Hsp90, l'assemblea dei recettori steroidei • hsp90 complessi è la miglior definito (Figura 1). Vi presentiamo qui un recettore glucocorticoide adattabile (GR) immunoprecipitazione e analisi in vitro GR • hsp90 metodo di ricostituzione che possono essere facilmente utilizzati per sondare eucariotiche hsp90 attività funzionale, hsp90-mediata ligando del recettore leganti gli steroidi, e molecolari requisiti cofattore accompagnatore. Per esempio, questo test può essere usato per testare hsp90 requisiti cofattore e gli effetti dell'aggiunta di composti esogeni al processo di ricostituzione.
Il GR è un sistema particolarmente utile per lo studio hsp90 perché il recettore deve essere associata a hsp90 di avere un legame aperto ligando fessura che sia accessibile a steroidi 3. Endogeno, GR unliganded è presente nel citoplasma delle cellule di mammifero noncovalently legato a hsp90. Come si trova nel GR endogeno • hsp90 heterocomplex, il legame con il ligando GR fessura è aperta e capace di steroidi vincolanti. Se hsp90 dissocia dalla GR o se la sua funzione è inibita, il recettore non è in grado di legare steroidi e richiede la ricostituzione del GR • hsp90 heterocomplex prima di steroidi attività di legame viene ripristinato 4. GR possono essere immunoprecipitato dal citoplasma delle cellule utilizzando un anticorpo monoclonale, e proteine come hsp90 complessato al GR possono essere analizzati mediante western blot. Steroidi attività di legame della GR immunoprecipitato può essere determinato tramite l'incubazione del immunopellet con [3 H] steroidi.
Precedenti esperimenti hanno dimostrato hsp90-mediata apertura del legame con il ligando GR leporino richiede hsp70, un chaperone molecolare secondo anche essenziale per la vitalità delle cellule eucariotiche. Attività biochimica di Hsp90 e hsp70 sono catalizzate da co-chaperone Hop proteine, hsp40 e P23 5. Un macchinario chaperone multiproteici contenenti hsp90, hsp70, Hop, e hsp40 sono endogenamente presenti nel citoplasma delle cellule eucariotiche, e lisato di reticolociti fornisce una chaperone ricca fonte di proteine 6.
Nel metodo presentato, GR è immunoadsorbed dal citoplasma cellulare e spogliato della macchina endogeno chaperone hsp90/hsp70 utilizzando condizioni di sale mite. Il GR sale così estratto è poi incubato con lisato di reticolociti, ATP, e K +, che comporta la ricostituzione della GR • hsp90 heterocomplex e riattivazione di steroidi attività di legame 7. Questo metodo può essere utilizzato per verificare gli effetti di cofattori chaperone diverse, nuove proteine e sperimentali inibitori Hsp90 o GR al fine di determinare la loro importanza funzionale hsp90-mediata steroidi 8-11 vincolanti.
1. Preparazione del citosol delle cellule contenenti GR funzionale
2. Immunoadsorbimento di GR dalla cellula citosol
3. Dissociazione di Hsp90 endogeno da GR immunopellet ("Salt stripping")
4. Ricostituzione della GR • hsp90 heterocomplex utilizzando chaperon molecolari, cofattori, e ATP
5. Analisi di complessi proteici ricostituito e l'attività di legame
6. Rappresentante dei risultati:
Rappresentante SDS-PAGE e Western Blot dati sono presentati nella Figura 3. Il GR endogeno • hsp90 heterocomplex è immunoadsorbed dal citoplasma cellulare utilizzando anticorpi anti-GR e delle singole proteine che co-immunoadsorb con il GR sono visibili con la colorazione Coomassie (Fig. 3A). La conferma dell'identità di proteine di qualsiasi componente del immunopellet in qualsiasi fase del test ricostituzione può essere effettuata mediante SDS-PAGE calcolo del peso molecolare e Western blotting utilizzando anticorpi monoclonali sollevate contro la proteina di interesse.
GR ricostituito • hsp90 heterocomplexes sono presentati utilizzando Experion dati elettroforesi microfluidica (Fig. 3C e 3D) e l'analisi western blot (Fig. 3B). La specificità del immunoadsorbimento GR è confermata sostituendo la immunoadsorbing anticorpi anti-GR con un anticorpo non immune (Fig. 3C, NI corsie IgG). Anche quando una quantità eccessiva di anticorpi non immune vengono utilizzati, non chaperon GR o molecolari sono immunoprecipitati (cfr. in fig. 3C, il GR, hsp90, hsp70 e bande proteiche presenti nel campo anti-GR corsie immunoadsorbimento con la mancanza di banda osservata nel NI corsie IgG). Allo stesso modo, è possibile confermare la dissociazione di Hsp90 e delle proteine chaperone altro dal sale spogliato GR mediante analisi western blot (Fig. 3B) del immunopellets spogliato e ricostituito. La catena pesante dell'anticorpo immunoadsorbing (HC) è rilevabile sia da Coomassie macchia e western blotting, e serve a confermare immunopellets uguali dimensioni vengono visualizzati in ogni corsia.
