Name: luciferase complementation imaging assay in nicotiana benthamiana leaves for transiently determining protein-protein interaction dynamics
Uploaded: 2017-11-20T15:00:00
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이 작품은 자연 과학 재단의 장쑤 성 (BK20140919), 국립 자연 과학 재단의 중국 (31470375), 우선 교육 프로그램 개발의 장쑤 등 교육 기관 및 청 Lan 프로젝트에 의해 지원 되었다.

1. 식물 (8 주)의 준비
<ol><li>5% NaClO 0.1% 트라이 톤 X-100 (V/V) 솔루션 및 두고 씨앗 소독을 5 분의 1 mL를 포함 한 1.5 mL microcentrifuge 튜브에서 50 Nicotiana benthamiana 씨앗을 넣어.</li>
	<li>5 번 살 균 물으로 종자를 헹 굴 하 고 살 균 물 200 µ L에서 씨앗을 일시 중단.</li>
	<li>신중 하 게 장소 개별 씨앗 MS-한 천 매체 (1 l: 重 & Skoog 소금 10 g 자당, pH 5.8 x 1 (코), 1 %agar) 좋은 팁 및 발 아 동기화를 3 일 동안 4 °...

<ol>
	<li>Thines, B., 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=JAZ+repressor+proteins+are+targets+of+the+SCF(COI1)+complex+during+jasmonate+signalling.">JAZ repressor proteins are targets of the SCF(COI1) complex during jasmonate signalling.</a> Nature. 448, 661-665 (2007).</li><li>Chini, A., 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=The+JAZ+family+of+repressors+is+the+missing+link+in+jasmonate+signalling.">The JAZ family of repressors is the missing link in jasmonate signalling.</a> Nature. 448, 666-671 (2007).</li><li>Jones, A. M., 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=Border+control--a+membrane-linked+interactome+of+Arabidopsis.">Border control--a membrane-linked interactome of Arabidopsis.</a> Science. 344, 711-716 (2014).</li><li>Arabidopsis Interactome Mapping Consortium. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Evidence+for+network+evolution+in+an+Arabidopsis+interactome+map.">Evidence for network evolution in an Arabidopsis interactome map.</a> Science. 333, 601-607 (2011).</li><li>Yazaki, J., 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=Mapping+transcription+factor+interactome+networks+using+HaloTag+protein+arrays.">Mapping transcription factor interactome networks using HaloTag protein arrays.</a> Proc Natl Acad Sci U S A. 113, 4238-4247 (2016).</li><li>Kenworthy, A. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Imaging+protein-protein+interactions+using+fluorescence+resonance+energy+transfer+microscopy.">Imaging protein-protein interactions using fluorescence resonance energy transfer microscopy.</a> Methods. 24, 289-296 (2001).</li><li>Walter, M., 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=Visualization+of+protein+interactions+in+living+plant+cells+using+bimolecular+fluorescence+complementation.">Visualization of protein interactions in living plant cells using bimolecular fluorescence complementation.</a> Plant J. 40, 428-438 (2004).</li><li>Chen, H., 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=Firefly+luciferase+complementation+imaging+assay+for+protein-protein+interactions+in+plants.">Firefly luciferase complementation imaging assay for protein-protein interactions in plants.</a> Plant Physiol. 146, 368-376 (2008).</li><li>Layton, C. J., Hellinga, H. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Quantitation+of+protein-protein+interactions+by+thermal+stability+shift+analysis.">Quantitation of protein-protein interactions by thermal stability shift analysis.</a> Protein Sci. 20, 1439-1450 (2011).</li><li>Schuck, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Reliable+determination+of+binding+affinity+and+kinetics+using+surface+plasmon+resonance+biosensors.">Reliable determination of binding affinity and kinetics using surface plasmon resonance biosensors.</a> Curr Opin Biotechnol. 8, 498-502 (1997).</li><li>Huang, X., Ouyang, X., Deng, X. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Beyond+repression+of+photomorphogenesis:+role+switching+of+COP/DET/FUS+in+light+signaling.">Beyond repression of photomorphogenesis: role switching of COP/DET/FUS in light signaling.</a> Current opinion in plant biology. 21, 96-103 (2014).</li><li>Liu, B., Zuo, Z., Liu, H., Liu, X., Lin, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Arabidopsis+cryptochrome+1+interacts+with+SPA1+to+suppress+COP1+activity+in+response+to+blue+light.">Arabidopsis cryptochrome 1 interacts with SPA1 to suppress COP1 activity in response to blue light.</a> Genes Dev. 25, 1029-1034 (2011).</li><li>Lian, H. L., 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=Blue-light-dependent+interaction+of+cryptochrome+1+with+SPA1+defines+a+dynamic+signaling+mechanism.">Blue-light-dependent interaction of cryptochrome 1 with SPA1 defines a dynamic signaling mechanism.</a> Genes Dev. 25, 1023-1028 (2011).</li><li>Zuo, Z., Liu, H., Liu, B., Liu, X., Lin, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Blue+light-dependent+interaction+of+CRY2+with+SPA1+regulates+COP1+activity+and+floral+initiation+in+Arabidopsis.">Blue light-dependent interaction of CRY2 with SPA1 regulates COP1 activity and floral initiation in Arabidopsis.</a> Curr Biol. 21, 841-847 (2011).</li></ol>

