Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Biochemistry

Optimeret inkorporering af alkynylfedtsyreanaloger til påvisning af fedtaylerede proteiner ved hjælp af klikkemi

Published: April 9, 2021 doi: 10.3791/62107

Summary

Undersøgelsen af fedtacylation har vigtige implikationer i cellulære proteininteraktioner og sygdomme. Præsenteret her er en modificeret protokol til forbedring af klikkemidetektion af fedt acylerede proteiner, som kan anvendes i forskellige celletyper og kombineres med andre assays, herunder pulsjagt og massespektrometri.

Abstract

Fedtacylation, den kovalente tilsætning af mættede fedtsyrer til proteinsubstrater, er vigtig for at regulere et utal af cellulære funktioner ud over dets konsekvenser i kræft og neurodegenerative sygdomme. Den seneste udvikling inden for metoder til påvisning af fedtacylation har muliggjort effektiv og ikke-farlig påvisning af fedtacylaterede proteiner, især ved brug af klikkemi med bioortogonal mærkning. Imidlertid kan klikkemidetektion begrænses af den dårlige opløselighed og potentielle toksiske virkninger ved at tilføje langkædede fedtsyrer til cellekultur. Beskrevet her er en mærkningsmetode med optimeret levering ved hjælp af forsæbte fedtsyrer i kombination med fedtsyrefri BSA samt delipiderede medier, som kan forbedre påvisning af svært detekterede fedt acylerede proteiner. Denne effekt var mest udtalt med alkynyl-stearatanalogen, 17-ODYA, som har været den mest almindeligt anvendte fedtsyreanalog i klikkemidetektion af acylerede proteiner. Denne ændring vil forbedre cellulær inkorporering og øge følsomheden over for acyleret proteindetektion. Derudover kan denne tilgang anvendes i en række celletyper og kombineres med andre assays såsom pulsjagtanalyse, stabil isotopmærkning med aminosyrer i cellekultur og massespektrometri til kvantitativ profilering af fedtacylerede proteiner.

Introduction

Fedtacylation involverer kovalent tilsætning af fedtsyrer til proteiner og er kendt for sin betydning for at fremme protein-membraninteraktioner, men har også vist sig at fremme protein-protein-interaktioner, konformationsændringer og regulere katalytiske steder af enzymer1,2,3,4,5,6,7 . Fedt acylation har vist sig som et potentielt lægemiddelmål i et utal af sygdomme, herunder infektion, kræft, betændelse og neurodegeneration, hvor forstyrrelser i palmitoylering er blevet dokumenteret8,9,10,11,12,13. Dette er primært blevet ansporet af udviklingen af nye kemiske detektionsmetoder, som muliggjorde storstilet identifikation af S-acylerede proteinmål.

Fedtacylering kan omfatte en række modifikationer, der involverer kovalent tilsætning af mættede og umættede fedtsyrer, men refererer typisk til N-myristoylering og S-acylation. N-myristoylering refererer til tilsætning af myristinsyre til N-terminale glyciner enten co-translationelt på spirende polypeptider eller post-translationelt på nyligt eksponerede N-terminale glyciner efter proteolytisk spaltning2,14. N-myristoylering sker gennem en irreversibel amidbinding. På den anden side refererer S-acylation typisk til den reversible tilsætning af langkædede fedtsyrer til cysteinrester via en thioesterbinding. Den mest almindelige form for denne ændring omfatter inkorporering af palmitat og kaldes derfor almindeligvis S-palmitoylering eller simpelthen palmitoylering11,15. På mange måder ligner S-palmitoylering fosforylering. Det er dynamisk, enzymatisk reguleret og viser sig at være meget trækbart.

