Name: rab10 phosphorylation detection by lrrk2 activity using sds-page with a phosphate-binding tag
Uploaded: 2017-12-14T14:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Rab10 Phosphorylation Detection by LRRK2 Activity Using SDS-PAGE with a Phosphate-binding Tag at JoVE.com

Wir danken Dr. Takeshi Iwatsubo (Universität von Tokyo, Japan) freundlicherweise dafür die Plasmiden Codierung 3xFLAG LRRK2 WT und Mutanten. Wir danken auch Dr. Dario Alessi (Universität von Dundee, UK) freundlicherweise zur MLi-2 und das Plasmid Codierung HA-Rab10. Diese Arbeit wurde von der Japan Society für Promotion of Science (JSPS) KAKENHI Grant Anzahl JP17K08265 (G.I) unterstützt.

(1) Probenvorbereitung für die P-Tag SDS-PAGE
<ol>
	<li>Entfernen Sie und entsorgen Sie die Medien aus 10 cm Gerichte, in denen Zellen angebaut werden mit einer Absaugung, waschen Sie Zellen mit 5 mL Dulbecco Phosphat-gepufferte Kochsalzlösung (DPBS) durch die erste Zugabe DPBS auf die Seite der Gerichte um nicht zu stören die Zellschicht und manuell rocken Sie die Gerichte zurück und her mehrere Male.</li>
	<li>Entfernen Sie und entsorgen Sie des DPBS mit einer Absaugung fügen Sie 2 mL von 0,25 % (w/V) Trypsin in...

<ol>
	<li>Sveinbjornsdottir, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+clinical+symptoms+of+Parkinson's+disease.">The clinical symptoms of Parkinson's disease.</a> J. Neurochem. 139 (Suppl. 1), 318-324 (2016).</li><li>Hernandez, D. G., Reed, X., Singleton, A. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Genetics+in+Parkinson+disease:+Mendelian+versus+non-Mendelian+inheritance.">Genetics in Parkinson disease: Mendelian versus non-Mendelian inheritance.</a> J. Neurochem. 139 (Suppl. 1), 59-74 (2016).</li><li>Pais&#225;n-Ru&#237;z, C., 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=Cloning+of+the+gene+containing+mutations+that+cause+PARK8-linked+Parkinson's+disease.">Cloning of the gene containing mutations that cause PARK8-linked Parkinson's disease.</a> Neuron. 44 (4), 595-600 (2004).</li><li>Zimprich, 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=Mutations+in+LRRK2+cause+autosomal-dominant+parkinsonism+with+pleomorphic+pathology.">Mutations in LRRK2 cause autosomal-dominant parkinsonism with pleomorphic pathology.</a> Neuron. 44 (4), 601-607 (2004).</li><li>Gilks, W. 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Genet. 41 (12), 1303-1307 (2009).</li><li>Sim&#243;n-S&#225;nchez, 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=Genome-wide+association+study+reveals+genetic+risk+underlying+Parkinson's+disease.">Genome-wide association study reveals genetic risk underlying Parkinson's disease.</a> Nat. Genet. 41 (12), 1308-1312 (2009).</li><li>Klein, C., Ziegler, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Imputation+of+sequence+variants+for+identification+of+genetic+risks+for+Parkinson's+disease:+a+meta-analysis+of+genome-wide+association+studies.">Imputation of sequence variants for identification of genetic risks for Parkinson's disease: a meta-analysis of genome-wide association studies.</a> Lancet. 377 (9766), 641-649 (2011).</li><li>Cookson, M. 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J. 473, 2671-2685 (2016).</li><li>Kinoshita, E., Kinoshita-Kikuta, E., Takiyama, K., Koike, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Phosphate-binding+tag,+a+new+tool+to+visualize+phosphorylated+proteins.">Phosphate-binding tag, a new tool to visualize phosphorylated proteins.</a> Mol. Cell. Proteomics. 5 (4), 749-757 (2006).</li><li>Using a Hemacytometer to Count Cells. J. Vis. Exp Available from: <a target="_blank" href="https://www.jove.com/science-education/5048/using-a-hemacytometer-to-count-cells">https://www.jove.com/science-education/5048/using-a-hemacytometer-to-count-cells</a> (2017)</li><li>Ni, D., Xu, P., Gallagher, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Immunoblotting+and+Immunodetection.">Immunoblotting and Immunodetection.</a> Curr. Protoc. Mol. Biol. (114), 10.8.1-10.8.37 (2016).</li><li>Reith, A. D., 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=GSK2578215A;+a+potent+and+highly+selective+2-arylmethyloxy-5-substitutent-N-arylbenzamide+LRRK2+kinase+inhibitor.">GSK2578215A; a potent and highly selective 2-arylmethyloxy-5-substitutent-N-arylbenzamide LRRK2 kinase inhibitor.</a> Bioorg. Med. Chem. Lett. 22 (17), 5625-5629 (2012).</li><li>Fell, M. 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=MLi-2,+a+potent,+selective+and+centrally+active+compound+for+exploring+the+therapeutic+potential+and+safety+of+LRRK2+kinase+inhibition.">MLi-2, a potent, selective and centrally active compound for exploring the therapeutic potential and safety of LRRK2 kinase inhibition.</a> J. Pharmacol. Exp. Ther. 355, 397-409 (2015).</li><li>Dzamko, N., 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=Inhibition+of+LRRK2+kinase+activity+leads+to+dephosphorylation+of+Ser(910)/Ser(935),+disruption+of+14-3-3+binding+and+altered+cytoplasmic+localization.">Inhibition of LRRK2 kinase activity leads to dephosphorylation of Ser(910)/Ser(935), disruption of 14-3-3 binding and altered cytoplasmic localization.</a> Biochem. J. 430 (3), 405-413 (2010).</li><li>Th&#233;venet, J., Pescini Gobert, R., Hooft van Huijsduijnen , R., Wiessner, C., Sagot, Y. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Regulation+of+LRRK2+expression+points+to+a+functional+role+in+human+monocyte+maturation.">Regulation of LRRK2 expression points to a functional role in human monocyte maturation.</a> PLoS One. 6 (6), e21519 (2011).</li></ol>