여기에 설명 된 프로토콜은 간단 하 고 vivo에서 단백질-단백질 상호 작용, 공부에 대 한 재현 고 외 인 치료에서 단백질 상호 작용 역동성을 감지 하는 데 특히 적합. 이 분석 결과 주요 단계 명. benthamiana 침투입니다. 성공을 보장 하기 위해 침투, 식물 매우 건강 해야 합니다. 또 다른 중요 한 요인은 침투 후 luciferase 활동을 확인 하는 시기입니다. 이 질문에 대 한 정확한 대답이 있다. ?...

환경과 성장 조정 하려면 식물 감각, transduce, 신호 신호에 응답 하는 우아한 신호 경로 진화해왔다. 릴레이 경주에서 주자 처럼 단백질은 식물 신호 변환에 필요한 선수. 그것은 널리 인정 되었습니다 단백질 단백질 상호 작용 (PPI) 셀룰러 통신에 대 한 주요 역할을 한다. 단백질 인 산화, acetylation, 및 저하 모두 대상 단백질 및 그것의 수정 효소 간의 실제 상호 작용에 따라 달라 집니다. 예를 들어 Jasmonate ZIM 도메인 단백질 (JAZ) 가족 단백질 녹음 방송 요인 MYC2와 상호 작용 하 고는 transcriptional 활동1,2를 억제. PPI의 중요성을 감안할 때 대규모 단백질 interactomes 식물에 되었습니다 탐험 최근3,,45. 이러한 위하여 결과 더 다양 한 세포 기능을 조정 하는 복잡 한 규제 네트워크 공개.
PPI를 모니터링 하기 위한 몇 가지 설립된 접근이 있다. 효 모 2 잡종 (Y2H) 분석 결과 PPI 탐지에 대 한 가장 널리 사용 되는 방법입니다. Y2H를 수행 하기 쉽고 단백질 상호 작용을 검사 하는 빠른 테스트를 위해 적당 한 이다. Y2H는 관심의 특정 단백질에 대 한 알 수 없는 상호 파트너 심사 또한 널리 이용 된다. 그러나, Y2H은 효 모에 전적으로 실시 하기 때문에 그것은 수 없습니다 반영 공장에서 실제 시나리오 세포 높은 거짓 긍정적인 요금을 가져온다. 또 다른 유사한 전략은 풀 다운 분석 결과 이다. 일반적으로, 두 단백질은 표현 및 대장균 세포에서 정화와 혼합 그리고 단백질 상호 작용 검출을 위한 움직일 수 있습니다. 이 방법은 시간이 오래 걸릴 하지 않습니다, 비록 그것은 얻을 수 없습니다 vivo에서 상호 작용 결과 중 하나. 목적을 위해 비보에 상호 작용, 공동-immunoprecipitation (공동-IP) 고품질 immunoprecipitate 관심의 단백질에 항 체를 요구 하 고 간접 PPIs의 가능성을 제외 수는 가장 인기 있는 분석 결과 이다. 또한, 공동-IP에 복잡 한 실험 절차 때문 결과 일반적으로 개별 전문성을 갖춘 다.
기자 기반으로 재구성 분석 실험은 크게 vivo에서 PPI의 탐지 사전. 이러한 방법에는 형광 공명 에너지 전달 (무서 워)6, 분자 형광 보완성 (BiFC)7및 이미징 (협회) 분석 결과8반딧불 luciferase 보완성 포함 됩니다. 있지만 이러한 세 가지 방법 공동 IP 보다는 직접 vivo에 맞게 PPI, 무서 워, BiFC 특정 현미경 형광 신호 필요와 쉽게 상호 작용 강도 정할 수 없습니다. 반면, 협회의 기판 소 반응 후 놀 것 이다 반딧불 luciferase의 활용. 더 중요 한 것은, PPI 강도 luciferase 활동의 값에서 확인할 수 있습니다. 따라서, 협회는 뿐만 아니라 두 단백질 상호 작용, 하지만 또한 치료 시 상호 작용 역동성에 정보를 제공 합니다 여부를 나타냅니다. 비록 몇 가지 설정된 방법이 상호 역학 (표면 플라스몬 공명 또는 온도 안정성 교대 기준)9,10, 모니터링을 위한 섬세 한 악기 또는 특정 라벨이 방법 필요 합니다. 반면, 협회 수행 하 고 검색 하기가 쉽습니다.
국제 협회에 대 한 원리는 아미노 터미널과 carboxyl 터미널 반쪽 luciferase (라는 N-뤽 또는 C-뤽, 각각)의 A와 B, 단백질과 단백질 식물 세포에 동시에 표현 했다이 두 퓨전으로 융합 했다. 단백질 A, 단백질 B와 상호 작용 하는 경우 다음 luciferase의 두 반쪽 됩니다 수 재구성 된다 될 활성 luciferase 효소. 루미 노 또는 CCD 카메라 luciferase 활동을 감지할 수 있습니다. 그것은 협회;에 대 한 안정 된 transformants를 얻을 필요가 없습니다. 과도 식 고급 상호 작용 결과 얻기에 충분 하다.
링 타입 E3 유비퀴틴 리가 제정 photomorphogenic 1 (COP1) 녹음 방송 요인의 무수 한와 상호 작용 하 고 26S 프로테아좀11그들의 저하를 촉진 합니다. 이러한 COP1 대상 녹음 방송 요인 중 일부는 photomorphogenesis에 대 한 긍정적인 레 귤 레이 터입니다. 어둠 속에서 COP1 phytochrome A-105 1 (SPA1), COP1 E3 활동8향상의 억압으로 작용 합니다. 빛의 지 각, 후 대뇌 COP1 활동을 억제 하 고 COP1 기판12,,1314다음 안정화 COP1-SPA1 상호 작용을 파기 됩니다. 이 예제에서는 PPI를 공부 하 고 PPI 역학 생물 학적 의미를 보여 줍니다.

