Name: time-resolved f&#246;rster resonance energy transfer assays for measurement of endogenous phosphorylated stat proteins in human cells
Uploaded: 2021-09-09T14:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Time-resolved FÃƒÂ¶rster Resonance Energy Transfer Assays for Measurement of Endogenous Phosphorylated STAT Proteins in Human Cells at JoVE.com

1. Hücre kültürü
<ol><li>Hücreleri nemlendirilmiş 37 °C / % 5 CO2 inkübatöründe ve kültüründe,% 10 fetal sığır serumu (FBS) (HeLa ve A431 hücreleri) ile desteklenmiş DMEM veya% 15 FBS (U266B1 hücreleri) ile desteklenmiş RPMI ile koruyun. Hücreleri% 70-80 birleşime ulaşana kadar kültürleyin, daha sonra onları tripsinize edin ve tahliller için geçirin veya kullanın. NOT: Kültür ortamı fenol kırmızısı içeriyordu. Tahliller yapılmadan önce herhangi bir hücre hattı içi...

<ol>
	<li>Villarino, A., Kanno, Y., O'Shea, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mechanisms+and+consequences+of+Jak-STAT+signaling+in+the+immune+system.">Mechanisms and consequences of Jak-STAT signaling in the immune system.</a> Nature Immunology. 18 (4), 374-384 (2017).</li><li>Hammar&#233;n, H. M., Virtanen, A. T., Raivola, J., Silvennoinen, O. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+regulation+of+JAKs+in+cytokine+signaling+and+its+breakdown+in+disease.">The regulation of JAKs in cytokine signaling and its breakdown in disease.</a> Cytokine. 118, 48-63 (2019).</li><li>O'Shea, J. 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=The+JAK-STAT+pathway:+impact+on+human+disease+and+therapeutic+intervention.">The JAK-STAT pathway: impact on human disease and therapeutic intervention.</a> Annual Review of Medicine. 66, 311-328 (2015).</li><li>Verhoeven, Y., 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=et+al.+potential+and+controversy+of+targeting+STAT+family+members+in+cancer.">et al. potential and controversy of targeting STAT family members in cancer.</a> Seminars in Cancer Biology. 60 (2), 41-56 (2020).</li><li>Gilda, J. E., 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=et+al.+blotting+inaccuracies+with+unverified+antibodies:+need+for+a+Western+blotting+minimal+reporting+standard+(WBMRS).">et al. blotting inaccuracies with unverified antibodies: need for a Western blotting minimal reporting standard (WBMRS).</a> PLoS One. 10 (8), 0135392 (2015).</li><li>Binder, 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=et+al.+and+utilization+of+the+SureFire+phospho-STAT5+assay+for+a+cell-based+screening+campaign.">et al. and utilization of the SureFire phospho-STAT5 assay for a cell-based screening campaign.</a> Assay and Drug Development Technologies. 6 (1), 27-37 (2008).</li><li>Ayoub, M. 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=Homogeneous+time-resolved+fluorescence-based+assay+to+monitor+extracellular+signal-regulated+kinase+signaling+in+a+high-throughput+format.">Homogeneous time-resolved fluorescence-based assay to monitor extracellular signal-regulated kinase signaling in a high-throughput format.</a> Frontiers in Endocrinology. 5, 94 (2014).</li><li>Robers, M. B., Machleidt, T., Carlson, C. B., Bi, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cellular+LanthaScreen+and+beta-lactamase+reporter+assays+for+high-throughput+screening+of+JAK2+inhibitors.">Cellular LanthaScreen and beta-lactamase reporter assays for high-throughput screening of JAK2 inhibitors.</a> Assay and Drug Development Technologies. 6 (4), 519-529 (2008).</li><li>Hwang, B., Engel, L., Goueli, S. A., Zegzouti, H. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Homogeneous+bioluminescent+immunoassay+to+probe+cellular+signaling+pathway+regulation.">Homogeneous bioluminescent immunoassay to probe cellular signaling pathway regulation.</a> Communications Biology. 3 (8), 1-12 (2020).</li><li>Zhang, J. H., Chung, T. D., Oldenburg, K. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+simple+statistical+parameter+for+use+in+evaluation+and+validation+of+high-throughput+screening+assays.">A simple statistical parameter for use in evaluation and validation of high-throughput screening assays.</a> Journal of Biomolecular Screening. 4 (2), 67-73 (1999).</li><li>Osmond, R. I. W., Das, S., Crouch, M. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Development+of+cell-based+assays+for+cytokine+receptor+signaling,+using+an+AlphaScreen+SureFire+assay+format.">Development of cell-based assays for cytokine receptor signaling, using an AlphaScreen SureFire assay format.</a> Analytical Biochemistry. 403 (1-2), 94-101 (2010).</li><li>Haan, 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=Jak1+has+a+dominant+role+over+Jak3+in+signal+transduction+through+&#947;c-containing+cytokine+receptors.">Jak1 has a dominant role over Jak3 in signal transduction through &#947;c-containing cytokine receptors.</a> Chemistry &amp; Biology. 18 (3), 314-323 (2011).</li><li>Kim, Y., Apetri, M., Luo, B., Settleman, J. E., Anderson, K. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Differential+effects+of+tyrosine+kinase+inhibitors+on+normal+and+oncogenic+EGFR+signaling+and+downstream+effectors.">Differential effects of tyrosine kinase inhibitors on normal and oncogenic EGFR signaling and downstream effectors.</a> Molecular Cancer Research. 13 (4), 765-774 (2015).</li><li>Qian, 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=Comparison+of+two+homogeneous+cell-based+kinase+assays+for+JAK2+V617F:+SureFire+pSTAT5+and+GeneBLAzer+fluorescence+resonance+energy+transfer+assays.">Comparison of two homogeneous cell-based kinase assays for JAK2 V617F: SureFire pSTAT5 and GeneBLAzer fluorescence resonance energy transfer assays.</a> ASSAY and Drug Development Technologies. 10 (2), 212-217 (2012).</li><li>Iversen, P. W., et al., Markossian, S., 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=HTS+assay+validation.">HTS assay validation.</a> Assay Guidance Manual. , (2012).</li><li>Muelas, M. W., Ortega, F., Breitling, R., Bendtsen, C., Westerhoff, H. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Rational+cell+culture+optimization+enhances+experimental+reproducibility+in+cancer+cells.">Rational cell culture optimization enhances experimental reproducibility in cancer cells.</a> Scientific Reports. 8, 3029 (2018).</li></ol>