Indtil det sidste årti blev studiet af fedtacylation forhindret af begrænsede detektionsmetoder, som krævede radioaktivt mærkede fedtsyrer. Dette havde flere ulemper, herunder omkostninger, sikkerhedsproblemer og meget lange detektionstider. Typisk blev enten tritieret eller ioderet palmitat anvendt til påvisning af S-acylation16. Tritiated palmitat krævede lange detektionsperioder med autoradiografifilm, som kan tage uger til måneder. Mens [125I] iod-fedtsyreanaloger forkortede detektionstiderne, udbød det en meget højere sikkerhedsrisiko og krævede tæt skjoldbruskkirtelovervågning af eksperimenter. Derudover var disse metoder ikke-kvantitative, hvilket derfor begrænsede evnen til at måle dynamisk palmitoylering og også tidskrævende at opsætte og rydde op på grund af det ekstra personlige beskyttelsesudstyr og radioaktiv overvågning. Endelig var radioaktive etiketter ikke velegnede til proteomiske undersøgelser og typisk begrænset til påvisning af lav gennemstrømning af specifikke proteiner af interesse. Efterhånden som flere substrater blev påvist, og uundgåeligt de enzymer, der formidler hver modifikation, blev identificeret, var det klart, at der var behov for nye detektionsmetoder17,18,19,20,21. Næsten samtidig opstod der flere nye metoder til påvisning af fedtaylerede proteiner. Den første udnytter reversibiliteten og reaktiviteten af thioesterbindingen af S-acylation. ACYL-biotin-udvekslingsassayet (ABE) erstatter kemisk palmitat med biotin til efterfølgende tilbagetrækning af S-acylerede proteiner ved hjælp af avidin agaroseperler og direkte påvisning ved western blot22,23,24. Dernæst blev bio-ortogonal mærkning af fedtsyrer og kemoselektiv tilsætning til tags eller håndtag udviklet, der omfattede brugen af Staudinger ligation og klikkemi25,26,27,28,29,30,31,32,33 . Endelig erstatter acylharpiksassisteret fangst (RAC) i lighed med ABE i det væsentlige S-acylerede steder med thiol-reaktive perler til indfangning og påvisning af S-acylerede proteiner34,35. Sammen har udvekslings- og klikkemibaserede assays givet mere effektive og følsomme metoder til acylationsdetektion og affinitetsrensning til downstream-analyse og har efterfølgende ført til opdagelsen af tusindvis af S-acylerede proteiner8,36.

Udtrykket klikkemi omfatter en gruppe kemiske reaktioner, men refererer oftest til Cu (I) -katalyseret azido-alkyn [3 + 2] cycloadditionsreaktionsmekanisme mellem en alkynylgruppe og en azidogruppe27,28,37. Især i tilfælde af fedtacylering involverer klikkemi påvisning af S-palmitoylering eller N-myristylering ved at inkorporere bio-ortogonal 16-carbonalkynylpalnitat (15-hexadecynoinsyre; 15-HDYA) eller 14-carbonalkynylmyristat (13-tetradecynosyre; 13-TDYA) i celler for at mærke endogent acylerede proteiner28 . Efter cellelyse og immunfældning af proteinet af interesse udføres en klikkemisk reaktion (kovalent kobling mellem en alkyn og etazid) for at binde en affinitetssonde, typisk biotin, til påvisning ved western blot28,37. Alternativt kan klikkemi udføres på det samlede cellelysat, og fedt acylerede proteiner kan affinitet renses til identifikation ved massespektrometri. Den indledende klikkemireaktion med azido-biotin øgede selektiviteten og følsomheden af detektion over en million gange sammenlignet med radioaktivitet2. En anden fordel ved klikkemi er, at den kan kombineres med andre klassiske mærkningsmetoder, såsom pulsjagtanalyse af proteinomsætning ved hjælp af azido-homoalanin til kvantitativ analyse38. Derudover kan fluorescerende sonder anvendes i stedet for biotin eller andre biokemiske sonder, såsom FLAG- eller Myc-tags, for at undersøge proteinlokalisering16,28,39.

På trods af den relative brugervenlighed af klikkemi kan detektion begrænses af den lave opløselighed og potentielle toksicitet ved anvendelse af langkædede frie fedtsyrer i cellekultur40. På trods af præferencen for palmitat under S-acylation for de fleste proteiner har mange undersøgelser især anvendt 18-carbonstearat (17-octadecynsyre - 17-ODYA) snarere end palmitat (15-HDYA) til påvisning af S-acylerede proteiner på grund af dets kommercielle tilgængelighed og relativt lave omkostninger. 17-ODYA er dog meget uopløselig og kræver særlig opmærksomhed, når den bruges. Derudover kan klikkemi kræve en vis nuanceret forberedelse og opbevaring af kemikalier. Heri beskriver protokollen en mærkningsmetode, som optimerer leveringen ved hjælp af forsæbning af fedtsyrer, levering med fedtsyrefri BSA og delipideret føtalt kvægserum (FBS) for at øge opløseligheden og omgå potentielle toksiske virkninger af tilsætning af frie fedtsyrer til celler28. Denne metode virker i en række forskellige celletyper og er endda blevet brugt i levende dyr28.