<table style="border-collapse:collapse;width:686pt" width="915">
	<colgroup>
		<col style="width:293pt" width="390" />
		<col style="width:140pt" width="186" />
		<col style="width:140pt" width="187" />
		<col style="width:114pt" width="152" />
	</colgroup>
	<tbody>
		<tr height="28" style="height:21.0pt">
			<td class="xl16" height="28" style="width:293pt;height:21.0pt" width="390">Transformation solution</td>
			<td class="xl16" style="width:140pt" width="186"></td>
			<td class="xl16" style="width:140pt" width="187"></td>
			<td style="width:114pt" width="152"></td>
		</tr>
		<tr height="28" style="height:21.0pt">
			<td class="xl17" height="28" style="width:293pt;height:21.0pt" width="390">10 mM Morpholineethanesulfonic acid</td>
			<td class="xl17" style="width:140pt" width="186">VETEC</td>
			<td class="xl17" style="width:140pt" width="187">V900336&#160;</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="28" style="height:21.0pt">
			<td class="xl17" height="28" style="width:293pt;height:21.0pt" width="390">27.8 mM Glucose</td>
			<td class="xl17" style="width:140pt" width="186">VETEC</td>
			<td class="xl17" style="width:140pt" width="187">V900392</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="32" style="height:24.0pt">
			<td class="xl18" height="32" style="width:293pt;height:24.0pt" width="390">10 mM MgCl2&#215;6H2O</td>
			<td class="xl17" style="width:140pt" width="186">VETEC</td>
			<td class="xl17" style="width:140pt" width="187">V900020&#160;</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="28" style="height:21.0pt">
			<td class="xl17" height="28" style="width:293pt;height:21.0pt" width="390">150 &#956;M Acetosyringone</td>
			<td class="xl17" style="width:140pt" width="186">ALDRICH</td>
			<td class="xl17" style="width:140pt" width="187">D134406&#160;</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="28" style="height:21.0pt">
			<td class="xl17" height="28" style="width:293pt;height:21.0pt" width="390">pH 5.7</td>
			<td class="xl17" style="width:140pt" width="186"></td>
			<td class="xl17" style="width:140pt" width="187"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="28" style="height:21.0pt">
			<td class="xl16" height="28" style="width:293pt;height:21.0pt" width="390">Luciferin working buffer</td>
			<td class="xl17" style="width:140pt" width="186"></td>
			<td class="xl17" style="width:140pt" width="187"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="56" style="height:42.0pt">
			<td class="xl17" height="56" style="width:293pt;height:42.0pt" width="390">5 mM Luciferin potassium salt</td>
			<td class="xl17" style="width:140pt" width="186">GOLD BIOTECHNOLOGY</td>
			<td class="xl17" style="width:140pt" width="187">LUCK-100</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="28" style="height:21.0pt">
			<td class="xl17" height="28" style="width:293pt;height:21.0pt" width="390">0.025% Triton X-100</td>
			<td class="xl17" style="width:140pt" width="186">VETEC</td>
			<td class="xl17" style="width:140pt" width="187">V900502&#160;</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="32" style="height:24.0pt">
			<td class="xl17" height="32" style="width:293pt;height:24.0pt" width="390">H2O to 10 ml</td>
			<td class="xl21"></td>
			<td class="xl21"></td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

