Bu içeriği görüntülemek için JoVE aboneliği gereklidir. Oturum açın veya ücretsiz deneme sürümünü başlatın.
Burada sunulan dört protokolleri oluşturmak ve mayalı Saccharomyces cerevisiae muhabiri suşları insan p53 Transaktivasyon potansiyeli, çeşitli kanserle ilişkili mutasyonlar etkileri, ortak ifade etkileşim proteinleri çalışma ve istismar spesifik küçük moleküllerin etkileri.
Bilinen memeli p53 proteinin, Maya S. cerevisiae 'de bir transkripsiyon faktörü (TF) olarak hareket edebilir bulgu, 1 ' in etkilerini incelemek için farklı fonksiyonel bulguların gelişmesine izin verdi) bağlayıcı site [Yani, yanıt elemanı (Re)] p53 transaktivasyonu özgüllüğü veya 2) TP53 mutasyonlar, ortak ifade edilen Cofactors veya p53 Transaktivasyon aktivitesinde küçük moleküller üzerinde sıra türevleri. Farklı temel ve translasyonel araştırma uygulamaları geliştirilmiştir. Deneysel olarak, bu yaklaşımlar Maya modelinin iki büyük avantajları sömürüyor. Bir yandan, genom düzenleme kolaylığı, yalnızca belirli bir p53-RE seviyesinde farklı olan izojenik suşları sömürüyor ve p53 bağımlına göre sıralı-özgüllüğü araştırmak için nitel veya kantitatif muhabir sistemlerinin hızlı inşası sağlar transaktivasyonu. Öte yandan, ektopik p53 ifadesi için düzenlenmiş sistemlerin kullanılabilirliği, çok çeşitli protein ifadesinde Transaktivasyon değerlendirilmesi sağlar. Bu raporda yaygın olarak renk muhabiri genler, luciferase ve Maya büyümesi temel metodolojik adımları göstermek ve eleştirel onların öngörü gücünü değerlendirmek için dayalı sistemler kullanılır. Dahası, bu yaklaşımların aşırı çok yönlülüğü, TP53 gen ailesinin diğer üyeleri olan P63 ve P73 dahil olmak üzere farklı TFs çalışmaları için kolayca yararlanılabilir.
Transkripsiyon, belirli uyaranlara yanıt olarak kromatin bölgelerinde RNA polimerinlerinin işe alma ve modülasyonu için dinamik, uzamsal ve temporal transkripsiyon faktörleri (TFs) ve Kofaktörler organizasyonu içeren son derece karmaşık bir süreçtir1 . Çoğu TFs, insan p53 tümör bastırıcı dahil, DNA dizileri şeklinde belirli cis-etkili unsurları tanımak yanıt elemanları denilen (REs), tek (veya birden fazla) benzersiz motifleri oluşur ~ 6-10 nükleotid uzun. Bu motifler içinde, bireysel pozisyonlar varyasyon2, genellikle pozisyon ağırlık matrisleri (PWM) veya logolar3,4tarafından özetlenen çeşitli dereceleri gösterebilir.
Maya S. cerevisiae , bir ortolog Maya geni mevcut olmadığında bile, tamamlayıcı bulgular, ektopik ifade ve fonksiyonel bulgular yoluyla insan proteinlerinin farklı yönlerini incelemek için uygun bir model sistemidir. 6 , 7. transkripsiyon sisteminin bazal bileşenlerinin evrimsel koruma nedeniyle8, birçok insan TFs (ektopik Maya hücrelerinde ifade edildiğinde) için tasarlanan organizatörler aracılığıyla hareket ederek bir muhabir geni ifadesi modüle olabilir uygun REs içerir. Burada insan p53 için sunulan transkripsiyon modeli sistemi, etkileri modüle edilebilir üç büyük değişken ile karakterize edilir: 1) ifade ve p53 türünün modalitesi, 2) RE dizisi p53 bağımlı transkripsiyon kontrol, ve 3) türü (Şekil 1a).
P53 ifadesinin modalitesi ile ilgili olarak, S. cerevisiae , indüklenebilir, bastırılabilir veya kurucu organizatörler9,10,11' in seçimini sağlar. Özellikle, indüklenebilir GAL1 Organizatör bazal sağlar (bir karbon kaynağı olarak bulunan Rafinoz kullanarak) veya değişken (medyada galaktoz miktarını değiştirerek) Maya bir TF ifadesi. Aslında, ince ayarlanabilir ifade sadece p53 kendisi değil, aynı zamanda diğer p53 aile proteinlerini incelemek için kritik bir gelişimi temsil eder12,13.
P53-bağımlı ifade kontrol res türü ile ilgili olarak, S. cerevisiae başka bir izojenik arka plan ilgi Re benzersiz farklılıklar sahip farklı gazeteci suşları inşası sağlar. Bu amaç, S. cerevisiae'de geliştirilen ve delitto Perfetto12,14,15,16adlı özellikle çok yönlü genom düzenleme yaklaşımının adaptasyonu kullanılarak ulaşılır.
