Bu içeriği görüntülemek için JoVE aboneliği gereklidir. Oturum açın veya ücretsiz deneme sürümünü başlatın.
Method Article
* Bu yazarlar eşit katkıda bulunmuştur
Bir yöntem olup Xenopus yumurta özü ve protein degradasyon küçük molekül modülatörleri için yüksek miktarda madde taraması için uyarlanması radyoaktif olarak etiketlenmiş ve lusiferaz füzyon proteinleri kullanılarak protein degradasyonunu analiz edilmesi için anlatılmıştır.
Xenopus laevis yumurta ekstresi. Xenopus yumurta özü, hücre döngüsü ve sinyal transdüksiyon yollarının 1-3 dahil olmak üzere birçok hücresel bağlamlarda protein dönüşümünü incelemek için kullanılmıştır çeşitli hücresel süreçlerin biyokimyasını incelemek için iyi karakterize edilmiş sağlam bir sistemdir. Burada, bir yöntem olup, Wnt yolu kritik bir bileşen, β-katenin degradasyonunu teşvik etmek için optimize edilmiştir Xenopus yumurta özü izole edilmesi için anlatılmıştır. Iki farklı yöntem Xenopus yumurta özü β-katenin protein degradasyonunu değerlendirmek için tarif edilmiştir. Diğer hali hazırda daha yüksek verimlilik deneyleri (ateş böceği lusiferaz etiketli füzyon proteinleri) için ölçekli bir yöntem ise, ([35 S]-radyo-etiketli proteinleri) görsel olarak bilgilendirici. Açıklanan teknikler β-katenin protein ciro değerlendirmek ve ciro katkıda molekül bileşenleri tanımlamak için kullanılabilir, ancak bunlarla sınırlı değildir. Buna ek olarak, öğrendiğilusiferaz etiketli proteinlerin sayısal ve kolay okuma ile birlikte homojen bir Xenopus yumurta ekstresi geniş hacimli arındırmak için ity bu sistem kolaylıkla β-katenin bozulmasının modülatörler için yüksek miktarda madde taraması için adapte edilmesine olanak sağlamaktadır.
Xenopus laevis yumurta özü sitoskeletal dinamikleri, nükleer montaj ve ithalat, apoptoz, ubikuitin metabolizması, hücre döngüsü ilerlemesi, sinyal iletimi, ve protein cirosu 1-17 dahil olmak üzere birçok hücre biyolojik süreçleri incelemek için yaygın olarak kullanılır olmuştur. Yumurta özü aslında bu süreçleri yürütmek ve soruşturma sağlamak için gerekli tüm temel sitoplazmik bileşenleri içeren sulandırılmamış sitoplazmasını temsil ettiği Ksenopus yumurta özü sistem hücresel süreçlerin bir lejyon biyokimyasal analiz için uygun değildir. Yumurta ekstresi büyük miktarlarda malzeme (örneğin, protein saflaştırma veya yüksek verimli tarama) 18-20 büyük miktarlarda ihtiyaç biyokimyasal manipülasyonlar için aynı anda hazırlanabilirler. Diğer bir avantajı Xenopus yumurta özü spesifik protein konsantrasyonu tam olarak yeniden birleştirici protein ve / veya imüno-endog eklenmesi ile ayarlanabilir olmasıdırilgilenilen proteinin ekspresyonu kontrol etmek zordur, plazmid DNA transfeksiyonu aksine enous proteinleri. Buna ek olarak, mevcut rekombinant proteinlerin eksikliği eksogen olarak ilave mRNA çevirmek için taze hazırlanmış Xenopus yumurta ekstrakte yüksek kapasiteli yararlanarak, ilgi konusu proteini kodlayan transkriptlerin eklenmesi ile aşılabilir.