Batı lekelenmesi ve ELISA tabanlı yöntemler gibi fosfoprotein analizi için geleneksel yöntemlerle karşılaştırıldığında, THUNDER TR-FRET hücresel tahlili için iş akışı basit ve hızlıdır, düşük hacimli bir numune (15 μL) kullanır, HTS için 384 kuyucuklu bir formatta tasarlanmıştır ve otomasyona oldukça uygundur. Tahlil protokolü esnektir ve hem orta hem de yüksek verimli uygulamalara kolayca uyarlanabilir. Tahliller, iki plakalı bir aktarım protokolü veya bir adet 384 kuyucuklu plaka pr...

JAK/STAT sinyal yolu, çeşitli sitokinlere, interferonlara, büyüme faktörlerine ve ilgili moleküllere hücresel yanıtlara aracılık etmede önemli bir rol oynar1,2. Bu ligandların spesifik hücre yüzeyi reseptörlerine bağlanması, JAK'ların aktivasyonu ile sonuçlanır ve bu da spesifik tirozin kalıntılarının fosforilasyonu ile STAT proteinlerini aktive eder. STAT fosforilasyonu, dimerizasyonları ve çekirdeğe translokasyonları ile sonuçlanır, burada düzenlenmiş hedef genlerin transkripsiyonu üzerindeki etkilerini gösterirler. STAT ailesi yedi üyeden oluşur: STAT1, STAT2, STAT3, STAT4, STAT5a, STAT5b ve STAT6. Üyeler, proliferasyon, farklılaşma, apoptoz, anjiyogenez ve bağışıklık sistemi regülasyonu dahil olmak üzere fizyolojik hücre süreçlerinin düzenlenmesinde karmaşık ve önemli bir rol oynamaktadır. STAT sinyal yolaklarının anormal aktivasyonu, başta kanser ve bağışıklıkla ilgili durumlar olmak üzere birçok insan hastalığında rol oynar3,4. Bu nedenle, doğal hücre sinyal ortamında STAT protein fosforilasyonunu değerlendirme yeteneği hem akademik hem de ilaç keşif araştırmaları için önemlidir.
Bugüne kadar, STAT'lar da dahil olmak üzere hücre içi fosforile protein seviyelerini ölçmek için kullanılan geleneksel yöntemler antikor bazlıdır ve batı lekelenmesi, ELISA ve fosfoflow sitometrisini içerir. Bu heterojen yöntemler, batı lekelenmesi durumunda emek yoğun, zaman alıcı, hataya eğilimli, düşük verimli ve genellikle güvenilmezdir (örneğin, özgüllük sorunları)5. Buna karşılık, homojen analizler daha az deneysel adım gerektirir, daha küçük numune hacimleri kullanır ve HTS'ye uygundur. Hücre lizatlarındaki STAT'ların JAK'a bağımlı fosforilasyonunu nicel olarak izlemek için kullanılabilecek beş homojen hücre bazlı immünoassay platformu vardır: SureFire, HTRF, LANCE, LanthaScreen ve Lumit. Bu platformların her birinin avantajları ve dezavantajları vardır.
SureFire, biri biyotinillenmiş bir çift antikoru özel olarak yakalamak için kaplanmış donör ve alıcı boncukları kullanan ışıldayan oksijen kanal teknolojisine dayanmaktadır. Fosforile protein varlığında, iki antikor donör ve alıcı boncukları birbirine yaklaştırarak kemilüminesan sinyalin üretilmesini sağlar6. Çok yönlü ve hassas olsa da, bu teknoloji pahalıdır, kültür ortamındaki biyotin'den etkilenir, ortam sıcaklığına ve ışığa karşı çok hassastır ve algılama için özel bir okuyucu gerektirir. HTRF ve LANCE, donör moleküller olarak uzun ömürlü ışıldayan lantanid iyon komplekslerini (Europium veya Terbiyum şelatları veya Europium kriptolatları) ve alıcı moleküller olarak çok kırmızı floroforları kullanan TR-FRET teknolojisine dayanmaktadır7. Donör veya alıcı moleküllerle etiketlenmiş iki proteine özgü antikor yakın bir yakınlığa getirildiğinde, FRET gerçekleşir ve alıcı floresansında bir artışa ve donör floresansında bir azalmaya neden olur. Bu uzun ömürlü floresan sinyalleri, tahlil parazitini azaltmak ve veri kalitesini artırmak için zamana bağlı ve oranmetrik bir şekilde ölçülebilir. TR-FRET'in diğer avantajları, ışığa duyarlı olmaması, tekrarlanan okumalara izin vermesi ve uzun sinyal kararlılığı sergilemesidir. TR-FRET çok yönlülüğü, hassasiyeti ve yüksek sağlamlığı nedeniyle HTS'de yaygın olarak uygulanmakla birlikte, tüm ticari TR-FRET tabanlı tahlil platformları pahalıdır ve bu nedenle akademik ve küçük endüstriyel laboratuvarlarda geniş çapta benimsenmesini engellemektedir. LanthaScreen testi ayrıca TR-FRET tabanlı bir okuma kullanır, ancak terbiyum etiketli fosfo-spesifik STAT1 antikoru ile birleştirilmiş yeşil floresan protein (GFP)-STAT1 füzyon proteinini istikrarlı bir şekilde ifade eden tasarlanmış bir U2OS hücre hattına dayanır8. Sinyal proteinlerinin seçimi açısından sınırlı olmasının yanı sıra, bu yöntem pahalı transfekte hücre hatları satın almayı, uygulanabilirliğini azaltmayı ve deneysel eserlerin olasılığını arttırmayı gerektirir. Lumit, NanoLuc Luciferase9'un küçük ve büyük NanoBit alt birimleri ile kimyasal olarak etiketlenmiş ikincil antikorları (fare ve tavşan karşıtı) kullanan jenerik bir biyolüminesan immünoassay platformudur. İki birincil antikorun hedef proteine bağlanması, ikincil antikorları, bir lüminesans sinyali üreten aktif bir enzim oluşturmak için yakınlaştırır. Lüminesans genellikle hassas ve sağlam bir okuma olsa da, iki farklı türde yetiştirilen birincil antikorlara duyulan gereksinim, tahlil tasarımı için seçenekleri sınırlar. Ek olarak, karmaşık numune matrislerinde ikincil antikorların kullanımı tahlil girişimine eğilimli olabilir.
