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Method Article
여기는 hypoxic 조건 하에서 생 핵 단백질 사이의 단백질-단백질 상호 작용을 공부 하는 공동-immunoprecipitation 프로토콜에 설명 합니다. 이 메서드는 hypoxia에서 transcriptional 공동 규제 및 녹음 방송 요인 사이 상호 작용의 데모에 적합 합니다.
낮은 산소 수준 (hypoxia) 저 산소 증 유도할 수 있는 요인 1 (HIF 1) 복잡 한 마스터 레 귤 레이 터 역할 적응 응답의 다양 한 트리거. HIF 1는 heterodimeric 산소 레 귤 레이트 된 α 소 단위 (HIF-1α)의 구성 및 constitutively β 소 단위 (HIF-1β)로 알려진 aryl 탄화수소 수용 체 핵 translocator (ARNT), 신생을 포함 한 다양 한 프로세스에 관련 된 유전자 조절 표현 적혈구 및 분해. HIF 1 상호 작용 단백질의 id 신호 전달 경로 hypoxia의 이해에 열쇠 이다. HIF 1α 안정성의 규제 외 hypoxia 또한 ARNT HIF 1α 등 많은 녹음 방송 요인의 핵 전 좌를 트리거합니다. 특히, 같은 단백질 단백질 상호 작용 (PPIs)를 공부 하는 데 사용 하는 현재 방법의 대부분은 단백질 overexpression 통해 단백질 레벨은 인위적으로 증가 하는 시스템 기반으로 합니다. 종종 단백질 overexpression 시간적, 공간적 유물에서 발생 하는 비 생리 적 결과를 리드. 여기 우리가 설명 하는 수정 된 co immunoprecipitation 생 핵 단백질를 사용 하 여 저 산소 증 치료 하 고 개념, HIF 1α와 ARNT 간의 상호 작용을 보여 증명 프로토콜. 이 프로토콜에 hypoxic 세포 hypoxic 조건 하에서 수확 했다 및 Dulbecco의 Phosphate-Buffered 염 분 (DPBS) 워시 버퍼는 또한 복잡 한 단백질 또는 단백질 저하를 완화 하기 위해 사용 하기 전에 hypoxic 조건에 미리 equilibrated reoxygenation 중 분리입니다. 또한, 핵 분수 이후에 집중 하 고 내 생 핵 단백질 안정화 고 단백질 overexpression 동안 자주 본 가짜 결과 방지 추출 되었다. 이 프로토콜은 녹음 방송 요인과 hypoxic 조건 transcriptional 공동 레 귤 레이 터 간의 내 인 성 및 기본 상호 작용을 보여 주기 위해 사용할 수 있습니다.
Hypoxia는 부적당 한 산소 세포와 신체의 조직에 제공 될 때 발생 합니다. 그것은 줄기 세포 분화, 염증 및 암1,2등 다양 한 생리 및 병리학 프로세스에서 중요 한 역할을 한다. 저 산소 증 유도할 수 있는 요인 (HIFs) heterodimers는 산소 레 귤 레이트 된 α 소 단위와 constitutively 표현된 β 소 단위 라고도 ARNT3의 구성으로 작동 합니다. HIF α 소 단위 (HIF 1α, HIF 2α 및 HIF 3α) 및 3 개의 HIF β 소 단위 (ARNT/HIF-1β, ARNT2 및 ARNT3)의 3 개의 isoforms 날짜 확인 되었습니다. HIF 1α 및 ARNT는 표현 편 반면 HIF 2α, HIF-3α, ARNT2 및 ARNT3는 더 제한 된 표현 패턴4. 복잡 한 HIF 1 단백질은 저 산소 증 응답의 키 레 귤 레이 터 이다. Hypoxic 조건 하에서 HIF 1α 안정 된다, 핵에 translocates 그리고 ARNT5dimerizes. 그 후,이 복잡 한 저 산소 증 응답 성분 (HREs)으로 알려진 특정 뉴클레오티드를 한다 신생, 적혈구 및 분해6을 포함 하 여 다양 한 프로세스에 관련 된 타겟 유전자의 표현을 규제. 이 "정식" 응답 뿐만 아니라 hypoxia 신호 통로 또한 알려져 누화를 노치 등 핵 인자-카파 B (NF κB) 통로 신호 하는 여러 세포 응답7,8,9.