Protein degradasyon düzenleme pek çok hücresel yollarının kontrolü için kritiktir ve 21,. Xenopus yumurta özüt sistem, transkripsiyon ve çevirinin karıştırıcı etki olmadan protein devir izlemek için çok sayıda yollar sağlar gibi protein degradasyonunu incelemek için yaygın olarak kullanılmaktadır işler. Wnt sinyal yolu hastalığı geliştirme ve kritik roller oynayan bir yüksek ölçüde korunmuş bir sinyal yoludur. Β-katenin, Wnt yolu en önemli effektör devir, son derece artan bir kalıcı-hal yarım litre, veβ-katenin evel Wnt hedef genlerin aktivasyonu için kritiktir. Β-katenin bozulması önemi β-katenin bozulmasını engelleyen Wnt yolu mutasyonlar ~ kolorektal kanser 22 tüm sporadik vakaların% 90 olarak bulundu gerçeği ile vurgulanır. Wnt yolağının bileşenleri ile β-katenin bozulması sadık olarak ciro mekanizması çalışma yanı sıra bozulma 2, 19, 20, 23-29 e ait yeni küçük moleküllü modülatörlerini tanımlamak için Xenopus yumurta özü değinmeyecek edilebilir.
Hücre döngüsü incelemek için Xenopus yumurta ekstresinin hazırlanması için yöntemler önceki yayınlarda JoVE 30-32 'de tarif edilmiştir. Mevcut protokol bu yöntemlerin bir modifikasyonunu açıklar ve bozulması için optimize edilmiştir [35 S]-radyo işaretli β-katenin ve lusiferaz etiketli β-katenin inXenopus yumurta özü. Radyo-etiketli bozulma deney otoradyografi ile protein seviyelerinin doğrudan görselleştirme için izin verir. [35 S] methionine daha sonra doğrudan bir bozulma reaksiyona ilave edilebilir bir in vitro çeviri reaksiyonu kullanılarak, ilgi konusu proteine dahil edilebilir. Buna ek olarak, radyoaktif olarak işaretlenmiş protein devir tahlili protein istikrarı etkileyebilir ilgilenilen protein veya bir epitop etiketi, karşı bir antikor gerektirmez. Protein düzeylerindeki küçük değişikliklerin bile, radyo-etiketli protein bandının yoğunluğundaki değişiklikler yansıtılan kolaylıkla otoradyografi ile görselleştirilmektedir için, [35 S]-radyo işaretli bozunma protein tahlili devir 2 görselleştirilmesi için çok yararlı bir yöntemi temsil eder.
Amacıyla, ateşböceği lusiferaz için β-katenin Fusion (bundan sonra sadece "lusiferaz" olarak anılacaktır), protein düzeylerinin kesin ve kolay nicel de elde edilebilirβ-katenin devir 19, 20 kinetik özelliklerini belirlemek için. Lusiferaz deneyi önemli bir avantajı kolay bir şekilde ölçeklenir güçlü bir kantitatif sistem sağlamasıdır. Aşağıdaki protokol β-katenin bozulmasını ve yeni β-katenin modülatörlerinin, yüksek miktarda madde taraması için sağlam, etkin ve etkili bir yöntem test etmek için basit bir yöntem sağlamaktadır.
Xenopus Yumurta Özü 1. Hazırlanması
NOT: Her kurbağa kullanılabilir yumurta ekstresi, yaklaşık 1 ml verir. 10 kurbağalar ekstreler, tipik olarak bir anda hazırlanır, ve aşağıda tarif tampon hacmi, 10 kurbağa Xenopus yumurta özü hazırlık yapmak için olan edilir. Tampon madde hacmi, yumurta özü daha büyük veya daha küçük preparasyonlar için uygun olarak ayarlanabilir. Bu şekilde üretilen Preps sürekli protein konsantrasyonlarının ≥ 50 mg / ml elde edildi. Iki kişi tarafından gerçekleştirildiği zaman yumurta toplama ve özü içine işleme süreci en verimli. (Temel kurbağa yetiştirme teknikleri için, Sive et al. 33).
2.. Β-katenin Parçalanma Testi için ekstresinin hazırlanması
Xenopus yumurta özü 3. Radyo-β-katenin indirgeme deneyi
NOT: Aksi belirtilmedikçe tüm aşamaları, buz üzerinde gerçekleştirilmelidir.