Bu nedenle, bireysel fosforile ve toplam STAT proteinlerini HTS ile uyumlu bir şekilde ölçmek için güvenilir, hızlı, ancak uygun fiyatlı bir hücre bazlı tahlil platformuna hala ihtiyaç duyulmaktadır. Bu ihtiyacı karşılamak için, gelişmiş bir TR-FRET teknolojisine (THUNDER) dayanan yeni bir yüksek verimli hücre bazlı immünoassay platformu geliştirildi ve hücre lisatlarında endojen olarak eksprese edilen hücre içi proteinlerin (fosforile veya toplam) basit, hassas, sağlam ve uygun maliyetli ölçümünü sağlamak için tasarlandı. Bu teknolojinin avantajları, olağanüstü spektral uyumluluk ve TR-FRET sinyali, titizlikle doğrulanmış antikorlar ve optimize edilmiş lizis tamponları sergileyen bir donör / alıcı FRET çiftinin kombinasyonundan kaynaklanmaktadır. Bu testler sandviç immünotahlilleri olarak biçimlendirilir ve basit, üç adımlı bir iş akışı kullanır (Şekil 1). Hücreler önce protein fosforilasyonunu modüle etmek için muamele edilir ve daha sonra kit içinde sağlanan spesifik lizis tamponu ile lize edilir. Hücre lizatındaki hedef fosforile veya toplam STAT proteini, hedef protein üzerindeki farklı epitopları tanıyan bir çift florofor etiketli antikor ile tek bir reaktif ilavesi ve inkübasyon adımında tespit edilir (Şekil 2). Bir antikor bir Europium şelat donörü (Eu-Ab1) ile etiketlenirken, ikinci antikor çok kırmızı bir alıcı florofor (FR-Ab2) ile etiketlenir. İki etiketli antikor, çözeltideki proteine bağlanır ve iki etiketi birbirine yaklaştırır. Donör Europium şelatının 320 veya 340 nm'de uyarılması, alıcı için bir FRET'yi tetikler ve bu da hücre lizatındaki hedef protein (fosforile veya toplam) konsantrasyonuyla orantılı olarak 665 nm'de uzun ömürlü bir TR-FRET sinyali yayar.
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/62915/62915fig01.jpg"> Şekil 1: TR-FRET tahlil iş akışı. İş akışı üç adımdan oluşur: hücre tedavisi, hücre lizisi ve TR-FRET kullanarak protein tespiti. İki plakalı tahlil protokolünde, lizatlar beyaz bir 384 kuyucuklu algılama plakasına aktarılırken, tek plakalı protokolde, tüm adımlar aynı beyaz 384 kuyucuklu algılama plakasında (hepsi bir arada kuyu protokolü) gerçekleştirilir. Kullanılan tahlil protokolünden bağımsız olarak, protein tespiti aynı toplam hacimde (kuyu başına 20 μL) gerçekleştirilir. Kısaltma: TR-FRET = zaman çözümlü Förster rezonans enerji transferi. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/62915/62915fig01large.jpg" target="_blank">Bu şeklin daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.</a>
<img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/62915/62915fig02.jpg"> Şekil 2: TR-FRET sandviç immünoassay prensibi. Bir antikor, Europium şelat donörü (Eu-Ab1) ve ikincisi çok kırmızı küçük florofor alıcısı (FR-Ab2) ile etiketlenir. İki etiketli antikor, hücre lizatındaki hedef protein (fosforile veya toplam) üzerindeki farklı epitoplara spesifik olarak bağlanır ve iki floroforu birbirine yaklaştırır. Donör Europium şelatının 320 veya 340 nm'de uyarılması, donörden alıcı moleküllere bir FRET tetikler ve bu da 665 nm'de bir sinyal yayar. Bu sinyal, hücre lizatındaki protein konsantrasyonu ile orantılıdır. Spesifik hedef proteinin yokluğunda, donör ve alıcı floroforlar FRET'nin gerçekleşmesi için birbirinden çok uzaktır. Kısaltmalar: FRET = Förster rezonans enerji transferi; TR-FRET = zaman çözümlü FRET; Ab = antikor; FR = uzak kırmızı; AB - Europium şelat; P = fosforilasyon. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/62915/62915fig02large.jpg" target="_blank">Bu şeklin daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.</a>
Burada, THUNDER TR-FRET platformunu kullanarak yapışkan veya süspansiyon hücrelerinden gelen hücre lizatlarında fosforile STAT1 (Y701), STAT3 (Y705), STAT4 (Y693), STAT5 (Y694 / Y699) ve STAT6 (Y641) hücre içi seviyelerinin 384 kuyucuklu bir formatta ölçülmesi için ayrıntılı protokoller sağlanmaktadır. Bu protokoller, iki plakalı bir transfer protokolü veya bir plakalı hepsi bir arada kuyu protokolü kullanarak hücre tedavisi, lizis ve TR-FRET tabanlı hedef protein tespiti için adımları tanımlar. Bu hücre bazlı testler, bilinen aktivatörlerin ve JAK/STAT yolunun inhibitörlerinin farmakolojik profilini belirlemek için uygulanır. HTS için seçilen tahlillerin sağlamlığı ve uygunluğu gösterilmiştir. Son olarak, tahlil optimizasyonu için temel deneyler ve tahlil sorun giderme önerileri tartışılmaktadır.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>96-well microplate, clear, flat bottom, polystyrene, tissue culture-treated, sterile</td>