Hier beschreiben wir eine einfache und robuste Methode zum Nachweis Rab10 Phosphorylierung von LRRK2 auf endogene Ebenen basierend auf der P-Tag-Methode. Da die derzeit verfügbaren Antikörper gegen phosphorylierten Rab10 nur mit überexprimieren Proteine15arbeitet, ist das vorliegende Verfahren unter Verwendung von P-Tag SDS-PAGE die einzige Möglichkeit, endogene Ebenen der Rab10 Phosphorylierung zu beurteilen. Darüber hinaus erlaubt das vorliegende Verfahren die Schätzung der Stöchiometrie ...

PD gehört zu den häufigsten neurodegenerativen Erkrankungen, überwiegend dopaminergen Neuronen im Mittelhirn, beeinflussen, was zu Funktionsstörungen des motorischen Systems in Senioren1. Während die meisten Patienten PD auf sporadische Weise entwickeln, gibt es Familien, die Krankheit zu erben. Mutationen in verschiedenen Genen wurden gefunden, mit FPD2verknüpft werden. Die verursachenden Gene für FPD gehört LRRK2, in denen acht Missense-Mutationen (N1437H, R1441C/G/H/S, Y1699C, G2019S und I2020T) verbunden mit einer dominant vererbten FPD genannt PARK8 bisher gemeldeten3,4,5gewesen sein. Mehreren genomweiten Assoziationsstudien (GWAS) sporadische PD-Patienten haben auch genomische Variationen bei den LRRK2-Locus als Risikofaktor für PD, darauf hindeutet, dass die Anomalie in der Funktion von LRRK2 ist eine häufige Ursache für Neurodegeneration in beiden sporadisch identifiziert und PARK8 FPD6,7,8.
LRRK2 ist ein großes Protein (2.527 Aminosäuren) bestehend aus einer Leucin-reiche wiederholen Sie Domäne, ein GTP-Bindung Ras komplexe Proteine (ROC) Domäne, eine C-terminale ROC (ADR) Domäne, eine Serin/Threonin Protein Kinase-Domäne und einer WD40 wiederholen Domäne9. Die acht FPD-Mutationen finden in diesen funktionellen Domänen; N1437H und R1441C/G/H/S in der ROC-Domäne, Y1699C im Bereich ADR, G2019S und I2020T in der Kinase-Domäne. Da G2019S Mutation, die am häufigsten in PD Patienten10,11,12Mutation gefunden wird, die Kinase-Aktivität von LRRK2 2-3 Fach in-vitro-13erhöht, wird es vermutet. dass die abnorme Zunahme der Phosphorylierung von LRRK2 Substrate giftig für Neuronen. Es war jedoch unmöglich zu prüfen, ob die Phosphorylierung von physiologisch relevanten LRRK2 Substraten in familiären/sporadische PD-Patienten aufgrund der fehlenden Methoden in abgeleiteten Patientenstichproben Bewertung geändert wird.
Protein-Phosphorylierung wird in der Regel durch Immunoblotting oder Enzym-linked Immunosorbentprobe Assay (ELISA) mit Antikörpern, die spezifisch erkennen des phosphorylierten Zustands Proteine oder durch massenspektrometrische Analyse erkannt. Die ehemalige Strategie kann jedoch manchmal wegen der Schwierigkeiten bei der Schaffung von Phosphorylierung-spezifische Antikörper angewendet werden. Metabolische Kennzeichnung von Zellen mit radioaktivem Phosphat ist eine weitere Option, physiologische Ebenen der Phosphorylierung zu untersuchen, wenn Phosphorylierung-spezifischen Antikörper nicht leicht verfügbar sind. Aber es erfordert eine große Menge radioaktiver Stoffe und daher beinhaltet einige spezielle Ausrüstung für Strahlenschutz14. Massenspektrometrische Analyse ist empfindlicher gegenüber diesen immunchemische Methoden und populär bei der Analyse von Protein-Phosphorylierung. Jedoch die Probenvorbereitung ist zeitaufwändig und teuer Instrumente sind für die Analyse erforderlich.