Xenopus Yumurta Özü 4. Β-katenin-lusiferaz Parçalanma Deneyi
Aksi belirtilmedikçe, buz üzerinde tüm adımları uygulayın.
Xenopus yumurta özü β-katenin bozulmasının bir şematik Şekil 2A'da gösterilmiştir. 35 S-etiketli β-katenin Xenopus yumurta özü inkübe edildi, alikotlar (1 mi eşdeğer özü) uygun zamanlarda çıkarıldı ve numuneler tabi tutuldu SDS-PAGE ve ardından otoradyografi. Wnt yolağının bileşenleri ile β-katenin bozulması, ubikitin-proteazom sistemi 2 tarafından aracılık edilir ve Xenopus özü [35 S]-radyo işaretli β-kat...
Xenopus yumurta özü β-katenin ciro araştırmak için sağlam bir biyokimyasal sistemidir. Xenopus yumurta özü β-katenin konsantrasyonu ~ 25 nM 2'dir. Uygun koşullar altında, yumurta özü 50-100 nM / st 'lik bir oranda β-katenin parçalama yeteneğine sahip olan ve 200 nM, 24 yarı-maksimumdur. Xenopus yumurta özü kullanılarak β-katenin bozulması başarılı sulandırma için birkaç önemli adım vardır. Bu yüksek kaliteli Xenopus yumurt...
Yazarlar, hiçbir rakip mali çıkarlarını olmadığını beyan ederim.
Biz yazının eleştirel okuma için Laurie Lee teşekkür ederiz. TWC bir Amerikan Kalp Derneği predoctoral Kardeşliği (12PRE6590007) tarafından desteklenmektedir. MRB Ulusal Kanser Enstitüsü eğitim bursu (T32 CA119925) tarafından desteklenmektedir. SSH Ulusal Sağlık Enstitüleri (R01DK078640) tarafından desteklenmektedir. EL Ulusal Sağlık Enstitüleri (R01GM081635 ve R01GM103926) tarafından desteklenmektedir.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Pregnant mare serum gonadotropin (PMSG) | ProSpec | hor-272-A | Reconstituted with distilled water before use. |
Human chorionic gonadotropin | Sigma | CG10-10VL | |
Potassium chloride | Fisher | BP366-1 | |
Sodium chloride | Research Products International | S23020-5000.0 | |
Magnesium chloride | Fisher | BP214-500 | |
Calcium chloride | Acros Organics | AC42352-5000 | |
HEPES | Fisher | BP310-1 | |
Cysteine | Acros Organics | AC17360-1000 | |
Leupeptin | Sigma | L2884-10MG | |
Aprotinin | Sigma | A1153-10MG | |
Pepstatin | Sigma | P4265-5MG | |
Cytochalasin B | Sigma | C8273-10MG | |
3 ml syringe: Luer Lock tip | Becton Dickinson | 309657 | |
27 G needle | Becton Dickinson | 305109 | |
96 well solid white polystyrene microplate, round bottomed | Corning | 3605 | |
Steady-Glo luciferase assay system | Promega | E2520 | Store long-term at -80 °C, can store for up to 1 month at -20 °C |
TNT Sp6 coupled reticulocyte lysate system | Promega | L4600 | |
TNT Sp6 high-yield wheat germ protein expression system | Promega | L3260 | Generally higher yield than reticulocyte lysate |
EasyTag Express protein labeling mix [S35] | Perkin Elmer | NEG772007MC | |
Creatine phosphate | Sigma | 27920-5G | |
ATP | Sigma | A2383-5G | |
Creatine phosphokinase | Sigma | C3755-35KU | |
Dimethyl sulfoxide (DMSO) | Sigma | D8418-50ML | |
Dual-Glo luciferase assay system | Promega | E2920 | Same storage conditions as Steady-Glo |
50 ml Centrifuge tubes | Fisher Scientific | 0556214D | |
Sorvall SS-34 fixed angle rotor | Thermo Scientific | 28020 | |
115 V 50/60 Hz Minicentrifuge | Fisher Scientific | 05-090-128 | |
mMessage mMachine Sp6 kit | Ambion | AM1340 | |
Anti-firefly luciferase antibody | Abcam | ab16466 | |
Anti-GSK3 antibody | BD Transduction Laboratories | 610201 | |
FLUOStar Optima | BMG Labtech | ||
Sorvall RC-6 Plus centrifuge | Thermo Scientific | ||
16 °C Incubator | Percival Scientific |
A correction was made to Reconstitution Of β-catenin Degradation In Xenopus Egg Extract. At the time of publication there were some instances where an incorrect volume notation was used. These instances were corrected from:
2.1.2. Add extract to 1/10 the volume of pelleted antibody or affinity beads (e.g., 20 ml pelleted beads to 200 ml extract). In order to minimize dilution of the extract, withdraw as much liquid from the beads as possible before addition of the extract using gel loading tips with long, tapered tips.