			<td>Corning</td>
			<td>3595</td>
			<td>This is the plate for culturing cells when using the two-plate assay protocol. Other cell culture 96-well plates can be used</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>384-well microplate, white, low-volume</td>
			<td>PerkinElmer</td>
			<td>6007290</td>
			<td>This is the plate for TR-FRET detection when using the two- or one-plate assay protocols. Other low-volume, white 384-well plates can be used</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>A431 cell line</td>
			<td>ATCC</td>
			<td>CRL-1555</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Adhesive microplate seal</td>
			<td>PerkinElmer</td>
			<td>6050185</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>DMSO</td>
			<td>Fisher</td>
			<td>D159-4</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dulbecco&#8217;s modified Eagle medium (DMEM)</td>
			<td>Wisent</td>
			<td>319-005-CL&#160;</td>
			<td>THUNDER TR-FRET is compatible with culture medium containing phenol red</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>EnVision Xcite Multilabel plate reader</td>
			<td>PerkinElmer</td>
			<td>2104-0020A</td>
			<td>The assays can be performed on a variety of plate readers equipped with the TR-FRET option</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Erlotinib hydrochloride</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>CDS022564</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Falcon tissue culture treated flasks</td>
			<td>Fisher</td>
			<td>13-680-65</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fetal bovine serum (FBS)</td>
			<td>Wisent</td>
			<td>098-150</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>HeLa cell line</td>
			<td>ATCC</td>
			<td>CCL-2</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>JAK Inhibitor 1</td>
			<td>Cayman Chemical</td>
			<td>15146</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Orbital plate shaker</td>
			<td>Many options available</td>
			<td>Not applicable</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Recombinant human EGF</td>
			<td>PeproTech</td>
			<td>AF-100-15</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Recombinant human IFN&#945;2b</td>
			<td>ProSpec</td>
			<td>CYT-460</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Recombinant human IL-4</td>
			<td>R&#38;D Systems</td>
			<td>204-IL</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Roswell Park Memorial Institute 1640 medium (RPMI)</td>
			<td>Wisent</td>
			<td>350-007-CL</td>
			<td>THUNDER TR-FRET is compatible with culture medium containing phenol red</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>THUNDER Phospho-STAT1 (Y701) + Total STAT1 TR-FRET Cell Signaling Assay Kit</td>
			<td>BioAuxilium Research</td>
			<td>KIT-STAT1PT-500</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>THUNDER Phospho-STAT3 (Y705) + Total STAT3 Cell Signaling Assay Kit</td>
			<td>BioAuxilium Research</td>
			<td>KIT-STAT3PT-500</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>THUNDER Phospho-STAT4 (Y693) + Total STAT4 TR-FRET Cell Signaling Assay Kit</td>
			<td>BioAuxilium Research</td>
			<td>KIT-STAT4PT-500</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>THUNDER Phospho-STAT5 (Y694/Y699) + Total STAT5 TR-FRET Cell Signaling Assay Kit</td>
			<td>BioAuxilium Research</td>
			<td>KIT-STAT5PT-500</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>THUNDER Phospho-STAT6 (Y641) + Total STAT6 TR-FRET Cell Signaling Assay Kit</td>
			<td>BioAuxilium Research</td>
			<td>KIT-STAT6PT-500</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Trypsin/EDTA 0.05%</td>
			<td>Wisent</td>
			<td>325-542-CL</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>U266B1 cell line</td>
			<td>ATCC</td>
			<td>TIB-196</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ultrapure water</td>
			<td>NA</td>
			<td>NA</td>
			<td>Use Milli-Q grade water (18 M&#937;.cm) to dilute Lysis Buffer and Detection Buffer</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