Eine Teilmenge der Rab GTPase Familie einschließlich Rab10 und Rab8 wurde kürzlich berichtet, wie das Ergebnis eines umfangreichen Phosphoproteomic Analyse15direkte physiologische Substrate für LRRK2 zugrunde. Wir zeigten dann, dass Rab10 Phosphorylierung von FPD Mutationen im embryonalen Fibroblasten der Maus und in den Lungen von Profi Mäuse16erhöht wurde. In diesem Bericht, wir entschieden uns für eine Sodium Dodecyl Sulfat Polyacrylamid Gelelektrophorese (SDS-PAGE) beschäftigen-basierte Methode, bei der ein P-Tag-Molekül Co polymerisierten in SDS-PAGE Gelen (P-Tag SDS-PAGE) zur Erfassung der endogenen Ebenen der Rab10 Phosphorylierung denn ein hochempfindlicher Antikörper spezifisch für phosphorylierten Rab10 noch fehlte. Wir haben versäumt, die Phosphorylierung des endogenen Rab8 aufgrund der schlechten Selektivität der derzeit verfügbaren Antikörper für insgesamt Rab8 erkennen. Daher entschieden wir uns konzentrieren auf die Rab10 Phosphorylierung. LRRK2 phosphorylates Rab10 bei Thr73 Ortung in der Mitte der Region hoch konservierte "Schalter II". Hohe Erhaltung der Phosphorylierung Websites unter Rab-Proteine möglicherweise einer der Gründe, warum Phosphospecific Antikörper erkennen unterschiedliche Rab-Proteine schwer sind zu machen.
Die Phosphorylierung des Rab8A von LRRK2 hemmt die Bindung von Rabin8, ein Guanin-Nukleotid Austausch Faktor (GEF) die Rab8A aktiviert, durch den Austausch der gebundenen BIP mit GTP15. Phosphorylierung von Rab10 und Rab8A von LRRK2 hemmt auch die Bindung von BIP-Dissoziation-Inhibitoren (GDIs), die wesentlich für die Aktivierung des Rab-Proteine durch die Gewinnung von BIP-gebundenen Rab-Proteine von Membranen15. Gemeinsam wird es vermutet, dass die Phosphorylierung des Rab-Proteine von LRRK2 sie Aktivierung daran hindert, obwohl die genauen molekularen Mechanismus und physiologischen Folgen der Phosphorylierung unklar bleiben.
P-Tag SDS-PAGE wurde erfunden von Kinoshita Et Al. 2006: bei dieser Methode wurde Acrylamid kovalent verbunden mit P-Tag, ein Molekül Erfassung Phosphate mit hoher Affinität, die in SDS-PAGE copolymerisiert Gele17. Da die P-Tag-Moleküle in einem SDS-PAGE Gel selektiv elektrophoretische Mobilität der phosphorylierten Proteine verzögern, kann P-Tag SDS-PAGE phosphorylierten Proteine von nicht phosphoryliert zu trennen (Abbildung 1). Wenn das Protein des Interesses auf mehrere Reste phosphoryliert wird, wird eine Leiter Bands differentiell phosphorylierten Formen entsprechend beobachtet werden. Im Falle von Rab10 beobachten wir nur eine verschobene Band darauf hinweist, dass Rab10 nur bei Thr73 phosphoryliert wird. Der große Vorteil der P-Tag SDS-PAGE über Immunoblotting mit Phosphorylierung-spezifischen Antikörpern ist, dass phosphorylierten Rab10 durch Immunoblotting mit Phosphorylierung-unspezifische Antikörper (d.h.erkennen total Rab10) nachgewiesen werden können nach auf Membranen übertragen wird, ist die in der Regel bestimmten, sensiblen und verfügbar aus kommerziellen/akademische Quellen. Ein weiterer Vorteil der Verwendung von P-Tag SDS-PAGE ist eine ungefähre Schätzung der Stöchiometrie der Phosphorylierung, erhalten kann, das ist unmöglich, durch Immunoblotting mit Phosphorylierung-spezifische Antikörper oder durch metabolische Kennzeichnung von Zellen mit radioaktiven Phosphate.
Abgesehen von der Verwendung von preiswerten P-Tag Acrylamid und einige geringfügigen Änderungen mit sich bringen folgt das vorliegende Verfahren zur Erkennung von Rab10 Phosphorylierung von LRRK2 ein allgemeines Protokolls Immunoblotting.Daher sollte es unkompliziert und leicht ausführbare in jedem Labor sein, wo Immunoblotting eine übliche Praxis, mit allen Arten von Proben ist, einschließlich der gereinigten Proteine, Zelle Lysates und Gewebe Homogenates.