Ayrıca, farklı muhabir genler (i.e., URA3, HIS3, ve ADE2) niteliksel ve niceliksel S. cerevisiaeiçinde insan TFs transkripsiyonel faaliyetleri değerlendirmek için kullanılabilir, belirli özellikleri ile her Deneysel ihtiyaçlar için uyarlanmış17, 18,19,20,21. Bu muhabirin genlerinin ifadesi, sırasıyla urasil, histidin ve adenin protorofinin ifadesidir. URA3 Reporter 5-FOA varlığında hücrelerin büyümesini de izin vermez ve böylece counterselected olabilir. ADE2 Reporter sistem avantajı vardır, beslenme seçimi yanı sıra, bu vahşi tipi (i.e., ADE2 ifade işlevsel) veya Mutant (i.e.,fonksiyonel değil ifade Maya hücrelerinin tanımlanması sağlar ADE2 ) Koloni renkten p53.
Örneğin, ADE2 geni ifade Maya hücreleri normal boyutta beyaz koloniler (2.5-5.0 mg/L) adenin miktarları sınırlayıcı içeren plakaları oluşturmak, bu kötü ya da daha küçük kırmızı (veya pembe) aynı plaka üzerinde görünür transkripleme değil iken Koloni. Bu, bir orta adenin biyosentetik yol birikimi nedeniyle (yani, P-ribosylamino-imidazol, daha önce amino-imidazol ribotide veya hava denir), kırmızı bir pigment oluşturmak için dönüştürülür. Nicel Firefly photinus pyralis (LUC1)12,22ile değiştirildi bu yana nitel renk tabanlı ADE2 Reporter gen vardır. Daha yakın zamanda, ADE2 Reporter lacz Reporter ile kombine edilmiştir kolay-to-Score, yarı-niceliksel, Çift muhabiri assay bu alt sınıflandırmak için yararlanılabilir p53 mutantlar işlevselliği onların kalıntı düzeyine göre 23 yaşında.
EGFP (Gelişmiş yeşil floresan proteini) veya DsRed (Discosoma Sp. kırmızı floresan proteini) gibi floresan muhabirleri, tüm olası yanlış mutasyonlar ile ilişkili Transaktivasyon aktivitesinin nicel değerlendirilmesi için de kullanılmıştır. TP53 kodlama sırası24. Son olarak, Re ve/veya muhabir geni için farklı izojenik maya suşları ile p53 allel ifade için ayarlanabilir Rehberleri birleştirerek şans kanser ilişkili ve germline rafine sınıflandırma üreten bir veri matrisinin gelişmesine yol açmıştır mutant p53 alelleri25,26,27.
Yukarıda açıklanan yaklaşımlar p53 proteinin transkripsiyonel aktivitesini ölçmek için kullanılır. Ancak, MA S. cerevisiae28 ve şizofrenozaccharomyces pombe29 ' da Wild-Type p53 ifadesi, hücre döngüsü tutuklaması ile ilişkili olan büyüme gerilmesine neden olabilir28,30 veya hücre ölümü31. Her iki durumda da, Maya büyüme inhibisyonu yüksek p53 ifadesi ile tetiklenir ve hücre büyümesi dahil endojen Maya genlerinin potansiyel transkripsiyonel modülasyonu ile korelasyon olmuştur. Bu hipotezi destekleyen, kayıp-of-fonksiyon mutant p53 R273H mantar hücre büyüme vahşi tipi olarak benzer düzeylerde ifade edildiğinde müdahale etmedi p5332. Tersine, toksik mutant p53 V122A Maya ifadesinde (vahşi tip p53 ile karşılaştırıldığında daha yüksek transkripsiyonel aktivite için bilinen) vahşi tip p5332daha güçlü bir büyüme inhibitör etkisi neden oldu.
Ayrıca, insan MDM2 Maya, onun mayası ve sonraki bozulma33teşvik insan p53 transkripsiyonel aktivite inhibe başardı gösterildi. Buna göre, human MDM2 ve mdmx p53 indüklenen Maya büyüme inhibisyonu inhibe yeteneği gösterildi32,34. Ek bir çalışmada, p53 transkripsiyonel aktivite ve aktin ifade seviyeleri arasında bir korelasyon, Maya32 ACT1 geni üzerinde bir Putatif p53 Re upstream belirlenmesi ile kuruldu. Sürekli olarak, aktin ifadesi Wild-Type p53 ve daha çok p53 V122A tarafından, ancak mutant p53 R273H tarafından geliştirilmiştir. Tersine, p53 tarafından aktin ifadesi p53 inhibitörleri MDM2, mdmx veya pifithrin-α (p53 transkripsiyon aktivitesinin küçük bir molekül inhibitörü), Maya-büyüme tahlil dayalı sonuçlar ile tutarlı bir ortak varlığı azaldı. Daha da önemlisi, bu sonuçlar p53-indüklenen büyüme inhibisyonu ve Maya aktivitesinin derecesi arasında bir korelasyon kuruldu, hangi da tanımlamak ve küçük moleküller modüle p53 fonksiyonları çalışma sömürüldü28,34 , 35.