time-resolved f&#246;rster resonance energy transfer assays for measurement of endogenous phosphorylated stat proteins in human cells

Janus kinaz (JAK) / sinyal dönüştürücü ve transkripsiyon aktivatörü (STAT) sinyal yolu, sitokinlere ve büyüme faktörlerine hücresel yanıtlara aracılık etmede çok önemli bir rol oynar. STAT proteinleri, esas olarak JAK'ların aracılık ettiği tirozin fosforilasyonu ile aktive edilir. STAT sinyal yolaklarının anormal aktivasyonu, birçok insan hastalığında, özellikle kanser ve bağışıklık ile ilgili koşullarda rol oynar. Bu nedenle, doğal hücre sinyal ortamında STAT protein fosforilasyonunu izleme yeteneği hem akademik hem de ilaç keşif araştırmaları için önemlidir. Fosforile STAT proteinlerini ölçmek için mevcut geleneksel tahlil formatları arasında batı lekelenmesi ve enzime bağlı immünosorbent testi (ELISA) bulunur. Bu heterojen yöntemler emek yoğun, düşük verimlidir ve batı lekelenmesi durumunda genellikle güvenilir (spesifik) değildir. Homojen (yıkamasız) yöntemler mevcuttur ancak pahalı olmaya devam etmektedir. 
Burada, fosforile edilmiş STAT1 (Y701), STAT3 (Y705), STAT4 (Y693), STAT5 (Y694/Y699) ve STAT6'nın (Y641) endojen seviyelerinin 384 kuyucuklu bir formatında, yeni THUNDER zaman çözümlü Förster rezonans enerji transferi (TR-FRET) platformu kullanılarak yapışkan veya süspansiyon hücrelerinden hücre lizatlarında hassas, sağlam ve uygun maliyetli ölçüm için ayrıntılı protokoller sağlanmaktadır. Hücresel tahlil için iş akışı basit, hızlı ve yüksek verimli tarama (HTS) için tasarlanmıştır. Tahlil protokolü esnektir, düşük hacimli bir numune (15 μL) kullanır, yalnızca bir reaktif ekleme adımı gerektirir ve düşük verimli ve yüksek verimli uygulamalara uyarlanabilir. Her fosfo-STAT sandviç immünoassay, bilinen agonistler ve inhibitörler ile optimize edilmiş koşullar altında doğrulanır ve beklenen farmakoloji ve Z'-faktör değerlerini üretir. TR-FRET testleri orantılı olduğundan ve yıkama adımı gerektirmediğinden, geleneksel yaklaşımlardan çok daha iyi tekrarlanabilirlik sağlarlar. Birlikte, bu tahlil paketi, hücre tedavisini takiben spesifik fosforile STAT proteinlerinin daha kapsamlı bir analizi ve JAK / STAT sinyal yolunun spesifik ve seçici modülatörlerinin taranması ve karakterizasyonu için yeni uygun maliyetli araçlar sunmaktadır.