<table>
	<tbody>
		<tr>
			<td>Reagents</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dulbecco&#39;s phosphate-buffered saline (DPBS)</td>
			<td>homemade</td>
			<td></td>
			<td>150 mM NaCl, 8 mM Na2HPO4-12H2O, 2.7 mM KCl, 1.5 mM KH2PO4 in MilliQ water and sterilized by autoclaving</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sodium chloride</td>
			<td>Nacalai Tesque</td>
			<td>31320-34</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sodium Disodium Hydrogenphosphate 12-Water</td>
			<td>Wako</td>
			<td>196-02835</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Potassium chloride</td>
			<td>Wako</td>
			<td>163-03545</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Potassium Dihydrogen Phosphate</td>
			<td>Wako</td>
			<td>169-04245</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>2.5% Trypsin (10X)</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>T4549</td>
			<td>Dilute 10-fold with sterile DPBS for preparing working solution</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dulbecco&#39;s modified Eagle medium 
			(DMEM)</td>
			<td>Wako</td>
			<td>044-29765</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fetal bovine serum</td>
			<td>BioWest</td>
			<td>S1560</td>
			<td>Heat-inactivated at 56 &#176;C for 30 min</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Penicillin-Streptomycin (100X)</td>
			<td>Wako</td>
			<td>168-23191</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>HEPES</td>
			<td>Wako</td>
			<td>342-01375</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sodium hydroxide</td>
			<td>Wako</td>
			<td>198-13765</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Polyethylenimine HCl MAX, Linear, Mw 40,000 (PEI MAX 40000)</td>
			<td>PolySciences, Inc.</td>
			<td>24765-1</td>
			<td>Stock solution was prepared in 20 mM HEPES-NaOH pH 7.0 at 1 mg/mL and the pH was then adjusted to 7.0 with NaOH</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dimethyl sulfoxide</td>
			<td>Wako</td>
			<td>045-28335</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tris</td>
			<td>STAR</td>
			<td>RSP-THA500G</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Hydrochloric acid</td>
			<td>Wako</td>
			<td>080-01066</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Polyoxyethylene(10) Octylphenyl Ether</td>
			<td>Wako</td>
			<td>160-24751</td>
			<td>Equivalent to Triton X-100</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ethylene glycol-bis(2-aminoethylether)-N,N,N&#8217;,N&#8217;-tetraacetic acid (EGTA)</td>
			<td>Wako</td>
			<td>346-01312</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sodium orthovanadate(V)</td>
			<td>Wako</td>
			<td>198-09752</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sodium fluoride</td>
			<td>Kanto Chemical</td>
			<td>37174-20</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>&#946;-Glycerophosphoric Acid Disodium Salt Pentahydrate</td>
			<td>Nacalai Tesque</td>
			<td>17103-82</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sodium pyrophosphate decahydrate</td>
			<td>Kokusan Chemical</td>
			<td>2113899</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Microcystin-LR</td>
			<td>Wako</td>
			<td>136-12241</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sucrose</td>
			<td>Wako</td>
			<td>196-00015</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Complete EDTA-free protease inhibitor cocktail</td>
			<td>Roche</td>
			<td>11873580001</td>
			<td>Dissolve one tablet in 1 mL water, which can be stored at -20 &#176;C for a month. Use it at 1:50 dilution for cell lysis</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Pierce Coomassie (Bradford) Protein Assay Kit</td>
			<td>Thermo Fisher Scientific</td>
			<td>23200</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sodium dodecyl sulfate</td>
			<td>Nacalai Tesque</td>
			<td>31607-65</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Glycerol</td>
			<td>Wako</td>
			<td>075-00616</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Bromophenol blue</td>
			<td>Wako</td>
			<td>021-02911</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>&#946;-mercaptoethanol</td>
			<td>Kanto Chemical</td>
			<td>25099-00</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ethanol</td>
			<td>Wako</td>
			<td>056-06967</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Methanol</td>
			<td>Wako</td>
			<td>136-01837</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Phosphate-binding tag acrylamide</td>
			<td>Wako</td>
			<td>AAL-107</td>
			<td>P-tag acrylamide</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>40% (w/v) acrylamide solution</td>
			<td>Nacalai Tesque</td>
			<td>06119-45</td>
			<td>Acrylamide:Bis = 29:1</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tetramethylethylenediamine (TEMED)</td>
			<td>Nacalai Tesque</td>
			<td>33401-72</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ammonium persulfate (APS)</td>
			<td>Wako</td>
			<td>016-08021</td>
			<td>10% (w/v) solution was prepared by dissolving the powder of ammonium persulfate in MilliQ water</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>2-propanol</td>
			<td>Wako</td>
			<td>166-04831</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Manganese chloride tetrahydrate</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>M3634</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Precision Plus Protein Prestained Standard</td>
			<td>Bio-Rad</td>
			<td>1610374, 1610373, 1610377</td>
			<td>Molecular weight marker used in the protocol</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>WIDE-VIEW Prestained Protein Size Marker III</td>
			<td>Wako</td>
			<td>230-02461</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Glycine</td>
			<td>Nacalai Tesque</td>
			<td>17109-64</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Amersham Protran NC 0.45</td>
			<td>GE Healthcare</td>
			<td>10600007</td>
			<td>Nitrocellulose membrane</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Durapore Membrane Filter</td>
			<td>EMD Millipore</td>
			<td>GVHP00010</td>
			<td>PVDF membrane</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Filter Papers No.1</td>
			<td>Advantec</td>