Protocol

1. Cellekultur

  1. For at supplere DMEM (Dulbeccos modificerede ørnemedium) til cellekultur tilsættes 10% føtalt kvægserum (FBS), 1x penicillin-streptomycin, 2 mM L-glutamin og 100 mM natriumpyruvat (1% vol/vol).
  2. Plade ca. 5 x 105 HEK293T celler/brønd af en 6-brønds vævskulturskål og vokse i 18 timer i en 37 °C befugtet inkubator med 5% CO2 for at nå 75%-80% sammenløbet.
  3. Fedtsyre serum deprivation
    1. For at forberede mærkningsmedier skal du forberede DMEM som ovenfor (trin 1.1) uden 10% FBS. Udskift FBS med 5% dextran-trækulbelagt FBS (DCC-FBS). Forvarm til 37 °C før brug.
    2. Vask forsigtigt cellerne med 1x fosfatbufret saltvand (PBS) ved stuetemperatur og erstat med mærkningsmedier.
      BEMÆRK: HEK293T-celler løsner sig let fra vævskulturplader. Pas på, når du vasker celler og udskifter medier. Minimer omrøring under overførsel til og fra inkubatoren så meget som muligt.
    3. Returner cellerne til 37 °C-inkubatoren med 5 % CO2 , og inkuber ca. 45 minutter (minimum 15 minutter er effektivt), op til 60 minutter, før du fortsætter med metabolisk mærkning med fedtsyrer.

2. Fremstilling og forsæbning af fedtsyreanaloger

  1. Stamopløsningerne af alkynylfedtsyrer forberedes på forhånd ved at opløses i DMSO for at opnå følgende koncentrationer og opbevares ved -20 °C. Tø op ved stuetemperatur efter behov. Opbevar forberedelserne til deres bedste ydeevne under N2 eller Ar.
    Alkynyl-myristat (13-tetradecynosyre, 13-TDYA): 25 mM
    Alkynylpalmikat (15-hexadecynosyre; 15-HDYA): 100 mM
    Alkynylstearat (17-octadecynosyre; 17-ODYA): 100 mM
  2. For at forberede 20% fedtsyrefri BSA (FAFBSA) skal du veje 2 g FAFBSA i et 50 ml engangsrør.
    1. Bring op til 10 ml med forvarmet (37 °C) DMEM.
    2. Bland ved ende-over-ende rotation eller ved hvirvel, og anbring i et 37 ° C vandbad for at opløse FAFBSA fuldstændigt.
    3. Brug 0,2 μm filter til at filtrere sterilisering af mediet.
    4. Aliquot i ca. 1 ml volumen og opbevares ved -20 °C. Tø op efter behov og varm op til 37 °C i et vandbad inden brug.
  3. For at øge opløseligheden af fedtsyre- og fedtsyreanalogerne forsæbes ved at inkubere med 20% molært overskud af kaliumhydroxid (KOH) i 3 ml glaskoniske reaktionshætteglas.
    BEMÆRK: Disse hætteglas gør det muligt for saltet at forblive opløseligt, samtidig med at det sikres, at FAFBSA ikke størkner fra den høje varme. Brugen af glas forhindrer også fedtsyrer i at klæbe til plasten.
    1. Pipette ud mindst 2 μL alkynylfedtsyre analog direkte til bunden af et 3 ml konisk reaktionshætteglas. Der fremstilles 2 μL lipid pr. brønd af en 6-brønds plade, der anvendes (se tabel 1).
      BEMÆRK: På grund af fedtsyrernes hydrofobicitet er det bedst at belægge pipettens spids ved at tegne det ønskede volumen flere gange, før det dispenseres i reaktionshætteglasset.
    2. Fortynd 1 M KOH til koncentrationer svarende til 20% molært overskud af alkynylfedtsyreetiketten (30 mM for 13-TDYA og 120 mM for 15-HDYA og 17-ODYA).
    3. Pipette en lige stor mængde fortyndet KOH (1 μL: 1 μL fedtsyre: KOH) ud tæt på bunden af reaktionshætteglasset på kanten af glasset, således at koh'ens dispenserede volumen blandes med fedtsyren.
    4. Luk låget på hætteglasset, og tryk forsigtigt for at blande opløsningerne.
      BEMÆRK: Blandingen kan størkne hurtigt, især med stigende længder af fedtsyrens carbonhydridkæde. Pas på ikke at pipetere det faste stof (dvs. bland ikke ved pipettering).
    5. Reaktionshætteglasset opvarmes ved 65 °C i ca. 5 minutter, eller så snart fedtsyren er inkorporeret (opløsningen bliver klar).
      BEMÆRK: Fedtsyrer med et højere antal carbonatoly og nedsat opløselighed, såsom stearat (17-ODYA), kan kræve længere inkubationstider for at blive fuldt inkorporeret i KOH ved 65 °C. Hæv temperaturen til 70 °C, hvis det er nødvendigt. Et vandbad er bedst. Pas på, at væsken ikke fordamper for meget.
    6. Når fedtsyrerne er gået i opløsning, og der ikke er nogen synlige faste stoffer tilbage, forvarmede pipetten 20% FAFBSA, således at volumenforholdet mellem fedtsyrer: KOH: FAFBSA er 1: 1: 50 for at opnå en endelig koncentration af 20x BSA-bundne alkynylfedtsyrer.
    7. Bland ved at pipettere op og ned. Løsningen fremstår typisk klar uden synlige faste stoffer.
      BEMÆRK: Typisk vil eventuelle små faste stoffer gå i opløsning efter inkubation ved 37 °C.
    8. Inkuber fedtsyren og FAFBSA i 15 minutter ved 37 °C.
      BEMÆRK: Den forsæbte etiket på dette tidspunkt er stabil ud over 15 minutter.