소설 HIF 1 상호 작용 단백질의 식별 통로 신호 하는 산소의 더 나은 이해를 위해 중요 하다. ARNT 산소 수준에 둔감 하 고 constitutively 표현 되는 달리 HIF 1α 단백질 수준 세포 산소 수준에 의해 밀접 하 게 통제 된다. Normoxia (21% 산소), HIF 1α 단백질은 빠르게 저하10,11. Normoxia에서 HIF 1α의 짧은 반감기에는 HIF 1α 상호 작용 단백질의 식별을 위해 뿐만 아니라 셀 추출에서 단백질의 검출에 대 한 특정 기술적인 도전을 선물 한다. 또한, 여러 전사 인자 HIF 1 단지 포함 한 hypoxic 조건12,13,14에서 핵으로 이동. PPI 연구에 사용 되는 현재 방법의 대부분은 단백질의 생리 적 비 overexpression를 사용 하 여 수행 됩니다. 이러한 단백질 overexpression 리소스 오버 로드, 화학 량 론 불균형, 무차별 상호 작용 및 통로 변조15,16를 포함 하 여 여러 메커니즘을 통해 다른 세포 결함을 일으킬 수 보고 되었습니다. PPI 연구에서 단백질 overexpression 거짓 긍정적인, 또는 심지어 거짓 부정, 단백질 속성과 overexpressed 단백질의 기능에 따라 결과 발생할 수 있습니다. 따라서, PPI 연구에 대 한 현재 메서드 hypoxic 조건 하에서 순수 관련 PPIs를 공개 하기 위해 수정할 수 있다. 우리는 이전 HIF 1 Ets 가족 녹음 방송 요인 조지아-의무적인 단백질 (GABP) hypoxic P19 셀에서 hypoxia17 Hes1 발기인의 반응에 기여 하는 상호 작용을 시연 했다. 여기, 우리는 hypoxic 조건 하에서 생 핵 단백질 사이의 PPIs를 공부 하는 공동-immunoprecipitation 프로토콜을 설명 합니다. HIF 1α ARNT의 상호작용 개념의 증거로 서 표시 됩니다. 이 프로토콜은 hypoxic 조건 transcriptional 공동 규제 및 녹음 방송 요인 사이 상호 작용을 보여주는 적합 하지에 국한 HIF 1 상호 작용 단백질의 id.
인간 미 발달 신장 293A를 사용 하 여이 프로토콜 섹션 (HEK293A) 셀 s 난 양 기술 대학교, 싱가포르에서 인간의 연구 윤리 위원회의 지침을 따릅니다.
1입니다. HEK293A 세포에서 산소의 유도
2. 전체 셀 및 핵 추출
참고:이 프로토콜에 사용 되는 버퍼에 대 한 내용은 표 1 을 참조 하십시오.
3. 단백질 표정 및 HIF 1α의 Subcellular 지 방화의 탐지에 의해 산소 치료의 평가
4. Immunoprecipitation 및 Immunoprecipitated 단백질의 검출
Hypoxia, 식에 세포질 응답을 평가 하는 수준 및 HIF 1 복잡 한 다음 산소 치료의 구성 요소의 subcellular 지 방화 시험 되었다. HEK293A 셀 4 h hypoxic 조건 하에서 경작 또는 normoxia 컨트롤로 유지. HIF 1α 및 ARNT 단백질 수준 전체 셀에 시험 되었다 또는 서쪽 오 점 여 핵/세포질 추출. 으로 예상, 총 HIF 1α 레벨 upregulated hypoxia, 여 총 세포 lysates ARNT 수준을 크게 없었던 반면 (
HIF 1 복잡 한 세포 산소 항상성의 마스터 레 귤 레이 터 이며 hypoxia 다른 세포질 적응 응답에 관련 된 유전자의 과다를 조절 합니다. 소설 HIF 1 상호 작용 단백질의 식별 hypoxic 신호 변환의 이해를 위해 중요 하다. Co immunoprecipitation 실험 세포 신호 변환 통로 윤곽을 그리 다 PPIs 연구 일반적으로 사용 됩니다. 그러나, 단백질 overexpression 여전히 널리 사용 되 고이 실험 부작용으로 이어질 수 있습니다. ?...
저자는 관심 없음 충돌 선언합니다.
우리는 hypoxia 워크스테이션의 사용에 대 한 assoc. 교수 죄 Tiong 옹 감사합니다. 이 작품은 다음에 의해 지원 되었다: 싱가포르의 교육부, 모 1T1-02/04 MOE2015-t 2-2-087 (Y.A.)를, 의학, 난 양 기술 대학 시작 하기 위해 그랜트를 M4230003 (P.O.B.)의 리 홍콩 Chian 학교 스웨덴 연구 위원회는 가족 Erling 페르손 재단, Novo Nordisk 기초, Stichting af Jochnick 재단, 스웨덴 당뇨병 협회, Scandia 보험 회사, 당뇨병 연구와 복지 재단, 정박 폰 Kantzow의 기초는 카롤 린스 카 Institutet, ERC ERC-2013-AdG 338936-Betalmage, 크누트와 앨리스 발 렌 버그 재단에서 당뇨병에 전략적 연구 프로그램.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Material | |||
1.0 M Tris-HCl Buffer, pH 7.4 | 1st BASE | 1415 | |
Protein A/G Sepharose beads | Abcam | ab193262 | |
Natural Mouse IgG protein | Abcam | ab198772 | |
EDTA | Bio-Rad | 1610729 | |
2x Laemmli Sample Buffer | Bio-Rad | 1610737 | |
2-Mercaptoethanol | Bio-Rad | 1610710 | |
Nitrocellulose Membrane | Bio-Rad | 1620112 | |
Blotting-Grade Blocker | Bio-Rad | 1706404 | Non-fat dry milk for western blotting applications |
10x Tris Buffered Saline (TBS) | Bio-Rad | 1706435 | |
10% Tween 20 | Bio-Rad | 1610781 | |
10x Tris/Glycine/SDS | Bio-Rad | 1610732 | |
10x Tris/Glycine Buffer | Bio-Rad | 1610771 | |
Precision Plus Protein Dual Color Standards | Bio-Rad | 1610374 | |
Anti-rabbit IgG, HRP-linked Antibody | Cell Signaling | 7074 | |
Anti-mouse IgG, HRP-linked Antibody | Cell Signaling | 7076 | |
SignalFire ECL Reagent | Cell Signaling | 6883 | |
Dulbecco's Phosphate-Buffered Saline | Corning | 21-030-CV | |