Her THUNDER TR-FRET testi, yapışkan (HeLa veya A431) veya süspansiyon hücrelerinin (U266B1) JAK / STAT yoluna özgü aktivatörler veya inhibitörlerle muamele edilmesi ve daha sonra uygulanabilir olduğunda spesifik fosforile ve toplam STAT'ların seviyelerinin ölçülmesiyle farmakolojik olarak doğrulanmıştır. Tahliller, iki plakalı transfer protokolü ve önceden optimize edilmiş tahlil koşulları kullanılarak 384 kuyucuklu formatta gerçekleştirildi. Şekil 3, Şekil 4, Şe...

Watch this Scientific Journal Video about Time-resolved FÃƒÂ¶rster Resonance Energy Transfer Assays for Measurement of Endogenous Phosphorylated STAT Proteins in Human Cells at JoVE.com

Time-resolved FÃƒÆ’Ã‚Â¶rster Resonance Energy Transfer Assays for Measurement of Endogenous Phosphorylated STAT Proteins in Human Cells

Zaman çözümlü Förster rezonans enerji transfer hücresi tabanlı tahlil protokolleri, endojen fosforile sinyal dönüştürücüsünün ve transkripsiyon aktivatörü (STAT) 1/3/4/5/6 proteinlerinin 384 kuyucuklu bir formatta basit, spesifik, hassas ve sağlam bir şekilde ölçülmesi için tanımlanmıştır.

İnsan Hücrelerinde Endojen Fosforile STAT Proteinlerinin Ölçümü için Zaman Çözülmüş Förster Rezonans Enerji Transfer Testleri

The Janus kinase (JAK)/signal transducer and activator of transcription (STAT) signaling pathway plays a crucial role in mediating cellular responses to ...