			<td>00013600</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ponceau S</td>
			<td>Nacalai Tesque</td>
			<td>28322-72</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Acetic acid</td>
			<td>Wako</td>
			<td>017-00251</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tween-20</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>P1379</td>
			<td>polyoxyethylenesorbitan monolaurate</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA)</td>
			<td>Wako</td>
			<td>345-01865</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Skim milk powder</td>
			<td>Difco Laboratories</td>
			<td>232100</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Immunostar</td>
			<td>Wako</td>
			<td>291-55203</td>
			<td>ECL solution (Normal sensitivity)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Immunostar LD</td>
			<td>Wako</td>
			<td>290-69904</td>
			<td>ECL solution (High sensitivity)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>CBB staining solution</td>
			<td>homemade</td>
			<td></td>
			<td>1 g CBB R-250, 50% (v/v) methanol, 10% (v/v) acetic acid in 1 L of MilliQ water</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>CBB R-250</td>
			<td>Wako</td>
			<td>031-17922</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>CBB destaining solution</td>
			<td>homemade</td>
			<td></td>
			<td>12% (v/v) methanol, 7% (v/v) acetic acid in 1 L MilliQ water</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Name</td>
			<td>Company</td>
			<td>Catalog Number</td>
			<td>Comments</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Antibodies</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>anti-HA antibody</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>11583816001</td>
			<td>Used at 0.2 &#956;g/mL for immunoblotting.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>anti-Rab10 antibody</td>
			<td>Cell Signaling Technology</td>
			<td>#8127</td>
			<td>Used at 1:1000 for immunoblotting. 
			Specificity was confirmed by CRISPR KO in Ito et al., Biochem J, 2016.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>anti-pSer935 antibody</td>
			<td>Abcam</td>
			<td>ab133450</td>
			<td>Used at 1 &#956;g/mL for immunoblotting.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>anti-LRRK2 antibody</td>
			<td>Abcam</td>
			<td>ab133518</td>
			<td>Used at 1 &#956;g/mL for immunoblotting.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>anti-&#945;-tubulin antibody</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>T9026</td>
			<td>Used at 1 &#956;g/mL for immunoblotting.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>anti-GAPDH antibody</td>
			<td>Santa-Cruz</td>
			<td>sc-32233</td>
			<td>Used at 0.02 &#956;g/mL for immunoblotting.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Peroxidase AffiniPure Sheep Anti-Mouse IgG (H+L)</td>
			<td>Jackson ImmunoResearch</td>
			<td>515-035-003</td>
			<td>Used at 0.16 &#956;g/mL for immunoblotting.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Peroxidase AffiniPure Goat Anti-Rabbit IgG (H+L)</td>
			<td>Jackson ImmunoResearch</td>
			<td>111-035-003</td>
			<td>Used at 0.16 &#956;g/mL for immunoblotting.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Name</td>
			<td>Company</td>
			<td>Catalog Number</td>
			<td>Comments</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Inhibitors</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>GSK2578215A</td>
			<td>MedChem Express</td>
			<td>HY-13237</td>
			<td>Stock solution was prepared in DMSO at 10 mM and stored at -80 &#176;C</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>MLi-2</td>
			<td>Provided by Dr Dario Alessi (University of Dundee)</td>
			<td></td>
			<td>Stock solution was prepared in DMSO at 10 mM and stored at -80 &#176;C</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Name</td>
			<td>Company</td>
			<td>Catalog Number</td>
			<td>Comments</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Plasmids</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Rab10/pcDNA5 FRT TO HA</td>
			<td>Provided by Dr Dario Alessi 
			(University of Dundee)</td>
			<td></td>
			<td>This plasmid expresses amino-terminally HA-tagged human Rab10.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>LRRK2 WT/p3xFLAG-CMV-10</td>
			<td>Provided by Dr Takeshi Iwatsubo (University of Tokyo)</td>
			<td></td>
			<td>Ito et al., Biochemistry, 46: 1380&#8211;1388 (2007). This plasmid expresses amino-terminally 3xFLAG-tagged wild-type human LRRK2.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>LRRK2 K1906M/p3xFLAG-CMV-10</td>
			<td>Provided by Dr Takeshi Iwatsubo (University of Tokyo)</td>
			<td></td>
			<td>Ito et al., Biochemistry, 46: 1380&#8211;1388 (2007). This plasmid expresses amino-terminally 3xFLAG-tagged K1906M kinase-inactive mutant of human LRRK2.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>LRRK2 N1437H/p3xFLAG-CMV-10</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>This paper. This plasmid expresses amino-terminally 3xFLAG-tagged N1437H FPD mutant of human LRRK2.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>LRRK2 R1441C/p3xFLAG-CMV-10</td>
			<td>Provided by Dr Takeshi Iwatsubo (University of Tokyo)</td>
			<td></td>
			<td>Kamikawaji et al., Biochemistry, 48: 10963&#8211;10975 (2013). This plasmid expresses amino-terminally 3xFLAG-tagged R1441C FPD mutant of human LRRK2.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>LRRK2 R1441G/p3xFLAG-CMV-10</td>
			<td>Provided by Dr Takeshi Iwatsubo (University of Tokyo)</td>
			<td></td>
			<td>Kamikawaji et al., Biochemistry, 48: 10963&#8211;10975 (2013). This plasmid expresses amino-terminally 3xFLAG-tagged R1441G FPD mutant of human LRRK2.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>LRRK2 R1441H/p3xFLAG-CMV-10</td>
			<td>Provided by Dr Takeshi Iwatsubo (University of Tokyo)</td>
			<td></td>
			<td>Kamikawaji et al., Biochemistry, 48: 10963&#8211;10975 (2013). This plasmid expresses amino-terminally 3xFLAG-tagged R1441H FPD mutant of human LRRK2.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>LRRK2 R1441S/p3xFLAG-CMV-10</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>This paper. This plasmid expresses amino-terminally 3xFLAG-tagged R1441S FPD mutant of human LRRK2.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>LRRK2 Y1699C/p3xFLAG-CMV-10</td>