2.2.5. Aliquot the appropriate volumes for degradation assay into pre-chilled microfuge tubes on ice. For radiolabeled β-catenin degradation assays, withdraw 2-5 ml extract for each time point.
3.2.3. At the designated time point, remove 1-5 ml of the sample and mix immediately with SDS sample buffer (5x volume) to stop the reaction. To make sure the degradation reaction is completely terminated, flick tube several times and vortex vigorously.
3.2.4. Perform SDS-PAGE/autoradiography. Run 1 ml equivalents (~50 mg of protein) of the extract for each time point/lane. Degradation of β-catenin in Xenopus egg extract should be evidenced by the time-dependent decrease in intensity of the radiolabeled β-catenin band Figure 2. Quantify results using ImageJ, ImageQuant, or other preferred imaging software if necessary.
4.2.2. Add in vitro-translated β-catenin-luciferase fusion (from 4.1) into prepared Xenopus reaction mix (from 2.2) on ice and mix well as in 3.2.1. NOTE: The activity of the β-catenin luciferase that is added to the extract is typically between 20 - 50,000 relative luminescence units (RLU)/ml of extract (based on measurements obtained from 4.1.2). Starting signal should be approximately 100,000 RLU (2-5 ml of the in vitro-translated β-catenin-luciferase fusion).
to:
2.1.2. Add extract to 1/10 the volume of pelleted antibody or affinity beads (e.g., 20 µl pelleted beads to 200 µl extract). In order to minimize dilution of the extract, withdraw as much liquid from the beads as possible before addition of the extract using gel loading tips with long, tapered tips.
2.2.5. Aliquot the appropriate volumes for degradation assay into pre-chilled microfuge tubes on ice. For radiolabeled β-catenin degradation assays, withdraw 2-5 µl extract for each time point.
3.2.3. At the designated time point, remove 1-5 µl of the sample and mix immediately with SDS sample buffer (5x volume) to stop the reaction. To make sure the degradation reaction is completely terminated, flick tube several times and vortex vigorously.
3.2.4. Perform SDS-PAGE/autoradiography. Run 1 µl equivalents (~50 mg of protein) of the extract for each time point/lane. Degradation of β-catenin in Xenopus egg extract should be evidenced by the time-dependent decrease in intensity of the radiolabeled β-catenin band Figure 2. Quantify results using ImageJ, ImageQuant, or other preferred imaging software if necessary.
4.2.2. Add in vitro-translated β-catenin-luciferase fusion (from 4.1) into prepared Xenopus reaction mix (from 2.2) on ice and mix well as in 3.2.1. NOTE: The activity of the β-catenin luciferase that is added to the extract is typically between 20 - 50,000 relative luminescence units (RLU)/µl of extract (based on measurements obtained from 4.1.2). Starting signal should be approximately 100,000 RLU (2-5 µl of the in vitro-translated β-catenin-luciferase fusion).
Bu JoVE makalesinin metnini veya resimlerini yeniden kullanma izni talebi
Izin talebiThis article has been published
Video Coming Soon
JoVE Hakkında
Telif Hakkı © 2020 MyJove Corporation. Tüm hakları saklıdır