TR-FRET tabanlı testler, JAK/STAT sinyal yolaklarının spesifik ve seçici modülatörlerinin taranması ve farmakolojik karakterizasyonu için yeni uygun maliyetli araçlar sunmaktadır. Bu teknik, Western blot ve ELISA gibi geleneksel yöntemlerden çok daha kolay, hızlı, tekrarlanabilir ve sağlamdır. Yıkama adımına gerek yoktur ve reaktifler tek adımda eklenir.Bu immünoassay platformu, spesifik antikorların mevcut olması koşuluyla diğer hücre sinyal proteinlerine kolayca uygulanabilir. Tekrarlanabilir testler tasarlamak için, iyi hücre kültürü uygulamalarını kullanmalı ve standart çalışma prosedürleri oluşturmalısınız. Ek olarak, hücre kültürünü ve tedavi koşullarını dikkatlice optimize etmelisiniz.Prosedürü gösteren, laboratuvarımızdan bir bilim adamı olan Genevieve Chatel olacak. Başlamak için, kültür HeLa ve A431 hücreleri, nemlendirilmiş 37 santigrat derece ve% 5 karbondioksit inkübatöründe DMEM kullanarak% 10 FBS ile desteklenmiştir. Hücreler% 70 ila% 80 birleşime ulaştığında, onları tripsinize edin ve ya paslaşın ya da tahliller için kullanın.Tahlili gerçekleştirmek için, önceden optimize edilmiş yoğunlukta 50 mikrolitre hücreyi, uygun kültür ortamında 96 kuyucuklu doku kültürü ile işlenmiş bir plakaya dağıtın, ardından bunları 37 santigrat derece ve% 5 karbondioksit inkübatöründe gece boyunca inkübe edin. Ertesi gün, bileşiği bir polipropilen 96 delikli plakanın 12 kuyucuğu boyunca serumsuz bir ortamda seri olarak seyrelterek test bileşiklerinin ara iki katlı ve dört katlı seyreltme serilerini hazırlayın. Hücre stimülasyonu için, simülatörü içeren 50 mikrolitre serumsuz ortamı 2X konsantrasyonda ekleyin ve hücreleri oda sıcaklığında veya 37 derecede önceden optimize edilmiş süre boyunca inkübe edin.Hücre inhibisyonu için, inhibitörü içeren 25 mikrolitre serumsuz ortamı 4X konsantrasyonda ekleyin ve hücreleri oda sıcaklığında veya 37 derecede önceden optimize edilmiş süre boyunca inkübe edin, ardından uyarıcıyı içeren 25 mikrolitre serumsuz ortam ekleyin 4X konsantrasyonda ve önceden optimize edilmiş süre boyunca inkübe edin. Daha sonra, hücreleri lize etmek için, 1X takviyeli lizis tamponunu hazırlayın ve ona fosfataz inhibitörü kokteyli ekleyin. Hücre kültürü ortamını dikkatlice çıkardıktan ve attıktan sonra, hazırlanan 1X takviyeli lizis tamponundan derhal 50 mikrolitre ekleyin ve orta derecede çalkalama ile çalkalanma altında oda sıcaklığında 30 dakika inkübe edin.TR-FRET tespiti için, 1X algılama tamponunda 4X antikor algılama karışımını hazırlayın, ardından EUAB1 ve FRAB2 antikor çözeltilerinin yanı sıra 1X algılama tamponunda EUAB3 ve FRAB4 antikor çözeltilerini hazırlayın. Son olarak, fosfoprotein tespiti için önceden seyreltilmiş EUAB1 ve toplam protein tespiti için önceden seyreltilmiş EUAB3 ve önceden seyreltilmiş FRAB4 ile önceden seyreltilmiş EUAB1'i karıştırın. Ardından, 96 delikli kültür plakasından beyaz düşük hacimli 384 delikli bir mikro plakanın bir kuyucuğuna 15 mikrolitre hücre lizatını dikkatlice pipetleyin.Daha sonra, tahlil kuyularını ayırmak için negatif kontrol olarak 15 mikrolitre pozitif kontrol lizatı ve 15 mikrolitre 1X lizis tamponu ekleyin. 15 mikrolitre lizat içeren kuyulara, fosfoproteini veya toplam proteini tespit etmek için karşılık gelen 4X antikor tespit karışımından beş mikrolitre ekleyin. Plakayı bir plaka kapatıcı ile kapladıktan sonra, tahlil kitine bağlı olarak bir saat ila gece boyunca oda sıcaklığında inkübe edin.Kuluçka tamamlandıktan sonra, yapışkan plaka sızdırmazlık elemanını çıkarın ve plakayı TR-FRET uyumlu bir mikro plaka okuyucuda okuyun. U266B1 hücrelerinde toplam STAT1 ve fosfo-STAT4 ile fosfo-STAT1 ve A431 hücrelerinde toplam STAT5 ile fosfo-STAT5'in tespiti ve nicelleştirilmesi için TR-FRET tahlillerinin sonuçları, konsantrasyon yanıt eğrileri kullanılarak temsil edilir. Benzer şekilde, HeLa hücrelerinde fosfo-STAT3 ve total STAT3 ve fosfo-STAT6 ve total STAT6'nın tespiti ve nicelleştirilmesi için TR-FRET testleri, konsantrasyon yanıt eğrileri kullanılarak temsil edilir.Genel olarak, tüm analizler sağlam TR-FRET sinyalleri, geniş dinamik aralıklar, düşük kuyular arası katsayı değişimi ve kabul edilebilir sinyal-arka plan oranları göstermiştir. JAK aktivatörleri, interferon alfa-2B ve IL-4 ve EGF ile hücrelerin tedavisi, spesifik tirozin kalıntılarında STAT fosforilasyonunda beklenen konsantrasyona bağlı artışı gösterirken, karşılık gelen toplam STAT proteinleri sabit kalmıştır. Hem JAK inhibitörü hem de erlotinib, karşılık gelen fosfo-STAT seviyelerini konsantrasyona bağlı bir şekilde inhibe etti.Bir süspansiyon hücre hattında interferon alfa-2B ile fosfo-STAT4 stimülasyonunun veya tek plakalı protokolü kullanan bir aderans hücre hattında IL-4 tarafından fosfo-STAT6 stimülasyonunun sonuçları, iki plakalı protokol kullanılarak elde edilenlerle tutarlıydı, böylece iki plakalı bir transfer protokolünün bir plakalı hepsi bir arada kuyu protokolüne başarılı bir şekilde uyarlanabilirliğini gösterdi. Bir süspansiyon hücre hattı kullanan fosfo-STAT1 testi için plaka içi değişkenlik çalışmasının ve bir aderans hücre hattı kullanan fosfo-STAT3 testinin sonuçları, HTS uygulamaları için bu fosfo-STAT testlerinin sağlamlığını göstermektedir. Tüm hücre ekstraktında bulunan aktif fosfatazdan fosforile proteinlerin defosforilasyonunu önlemek için lizis tamponunun fosfataz inhibitörü kokteyli ile desteklenmesi esastır.