       
Samlet medievolumen (ml) Vol. fedtsyre eller fedtsyreanalog (μL) Vol. KOH (μL) Vol. 20% FAFBSA (μL) Samlet vol. af BSA-konjugeret forsæbnet etiket (μL)
4 4 4 200 208
2 2 2 100 104

Tabel 1: Saponified fedtsyre mærkningsforhold. Eksperimentelle volumener af fedtsyre, KOH og FAFBSA til forsæbning af fedtsyreetiket i henhold til mængden af anvendte medier.

  1. Gentag trin 2.3 som et kontrolelement. med fedtsyrer uden alkynetiket.
  2. Mærk cellerne med 1/20 volumen af 20x fedtsyre-BSA-konjugeret direkte på sultemediet (typisk 100 μL i 2 ml medier / celler) for at opnå en endelig koncentration på 1% BSA og 25 μM for alkynylmyristat eller 100 μM for alkynylpalbitat og alkynylstearat.
    BEMÆRK: For at minimere mængden af fysisk forstyrrelse af de vedhæftede celler skal du danne en dråbe i spidsen af pipetten tæt på overfladen af mediet i stedet for at pipettere direkte ind i mediet. Hvis du bruger acylationshæmmere, tilsættes mindst 15 minutter før de mærkede fedtsyrer. Tiderne kan variere afhængigt af de anvendte celler eller hæmmere. Det er blevet anbefalet at bruge forsæbningen til dette trin også28.
    1. Til sammenligning tilsættes ikke-forsæbte lipider ved pipettering af 2 μL (eller svarende til volumen forsæbnet) af umærket fedtsyre direkte i sultemediet.
    2. Placer celler tilbage i inkubatoren og inkuber i 3-6 timer.
      BEMÆRK: Det kan være nødvendigt at bestemme optimal mærkningstid for hver celletype eller eksperimentel tilstand. Længere inkubationstider kan potentielt føre til nedbrydning af fedtsyrerne ved β oxidation og/eller inkorporering i andre lipidgrupper, såsom phospholipider28.
  3. Vask forsigtigt cellerne med 1x PBS ved stuetemperatur.
  4. Høst og lyser cellerne med 500 μL ethylendiamintetraeddikesyre (EDTA)-fri modificeret radioimmunoprecipitationsassay (RIPA) buffer (0,1% SDS, 50 mM N-2-hydroxyethylpiperazin-N-ethanesulfonsyre (HEPES) pH 7,4, 150 mM NaCl, 1% ikke-denaturerende vaskemiddel, 0,5% natriumdeoxycholat, 2 mM MgCl2 med frisk tilsat 1 mM phenylmethylsulfonylfluorid (PMSF) og 10 μg/μL Pepstatin A (eller EDTA-fri komplet proteasehæmmercocktail)) ved at vugge lysaterne i 15 minutter ved 4 °C.
    1. Lysaterne centrifugeres ved 16.000 x g i 10 minutter ved 4 °C.
    2. Supernatanten opsamles i 1,7 ml mikrocentrifugerør, og opbevares ved -20 °C, indtil den er klar til at fortsætte med klikreaktionen.
      BEMÆRK: Protokollen kan sættes på pause her. Lysater er stabile ved -20 °C i op til 1 måned. Det anbefales dog at fortsætte med klikreaktionen rettidigt.
  5. Kvantificer proteinkoncentrationerne ved hjælp af et passende assay i henhold til producentens protokol, såsom et vaskemiddelkompatibelt (DC) assay.