Phenylmethylsulfonyl fluoride (PMSF) | Merck Millipore | 52332 | |
ARNT/HIF-1 beta Antibody | Novus Biologicals | NB100-124 | Concentration: 1.4 mg/mL |
HIF-1 alpha Antibody | Novus Biologicals | NB100-479 | Concentration: 1.0 mg/mL |
YY1 Antibody | Novus Biologicals | NBP1-46218 | Concentration: 0.2 mg/mL |
Qproteome Nuclear Protein Kit | Qiagen | 37582 | Lysis buffer NL and Extraction Buffer NX1 are provied in the kit |
GAPDH Antibody | Santa Cruz | sc-47724 | Concentration: 0.2 mg/mL |
Glycerol (≥99%) | Sigma | G5516 | |
Potassium chloride | Sigma | P9541 | |
RIPA buffer | Sigma | R0278 | |
Sodium Chloride (NaCl) | Sigma | 71376 | |
NP-40 | Sigma | 127087-87-0 | |
Dulbecco’s modified Eagle’s medium (DMEM, 4.5 g/L glucose) | Thermo Fisher Scientific | 11995065 | |
Dithiothreitol (DTT) | Thermo Fisher Scientific | R0861 | |
Fetal Bovine Serum | Thermo Fisher Scientific | 10270106 | |
HEK293A cell line | Thermo Fisher Scientific | R70507 | |
Methanol | Thermo Fisher Scientific | 67-56-1 | |
Penicillin-Streptomycin | Thermo Fisher Scientific | 15140122 | |
Pierce Protease Inhibitor Tablets | Thermo Fisher Scientific | 88660 | |
Pierce BCA Protein Assay Kit | Thermo Fisher Scientific | 23225 | |
QSP gel loading tip | Thermo Fisher Scientific | QSP#010-R204-Q-PK | 1-200 uL |
Equipment/Instrument | |||
Thick Blot Filter Paper, Precut, 7.5 x 10 cm | Bio-Rad | 1703932 | |
Mini-PROTEAN Tetra Vertical Electrophoresis Cell for Mini Precast Gels, with Mini Trans-Blot Module and PowerPac Basic Power Supply | Bio-Rad | 1658034 | |
4–15% Mini-PROTEAN TGX Precast Protein Gels | Bio-Rad | 4561083 | |
ChemiDoc XRS+ System | Bio-Rad | 1708265 | |
I-Glove | BioSpherix | I-Glove | |
Synergy HTX Multi-Mode Microplate Reader | BioTek | BTS1LFTA | |
Costar 5mL Stripette Serological Pipets | Corning | 4487 | |
Costar 10mL Stripette Serological Pipets | Corning | 4488 | |
Costar 25mL Stripette Serological Pipets | Corning | 4251 | |
Corning 96-Well Clear Bottom Black Polystyrene Microplates | Corning | 3631 | |
15mL High Clarity PP conical Centrifuge Tubes | Corning | 352095 | |
Small Cell Scraper | Corning | 3010 | |
Gilson Pipetman L 4-pipettes kit | Gilson | F167370 | P2, P20, P200, P1000 and accessories |
1.5mL Polypropylene Microcentrifuge Tubes | Greiner Bio-One | 616201 | |
PIPETBOY acu 2 Pipettor | INTEGRA Biosciences | 155 000 | |
Justrite Flammable Liquid Storage Cabinets | Justrite Manufacturing Co. | 896000 | |
Vortex mixer | Labnet | S0200 | |
CO2 incubator | NuAire | NU-5820 | |
Orbital shakers | Stuart | SSL1 | |
Tube rotator SB3 | Stuart | SB3 | |
MicroCL 21R Microcentrifuge | Thermo Fisher Scientific | 75002470 | |
Sorvall ST 16 Centrifuge | Thermo Fisher Scientific | 75004240 | |
Tissue Culture Dishes (100 mm) | Thermo Fisher Scientific | 150350 | |
Slide-A-Lyzer MINI Dialysis Device | Thermo Fisher Scientific | 69580 | 10K MWCO, 0.1 mL |
Float Buoys for 0.1mL Slide-A-Lyzer MINI Dialysis Devices | Thermo Fisher Scientific | 69588 | |
LSE Digital Dry Bath Heaters | Thermo Fisher Scientific | 1168H25 | |
Thermo Scientific 1300 Series A2 Class II, Type A2 Bio Safety Cabinets | Thermo Fisher Scientific | 13-261-308 | |
Software | |||
Image Lab Software | Bio-Rad | 1709691 |
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