			<td>Provided by Dr Takeshi Iwatsubo (University of Tokyo)</td>
			<td></td>
			<td>Kamikawaji et al., Biochemistry, 48: 10963&#8211;10975 (2013). This plasmid expresses amino-terminally 3xFLAG-tagged Y1699C FPD mutant of human LRRK2.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>LRRK2 G2019S/p3xFLAG-CMV-10</td>
			<td>Provided by Dr Takeshi Iwatsubo (University of Tokyo)</td>
			<td></td>
			<td>Kamikawaji et al., Biochemistry, 48: 10963&#8211;10975 (2013). This plasmid expresses amino-terminally 3xFLAG-tagged G2019S FPD mutant of human LRRK2.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>LRRK2 I2020T/p3xFLAG-CMV-10</td>
			<td>Provided by Dr Takeshi Iwatsubo (University of Tokyo)</td>
			<td></td>
			<td>Kamikawaji et al., Biochemistry, 48: 10963&#8211;10975 (2013). This plasmid expresses amino-terminally 3xFLAG-tagged I2020T FPD mutant of human LRRK2.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Name</td>
			<td>Company</td>
			<td>Catalog Number</td>
			<td>Comments</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Equipments</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>CO2 incubator</td>
			<td>Thermo Fisher Scientific</td>
			<td>Forma Series II 3110 Water-Jacketed</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Auto Pipette</td>
			<td>Drummond</td>
			<td>Pipet-Aid PA-400</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Micropipette P10</td>
			<td>Nichiryo</td>
			<td>00-NPX2-10</td>
			<td>0.5&#8211;10 &#956;L</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Micropipette P200</td>
			<td>Nichiryo</td>
			<td>00-NPX2-200</td>
			<td>20&#8211;200 &#956;L</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Micropipette P1000</td>
			<td>Nichiryo</td>
			<td>00-NPX2-1000</td>
			<td>100&#8211;1000 &#956;L</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tips for micropipette P10</td>
			<td>STAR</td>
			<td>RST-481LCRST</td>
			<td>Sterile</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tips for micropipette P200</td>
			<td>FUKAEKASEI</td>
			<td>1201-705YS</td>
			<td>Sterile</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tips for micropipette P1000</td>
			<td>STAR</td>
			<td>RST-4810BRST</td>
			<td>Sterile</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>5 mL disporsable pipette</td>
			<td>Greiner</td>
			<td>606180</td>
			<td>Sterile</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>10 mL disporsable pipette</td>
			<td>Greiner</td>
			<td>607180</td>
			<td>Sterile</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>25 mL disporsable pipette</td>
			<td>Falcon</td>
			<td>357535</td>
			<td>Sterile</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Hematocytometer</td>
			<td>Sunlead Glass</td>
			<td>A126</td>
			<td>Improved Neubeuer</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Microscope</td>
			<td>Olympus</td>
			<td>CKX53</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>10 cm dishes</td>
			<td>Falcon</td>
			<td>353003</td>
			<td>For tissue culture</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>6-well plates</td>
			<td>AGC Techno Glass</td>
			<td>3810-006</td>
			<td>For tissue culture</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Vortex mixer</td>
			<td>Scientific Industries</td>
			<td>Vortex-Genie 2</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cell scrapers</td>
			<td>Sumitomo Bakelite</td>
			<td>MS-93100</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>1.5 mL tubes</td>
			<td>STAR</td>
			<td>RSV-MTT1.5</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>15 mL tubes</td>
			<td>AGC Techno Glass</td>
			<td>2323-015</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>50 mL tubes</td>
			<td>AGC Techno Glass</td>
			<td>2343-050</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Centrifuges</td>
			<td>TOMY</td>
			<td>MX-307</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>96-well plates</td>
			<td>Greiner</td>
			<td>655061</td>
			<td>Not for tissue culture</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Plate reader</td>
			<td>Molecular Devices</td>
			<td>SpectraMax M2e</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>SDS&#8211;PAGE tanks</td>
			<td>Nihon Eido</td>
			<td>NA-1010</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Transfer tanks</td>
			<td>Nihon Eido</td>
			<td>NA-1510B</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Gel plates (notched)</td>
			<td>Nihon Eido</td>
			<td>NA-1000-1</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Gel plates (plain)</td>
			<td>Nihon Eido</td>
			<td>NA-1000-2</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Silicon spacers</td>
			<td>Nihon Eido</td>
			<td>NA-1000-16</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>17-well combs</td>
			<td>Nihon Eido</td>
			<td>Custom made</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Binder clips</td>
			<td>Nihon Eido</td>
			<td>NA-1000-15</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>5 mL syringe</td>
			<td>Terumo</td>
			<td>SS-05SZ</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>21G</td>
			<td>Terumo</td>
			<td>NN-2138R</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Power Station 1000 VC</td>
			<td>ATTO</td>
			<td>AE-8450</td>
			<td>Power supply for SDS&#8211;PAGE and transfer</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Large weighing boats</td>
			<td>Ina Optika</td>
			<td>AS-DL</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Plastic containers</td>
			<td>AS ONE</td>
			<td>PS CASE No.4</td>
			<td>10 x 80 x 50 mm</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Rocking shaker</td>
			<td>Titech</td>
			<td>NR-10</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Styrene foam box</td>
			<td>generic</td>
			<td></td>
			<td>The internal dimensions should fit one transfer tank (200 x 250 x 250 mm).</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>ImageQuant LAS-4000</td>
			<td>GE Healthcare</td>
			<td></td>
			<td>An imager equipped with a cooled CCD camera for detection of ECL</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