3. Klik på reaktion på cellelysater

  1. Forbered reagenserne til klikkemi.
    1. Opløs tris-(benzyltriazolylmethyl) amin (TBTA) i DMSO til 2 mM. Opbevares i små aliquoter med tørremiddel ved -20 °C i op til 2-3 måneder. Bedst opbevaret under N2 eller Ar.
    2. Opløs CuSO4 i ddH2O-vand for at opnå 50 mM. Opbevares ved stuetemperatur i op til 2 måneder.
    3. Tris-carboxyethylphosphin (TCEP) opløses i ddH2O-vand til 250 mM. Opbevares i mørke ved 4 °C og foretager friske 50 mM fortyndinger lige før klikreaktionen.
    4. Forbered 2 mM azid i DMSO. Opbevares i små alikvoter med tørremiddel ved -20 °C i op til 6 måneder. Bedst opbevaret under N2 eller Ar.
      BEMÆRK: Det blev observeret, at produkterne med tre eller flere polyethylenglycolgrupper fungerede bedst med biotin.
  2. Bring 50-100 μg proteinlysater i 1,7 ml mikrocentrifugerør til samme volumen ved hjælp af den samme lysisbuffer som ovenfor.
    BEMÆRK: Hold reaktionsvolumenet så lille som muligt (20-100 μL).
    1. Tilsæt natriumdodecylsulfat (SDS) til hver prøve for at opnå en endelig koncentration på 1%.
    2. Forbered en masterblanding af klikreagenser, således at de endelige koncentrationer efter tilsætning til lysaterne er: 100 μM TBTA (2 mM lager), 1 mM CuSO4, (50 mM lager) 1 mM TCEP (50 mM lager) og 100 μM azid sonde (2 mM lager). Kombiner lagerløsninger i overensstemmelse hermed (se tabel 2).
      BEMÆRK: Ordren er vigtig. Bland helt efter tilsætning af hver komponent.
    3. Tilsæt passende mængder af masterblandingen i lysaterne. Bland ved at pipettere op og ned.
    4. Inkuber i 30 minutter i mørke i et 37 °C vandbad. Omrør /bland lejlighedsvis.
Total reaktion vol (μL) Vol. protein (μL) Vol. TBTA (2 mM) (μL) Vol. CuSO4 (50 mM) (μL) Vol. TCEP (50 mM) (μL) Vol. azido sonde (2 mM) (μL)
50 43 2.5 1 1 2.5
100 86 5 2 2 5

Tabel 2: Klik på forholdet mellem reagens og proteinvolumen. Eksperimentelle volumener af klikkemiske reagenser og tilsvarende lagerkoncentrationer ud over mængderne af proteinprøver.