1. özel bir RE (yAFM-RE veya yLFM-RE) içeren ADE2 veya LUC1 muhabiri maya suşları inşaatı
2. p53 protein Transaktivasyon yeteneği nitel renk tabanlı ADE2 Maya tahlil kullanarak değerlendirilmesi
3. p53 protein Transaktivasyon yeteneğinin niceliksel lüminesans tabanlı LUC1 Maya tahlil kullanarak değerlendirilmesi
4. p53 protein büyüme inhibisyonu Maya fenotipi tahlil kullanarak değerlendirilmesi
İnşaatı ADE2 veya LUC1 muhabir maya suşları
Delitto perfettoyaklaşım12,14,15,16 p53 Reporter maya suşları (Şekil 1B) inşası sağlamak için adapte ed...
Maya tabanlı konular p53 protein fonksiyonlarının çeşitli yönlerini araştırmak için yararlı olduğunu kanıtladı. Bu değerlendirme, fonksiyonel polimorfizmlerinin değerlendirilmesi de dahil olmak üzere RE hedef sitelerin türevleri doğrultusunda p53 Transaktivasyon potansiyelini değerlendirmek için özellikle duyarlıdır. Renkli gazetecilerin kullanımı yanı sıra Lusiferaz tahlil sonucu minyatürleşme maliyet-etkili ve nispeten ölçeklenebilir gösteriyor. Ayrıca, büyüme inhibisyonu testi potans...
Yazarlar hiç bir ilgi çatışması bildirmiyor.
Biz Avrupa Birliği (FEDER fonları POCI/01/0145/FEDER/007728 programa Operacional factores de rekabet Vidade YARıŞıN) ve ulusal fonlar (FCT/MEC, Fundação para a Ciência e Tecnologia ve Ministério da Educação e Ciência) altında teşekkür Ortaklık Anlaşması PT2020 UID/QUI/50006/2019 ve projeler (3599-PPCDT) PTDC/DTP-FTO/1981/2014-POCI-01-0145-FEDER-016581. FCT burs: SFRH/BD/96189/2013 (S. Gomes). Bu çalışma Compagnia S. Paolo, Torino, Italya (Project 2017,0526) ve Sağlık Bakanlığı, (proje 5x1000, 2015 ve 2016; güncel araştırma 2016) tarafından destekleniyordu. Video kaydı ile ilgili yardım almak için Dr. Teresa López-Arias Montenegro 'ya (Trento Üniversitesi, Deneysel Bilimler Öğretim laboratuvarları) derinden teşekkür ediyoruz.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
L-Aspartic acid | SIGMA | 11189 | |
QIAquick PCR Purification Kit | QIAGEN | 28104 | |
L-Phenylalanine | SIGMA | 78019 | |
Peptone | BD Bacto | 211677 | |
Yeast ex+A2:C26tract | BD Bacto | 212750 | |
Difco Yeast Nitrogen Base w/o Amino Acids and Ammonium Sulfate | BDTM | 233520 | |
Lithium Acetate Dihydrate | SIGMA | 517992 | |
Bacteriological Agar Type A | Biokar Diagnostics | A1010 HA | |
G418 disulfate salt | SIGMA | A1720 | |
Ammonium Sulfate | SIGMA | A2939 | |
L-Arginine Monohydro-chloride | SIGMA | A5131 | |
Adenine Hemisulfate Salt | SIGMA | A9126 | |
Passive Lysis Buffer 5x | PROMEGA | E1941 | |
Bright-Glo Luciferase Assay System | PROMEGA | E2620 | |
5-FOA | Zymo Research | F9001 | |
D-(+)-Galactose | SIGMA | G0750 | |
L-Glutamic acid | SIGMA | G1251 | |
Dextrose | SIGMA | G7021 | |
L-Histidine | SIGMA | H8125 | |
L-Isoleucine | SIGMA | I2752 | |
L-Lysine | SIGMA | L1262 | |
L-Leucine | SIGMA | L8000 | |
L-Methionine | SIGMA | M2893 | |
PEG | SIGMA | P3640 | |
D-(+)-Raffinose Pentahydrate | SIGMA | R0250 | |
L-Serine | SIGMA | S4500 | |
L-Tryptophan | SIGMA | T0271 | |
L-Threonine | SIGMA | T8625 | |
Uracil | SIGMA | U0750 | |
L-Valine | SIGMA | V0500 |
Bu JoVE makalesinin metnini veya resimlerini yeniden kullanma izni talebi
Izin talebiDaha Fazla Makale Keşfet
This article has been published
Video Coming Soon
JoVE Hakkında
Telif Hakkı © 2020 MyJove Corporation. Tüm hakları saklıdır