rab10 phosphorylation detection by lrrk2 activity using sds-page with a phosphate-binding tag

Mutationen im Leucin-reiche wiederholen Kinase 2 (LRRK2) haben gezeigt, mit familiären Parkinson-Erkrankung (FPD) verknüpft werden. Da abnormale Aktivierung der Kinase-Aktivität von LRRK2 in der Pathogenese von Morbus Parkinson in Verbindung gebracht hat, ist es wichtig, eine Methode zur Evaluierung der physiologischen Ebenen die Kinase-Aktivität von LRRK2 zu etablieren. Neuere Studien gezeigt, dass LRRK2 Rab GTPase Familienmitglieder, einschließlich Rab10, unter physiologischen Bedingungen phosphorylates. Obwohl die Phosphorylierung des endogenen Rab10 von LRRK2 in kultivierten Zellen durch Massenspektrometrie nachgewiesen werden konnte, ist es schwierig zu erkennen durch Immunoblotting aufgrund der schlechten Empfindlichkeit der derzeit verfügbaren Phosphorylierung-spezifische Antikörper für gewesen. Rab10. Hier beschreiben wir eine einfache Methode zum Nachweis der endogenen Ebenen der Rab10 Phosphorylierung von LRRK2 basierend auf Immunoblotting Verwendung von Sodium Dodecyl Sulfat Polyacrylamid Gelelektrophorese (SDS-PAGE) kombiniert mit einem Phosphat-Bindung-Tag (P-Tag), die ist N-(5-(2-aminoethylcarbamoyl)pyridin-2-ylmetyl) -N,N',N'- Tris (Pyridin-2-Yl-Methyl) - 1,3 - Diaminopropan-2-Ol. Dieses Protokoll nicht nur liefert ein Beispiel für die Methode, die Nutzung im P-Tags, sondern ermöglicht auch die Bewertung von Mutationen sowie Inhibitor Behandlung/Verwaltung oder andere Faktoren, wie alter der nachgeschalteten Signalisierung von LRRK2 in Zellen und Geweben .