Research

JoVE Journal

Biochemistry

Time-resolved F&#246;rster Resonance Energy Transfer Assays for Measurement of Endogenous Phosphorylated STAT Proteins in Human Cells

Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy for the Identification of Multiple Phosphorylations of Intrinsically Disordered Proteins

Özünde Düzensiz Proteinlerin Çoklu fosforilasyon Saptanma Nükleer Manyetik Rezonans Spektroskopisi

Aggregates of the neuronal Tau protein are found inside neurons of Alzheimer's disease patients. Development of the disease is accompanied by increased, ...

Time-resolved ElectroSpray Ionization Hydrogen-deuterium Exchange Mass Spectrometry for Studying Protein Structure and Dynamics

Zaman çözülmesi elektro sprey iyonizasyon Hidrojen-döteryum Değişim Kütle Spektrometre Protein Yapısı ve Dinamikleri incelenmesi için

Intrinsically disordered proteins (IDPs) have long been a challenge to structural biologists due to their lack of stable secondary structure elements. ...

Isolation and Respiratory Measurements of Mitochondria from Arabidopsis thaliana

Isolation and Respiratory Measurements of Mitochondria from Arabidopsis thaliana

Yalıtım ve solunum ölçümleri mitokondri Arabidopsis thaliana üzerinden

Mitochondria are essential organelles involved in numerous metabolic pathways in plants, most notably the production of adenosine triphosphate (ATP) from ...

Utilizing a Comprehensive Immunoprecipitation Enrichment System to Identify an Endogenous Post-translational Modification Profile for Target Proteins

Bir endojen translasyonel modifikasyon profil hedef proteinler için tanımlamak için bir kapsamlı Immunoprecipitation zenginleştirme sistemi kullanan

It is now well-appreciated that post-translational modifications (PTMs) play an integral role in regulating a protein&#39;s structure and function, which ...

Isolation of Physiologically Active Thylakoids and Their Use in Energy-Dependent Protein Transport Assays

Yalıtım fizyolojik aktif Thylakoids ve onların kullanımı enerji bağımlı Protein taşıma deneyleri

Chloroplasts are the organelles in green plants responsible for carrying out numerous essential metabolic pathways, most notably photosynthesis. Within ...

Using In Vitro Fluorescence Resonance Energy Transfer to Study the Dynamics Of Protein Complexes at a Millisecond Time Scale

Protein kompleksleri milisaniyelik zaman ölçekte dinamikleri çalışmaya vitro Floresans rezonans enerji transferi içinde kullanma

Proteins are the primary operators of biological systems, and they usually interact with other macro- or small molecules to carry out their biological ...

Expression, Purification, Crystallization, and Enzyme Assays of Fumarylacetoacetate Hydrolase Domain-Containing Proteins

Fumarylacetoasetat Hydrolase etki alanı Içeren proteinleri ifade, arıtma, kristalizasyon ve enzim Asdimleri

Fumarylacetoacetate hydrolase (FAH) domain-containing proteins (FAHD) are identified members of the FAH superfamily in eukaryotes. Enzymes of this ...

Transverse Sectioning of Mature Rice (Oryza sativa L.) Kernels for Scanning Electron Microscopy Imaging Using Pipette Tips as Immobilization Support

Transverse Sectioning of Mature Rice Oryza sativa L. Kernels for Scanning Electron Microscopy Imaging Using Pipette Tips as Immobilization Support

Olgun Pirincin Enine Kesiti (Oryza sativa L.) Hareketsizleştirme Desteği Olarak Pipet İpuçlarını Kullanarak Elektron Mikroskopi Görüntülemesini Taramak için Çekirdekler

Starch granules (SGs) exhibit different morphologies depending on the plant species, especially in the endosperm of the Poaceae family. Endosperm ...

Removal and Replacement of Endogenous Ligands from Lipid-Bound Proteins and Allergens

Lipid'e Bağlı Proteinler ve Alerjenlerden Endojen Ligandların Çıkarılması ve Değiştirilmesi

Many major allergens bind to hydrophobic lipid-like molecules, including Mus m 1, Bet v 1, Der p 2, and Fel d 1. These ligands are strongly retained and ...

Fast Grid Preparation for Time-Resolved Cryo-Electron Microscopy

Zaman Çözümlü Cryo-Elektron Mikroskopisi için Hızlı Şebeke Hazırlığı

The field of cryo-electron microscopy (cryo-EM) is rapidly developing with new hardware and processing algorithms, producing higher resolution structures ...