Steroidi attività di legame della GR immunoadsorbed possono essere analizzati da per tutte le condizioni testate, e del rappresentante dati leganti gli steroidi sono presentati nella Figura 4. GR endogeno • hsp90 heterocomplexes sono immunoadsorbed, sale spogliati, e ricostituita. Utilizzando lisato di reticolociti o proteine purificate, steroidi attività di legame della GR ricostituito • hsp90 heterocomplex genere restituisce al 75-100% della GR endogeno • hsp90 livello di attività vincolanti. Simile ai dati elettroforesi, un anticorpo non immune (NI) possono essere utilizzati al posto di anticorpi anti-GR (I) al fine di servire come controllo negativo e come misura di non specifico [3 H] vincolante steroidi.
Figura 1. Modello di GR • Hsp90 montaggio heterocomplex e GR steroidi apertura vincolante leporino. La macchina chaperone hsp90/hsp70-based converte il dominio di legame GR da un folDED conformazione in cui il legame steroide fessura è chiuso e non accessibile al ormone per una conformazione aperta fessura che si può accedere (illustrato dall'icona eterociclici steroidi). La macchina chaperone è preassemblato in cella e si formano spontaneamente quando purificata hsp90, hsp70 e Hop sono mescolati in soluzione (reazione 1). Hop contiene 34 aminoacidi ripetere tetratricopeptide acido (TPR) dominio (illustrato come una mezzaluna scura), e viene poi sostituito durante il processo di maturazione heterocomplex da un dominio contenente proteine TPR immunofillina. La macchina si apre il legame steroide in una fessura ATP-e K +-dipendente, dopo di che Hop e la maggior parte del fine hsp70 e hsp40 lasciare il complesso (illustrato come icona tratteggiata). Meccanicisticamente, hsp70 interagisce con la GR prima di hsp90 e innesca il recettore per Hsp90 e la successiva apertura di fessura. Sperimentalmente, vincolante steroidi e apertura GR leporino sono aumentate se hsp90 e hsp70 sono simultaneamente presenti. Il heterocomplex è stabilizzato ingresso del co-chaperone Hsp90 p23, che mantiene Hsp90 in un ATP-bound conformazione. Dopo l'uscita di Hop, un alto peso molecolare immunofillina (IMM) può legare hsp90, formando la heterocomplex finale perché è recuperato dalle cellule. Adattato da Pratt e Toft 1.
Figura 2. Rappresentazione schematica delle fasi 2-5 di questo protocollo. Il GR è immunoadsorbed dal citoplasma delle cellule utilizzando un anticorpo monoclonale sollevate contro la GR (FiGR) legato a una pallina di proteina A-Sepharose. Hsp90 e proteine chaperone altri presenti nel GR endogeno • hsp90 heterocomplex sono co-immunoadsorbed con il GR, e la GR è in grado di legarsi a steroidi. Hsp90 è dissociato dalla GR con un trattamento dolce di sale, di cui come sale-stripping (Str). Il legame steroide fessura del sale spogliato GR chiude, rendendola incapace di legarsi a steroidi. Intermedio GR • hsp90 heterocomplexes contenente hsp70, hsp40 e luppolo, che sono in grado di steroidi vincolante, può essere ricostituito (Recon) tramite l'incubazione del sale spogliato GR con proteine purificate o lisato reticolociti (Retic lisato) e cofattori. L'attività di steroidi vincolante e contenuto proteico immunopellet di ogni passo può essere identificata da una notte [3 H] incubazione di steroidi e di Western blotting, rispettivamente.