Überexpression System: Phosphorylierung des HA-Rab10 von 3 Zellen × Fahne-LRRK2 in HEK293:
HEK293 Zellen wurden mit 0,266 µg von HA-Rab10 Wildtyp und 1.066 µg von 3 × Flagge LRRK2 (Wildtyp, Kinase-inaktive Mutant (K1906M) oder FPD Mutanten) transfiziert. Rab10 Phosphorylierung wurde geprüft durch P-Tag SDS-PAGE gefolgt von Immunoblotting mit einem Anti-HA Antikörper (Abbildung 2). 10 µg Protein...

Watch this Scientific Journal Video about Rab10 Phosphorylation Detection by LRRK2 Activity Using SDS-PAGE with a Phosphate-binding Tag at JoVE.com

Rab10 Phosphorylation Detection by LRRK2 Activity Using SDS-PAGE with a Phosphate-binding Tag

Die vorliegende Studie beschreibt eine einfache Methode zur Erkennung von endogenen Ebenen der Rab10 Phosphorylierung von Leucin-reiche wiederholen Kinase 2.

Rab10 Phosphorylierung Erkennung von LRRK2 Aktivität mit SDS-PAGE mit einem Phosphat-Bindung

Mutations in leucine-rich repeat kinase 2 (LRRK2) have been shown to be linked with familial Parkinson&#39;s disease (FPD). Since abnormal activation of ...

Research

JoVE Journal

Biochemistry

Highly Sensitive and Rapid Fluorescence Detection with a Portable FRET Analyzer

Hochempfindliche und schnelle Fluoreszenzdetektion mit einem tragbaren FRET Analyzer

Recent improvements in F&#246;rster resonance energy transfer (FRET) sensors have enabled their use to detect various small molecules including ions and ...

Forschung

Biochemie

Detection of the pH-dependent Activity of Escherichia coli Chaperone HdeB In Vitro and In Vivo

Detection of the pH-dependent Activity of Escherichia coli Chaperone HdeB In Vitro and In Vivo

Nachweis des pH-abhängige Aktivität von<em&gt; Escherichia coli</em&gt; Chaperone HdeB<em&gt; In Vitro</em&gt; und<em&gt; In Vivo</em

Bacteria are frequently exposed to environmental changes, such as alterations in pH, temperature, redox status, light exposure or mechanical force. Many ...

Assaying Protein Kinase Activity with Radiolabeled ATP

Test der Proteinkinase-Aktivität mit radioaktiv markiertem ATP

Protein kinases are able to govern large-scale cellular changes in response to complex arrays of stimuli, and much effort has been directed at uncovering ...

DNA Polymerase Activity Assay Using Near-infrared Fluorescent Labeled DNA Visualized by Acrylamide Gel Electrophoresis

DNA-Polymerase-Aktivität Assay mit Nahinfrarot-Leuchtstoff beschrifteten DNA durch Acrylamid Gelelektrophorese sichtbar gemacht

For any enzyme, robust, quantitative methods are required for characterization of both native and engineered enzymes. For DNA polymerases, DNA synthesis ...

Detection of Small GTPase Prenylation and GTP Binding Using Membrane Fractionation and  GTPase-linked Immunosorbent Assay

Erkennung von kleine GTPase Prenylation und GTP binden mit Membran Fraktionierung und GTPase verbundene Immunosorbentprobe Assay

The Rho GTPase family belongs to the Ras superfamily and includes approximately 20 members in humans. Rho GTPases are important in the regulation of ...

Identification of Cyclin-dependent Kinase 1 Specific Phosphorylation Sites by an In Vitro Kinase Assay

Identification of Cyclin-dependent Kinase 1 Specific Phosphorylation Sites by an In Vitro Kinase Assay

Identifizierung von Cyclin-abhängige Kinase 1 spezifische Phosphorylierung Websites durch eine In-vitro- Kinase Assay

Cyclin-dependent kinase 1 (Cdk1) is a master controller for the cell cycle in all eukaryotes and phosphorylates an estimated 8 - 13% of the proteome; ...

Affinity Purification of Chloroplast Translocon Protein Complexes Using the TAP Tag

Affinitätsreinigung der Chloroplasten Translocon Proteinkomplexe mit dem TAP-Tag

Chloroplast biogenesis requires the import of thousands of nucleus-encoded proteins into the plastid. The import of these proteins depends on the ...

Human Peripheral Blood Neutrophil Isolation for Interrogating the Parkinson's Associated LRRK2 Kinase Pathway by Assessing Rab10 Phosphorylation

Human periphere Blut Neutrophil Isolation für die Verhör der Parkinson-assoziierten LRRK2 Kinase Weg durch Bewertung Rab10 Phosphorylierung

The leucine rich repeat kinase 2 (LRRK2) is the most frequently mutated gene in hereditary Parkinson&#8217; disease (PD) and all pathogenic LRRK2 ...

Detection of Protein Ubiquitination Sites by Peptide Enrichment and Mass Spectrometry

Nachweis von Protein-Ubiquitinationsstellen durch Peptidanreicherung und Massenspektrometrie

The posttranslational modification of proteins by the small protein ubiquitin is involved in many cellular events. After tryptic digestion of ...

Kinetic Screening of Nuclease Activity using Nucleic Acid Probes

Kinetisches Screening der Nuklease-Aktivität mit Nukleinsäuresonden

Nucleases are a class of enzymes that break down nucleic acids by catalyzing the hydrolysis of the phosphodiester bonds that link the ribose sugars. ...