luciferase complementation imaging assay in nicotiana benthamiana leaves for transiently determining protein-protein interaction dynamics

단백질 단백질 상호 작용은 릴레이 신호 변환 가장 세포질 과정;에 대 한 기본 메커니즘 그러므로, 소설 단백질-단백질 상호 작용 쌍 및 단백질 상호 작용 역동성을 모니터링 드러내는 식물 환경 요인 및 발달 신호에 응답 하는 방법에 대 한 특별 한 관심의 이다. 접근의 과다 단백질 단백질 상호 작용, 체 외에서 또는 vivo에서검토 개발 되었습니다. 그 중 최근에 설립 된 luciferase 보완성 (협회) 이미징 분석 결과가 이다 vivo에서 단백질-단백질 상호 작용 위한 간단 하 고 빠른 방법. 이 분석 결과에서 단백질 또는 단백질 B는 융합 luciferase의 아미노 맨끝 또는 carboxyl 터미널 반 각각. 단백질 단백질 B로 할 때, luciferase의 두 반쪽 기능과 활성 luciferase 효소를 형성 하는 재구성 된다 것입니다. 루미 노 또는 CCD 카메라 luciferase 활동을 기록할 수 있습니다. 다른 방식에 비해, 질적 및 양적 협회 분석 결과 단백질 단백질 상호 작용을 보여줍니다. Nicotiana benthamiana 잎에서 Agrobacterium 침투 과도 단백질 표정에 대 한 널리 사용된 시스템입니다. 협회 및 과도 식의 조합으로, 이러한 접근 COP1와 SPA1 간의 실제 상호 작용 jasmonate 치료 후 서서히 감소 되었다 보여줍니다.

세 가지 주요 단계 단백질 단백질 상호 작용에서 vivo에서, 식물 성장, luciferase 분석 결과, 담배 침투 등 공부에 대 한이 luciferase 보완성 프로토콜에 점찍어 될 수 있습니다. 이 프로토콜의 가장 중요 한 단계는 액체 A. tumefaciens 명. benthamiana 잎 (그림 1)에 침투 하는 것은.
여기에 jasmonate CO...

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

Luciferase 보완성 이미징 분석 결과 Nicotiana benthamiana 잎 뚜렷이 결정 단백질 단백질 상호 작용 역동성에 대 한

이 원고 luciferase 활동의 측정에 기반 하는 단백질 단백질 상호 작용을 결정 하기 위한 간단 하 고 신속한 실험 절차를 설명 합니다.

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

Research

JoVE Journal

Biology

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바이러스 유도 진 입을 (VIGS)에 Nicotiana benthamiana 토마토

RNA interference (RNAi) is a highly specific gene-silencing phenomenon triggered by dsRNA1. This silencing mechanism uses two major classes of RNA ...

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