Figura 3. Analisi elettroforetica delle proteine dei complessi immunoadsorbed. A, SDS-PAGE di GR ricostituito • hsp90 heterocomplex ripreso utilizzando il sistema tradizionale elettroforesi seguita da electrotransfer e colorazione Coomassie. Oltre a GR, hsp90 e hsp70, la catena pesante (HC) e catena leggera (LC) degli anticorpi sono visualizzati. La migrazione dei marcatori di peso molecolare (espresso in kDa) sono indicati sulla sinistra. B, Western blot di immunopellets contenente sali-spogliato GR (Str) e GR ricostituito • hsp90 heterocomplex (Recon). C, gel virtuale di GR ricostituito • hsp90 heterocomplex generato usando un elettroforesi microfluidica Experion sistema. Due concentrazioni diverse di un non immune (NI IgG) e immunitarie (anti-GR) immunoadsorbing anticorpi sono inclusi. IgG NI servono come controlli negativi. D, elettroferogramma di GR ricostituito • hsp90 heterocomplex ottenuto dal campione Experion elettroforesi microfluidica mostrato nella terza corsia del pannello Vantaggi B. elettroforesi microfluidica figura anche l'obbligo per i volumi campione più piccolo, è diminuito di gestione dei liquidi e post-run di pulizia, una migliore quantificazione, e sostanzialmente più breve esempio viene eseguito.
Figura 4. Steroidi attività di legame di immunopellets seguenti immunoadsorbimento di GR endogeni (Enodg), sale spogliato GR (Str), e ricostituito GR • hsp90 heterocomplex (Recon). Oltre a immunoadsorbing la GR con un anticorpo monoclonale anti-GR anticorpi immunoadsorbing (I), campioni di controllo negativo per ogni condizione sono stati preparati con una immunoglobulina non immune (NI).
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Il test di cui sopra può essere adattato per testare una miriade di malattie che interessano l'azione chaperone della macchina chaperone hsp90/hsp70-based così come vincolanti GR steroidi. Si tratta di una modifica dei metodi precedentemente segnalato 4,8,9,17 ed è progettato per sfruttare i recenti progressi nella tecnologia elettroforesi ed essere accessibili a una comunità di ricerca più ampio. Cofattori aggiuntivi o proteine di interesse possono essere aggiunti alla miscela GR • hsp90 ric...
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Seleziona reagenti elettroforesi e software di analisi dell'immagine sono stati forniti da Bio-Rad.
Questo lavoro è stato finanziato dal National Institutes of Health concedere GM086822, Hope Heart Institute di base Scienze premio, e il MJ Murdock Charitable Fiducia Science Program College di ricerca. Seleziona reagenti elettroforesi e software di analisi immagine sono stati generosamente forniti da Bio-Rad.
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Name | Company | Catalog Number | Comments |
Nome del reagente | Azienda | Numero di catalogo | Commenti |
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SF9 cellule di insetto | Invitrogen | per l'espressione del baculovirus ricombinante GR del mouse | |
L929 cellule | ATCC | CRL-2173 | endogeno del mouse GR citosol preparazione (in alternativa a espressione baculovirus) |
FiGR ibridomi cellule | ATCC | CRL-2173 | per la preparazione di ascite contenente anti-GR anticorpo monoclonale (in alternativa a purificati BuGR2 anticorpi) |
Completa mini-inibitore della proteasi, EDTA-free | Roche Applied Science | 11836170001 | |
proteina A-Sepharose | Sigma-Aldrich | P3391 | |
lisato di reticolociti di coniglio | Ettari verde (Oregon, WI) | ricca fonte di macchinari endogena chaperone hsp90/hsp70 | |
creatina fosfochinasi | Sigma-Aldrich | C3755 | per la ATP-rigenerante sistema |
fosfocreatina | Sigma-Aldrich | P7936 | per la ATP-rigenerante sistema |
anti-GR anticorpo monoclonale di topo (BuGR2) | Pierce / Thermo Scientific | MA1-510 | utilizzati per GR immunoadsorbimento e anticorpi come primario in western blotting |
anti-Hsp90 anticorpo monoclonale di topo (AC88) | Enzo Life Sciences | ADI-SPA-830 | utilizzate come anticorpo primario in western blotting |
anti-hsp70 anticorpo monoclonale di topo (N27F3-4) | Enzo Life Sciences | ADI-SPA-820 | utilizzate come anticorpo primario in western blotting |
IgG dal siero di topo | Sigma-Aldrich | 038K7690 | usato come anticorpo non immune per il controllo negativo di immunoadsorbimento |
anti-topo IgG-perossidasi coniugato | Sigma-Aldrich | A4416 | usato come anticorpo secondario in western blotting |
Experion elettroforesi microfluidica sistema | Bio-Rad | 7007001 | alternativa ai tradizionali SDS-PAGE |
[1,2,4,6,7 - 3 H] desametasone | PerkinElmer | NET1192001MC | seguire le precauzioni di sicurezza |
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