4. Klik på reaktion på immunudfældede proteiner

  1. Alternativt er det muligt at udføre klikreaktionen på immunudfældede (IP) proteiner på eller uden for perlerne.
    BEMÆRK: Typisk fører det at udføre klik fra perlerne til den mindste baggrund og er bedst, når man tester nye proteiner af interesse.
    1. Transfektceller til proteinet af interesse, i dette tilfælde vildtype myristoyleret C-terminal huntingtin (HTT) smeltet sammen med GFP (myr-ctHTT-GFP) og ctHTT-GFP med en G2A-substitution ved hjælp af calciumphosphat-DNA-coprecipitation, som tidligere beskrevet41.
      1. Plade 2,5 x 105 celler / brønd i 6-brønds vævskulturplader og vokse natten over til ~ 70-80% sammenløb.
      2. Forbered DNA-blandingen ved at tilsætte 2,5 μg DNA i 10 μL med 99,75 μL molekylær kvalitet H2O til et 1,7 ml mikrocentrifugerør. Derefter tilsættes 15,25 μL CaCl2 dråbevis til DNA-blandingen.
      3. Dna/CaCl2-blandingen tilsættes til et separat rør indeholdende 125 μL 2x HEPES-bufferet saltvand (HBS, pH 7,0) på en dråbevis måde ved blanding.
      4. Tilsæt langsomt DNA/CaCl2/HBS-blandingen til cellerne. Efter 2-4 timer skal du udskifte medierne og inkubere natten over. Fortsæt med mærkning fra trin 1.3-2.8.
    2. Forbered lige store mængder 500 μg protein i lysisbuffer.
    3. Udfør IP ved at inkubere med kanin anti-GFP til ctHTT-GFP roterende natten over ved 4 ° C.
    4. Tilsæt 15-20 μL protein G-perler, der er præ-ligestillet med lysisbuffer, til hvert rør, og lad det reagere ende-over-ende ved 4 °C i 3 timer.
    5. Vask perlerne med lysisbuffer og genophæns i 45 μL 1% SDS 50 mM HEPES-buffer.
    6. Opvarm perlerne ved 80 °C i 15 min og inverter rørene eller omrør ca. hvert 5. minut. Drej kortvarigt rørene og vend tilbage til 80 °C.
    7. Saml supernatanten, der indeholder proteinerne, mens prøverne stadig er varme.
      BEMÆRK: Protokollen kan sættes på pause her, og de immunudfældede prøver kan opbevares ved -20 °C eller -80 °C, hvis de ikke anvendes til klikkemi med det samme.
    8. Lad 43 μL af supernatanten reagere med 7 μL masterblanding af klikreagenser.
    9. Fortsæt med reaktionen som angivet i trin 3.2.3.

5. SDS-PAGE og western blotting

  1. Reaktionen og denatureres ved at tilsætte 1x prøvebelastningsbuffer indeholdende 25 mM dithiothreitol (DTT) og varme ved 95 °C i 5 minutter.
    BEMÆRK: Der kan anvendes op til 100 mM DTT28. Brug ikke β-mercaptoethanol med S-acylerede proteiner, da det kan hydrolysere thioesterbindingerne og fjerne den klikkede fedtsyreanalog.
  2. Spin kort ned prøverne.
  3. Adskil proteinerne med SDS-PAGE på en polyacrylamidgel i dubletter.
    BEMÆRK: Der kræves to geler til alkalisk behandling med KOH for at bekræfte tilstedeværelsen af thioesterbindinger. Hvis der anvendes en fluorescerende zitidsonde, kan acylation detekteres i gel eller efter overførsel ved hjælp af den angivne excitationskanal.
  4. Overfør til polyvinylidenfluorid (PVDF) membraner (aktiveret i methanol og skyllet i ddH2O - 5 min hver) med halvtørt overførselsapparat ved 25 V, 1,0 A (konstant) i 30 minutter.
  5. Efter kortvarig skylning af membranerne med ddH2O suges den ene replikatmembran i 0,1 M KOH i methanol/vand (9:1 v/v) og den anden i 0,1 M Tris-HCl pH 7,0 i methanol/vand (9:1 v/v) som en ikke-alkalisk kontrol i 60 minutter ved stuetemperatur med skånsom gyngen.
  6. Skyl membranerne kort i ddH2O-vand efterfulgt af 6 gange 5 minutters vask i PBS-T (1x PBS, 0,1% Tween 20).
    BEMÆRK: Vask grundigt.
  7. Bloker membranerne natten over i 5% skummetmælksblokerende buffer (1x PBS, 0,1% Tween20).

6. Udfør western blot

  1. Hvor det er angivet, sonde med fluorescerende mærket Streptavidin (1:5000) og belastningskontrol, anti-GAPDH rhodamin (1:5000) i 5% BSA-blokerende buffer (0,01% SDS, 1x PBS, 0,1% Tween20) ved stuetemperatur i 45-60 minutter med blid rocking, i mørke.
    1. Undersøg den immunudfældede proteinplet først med primært anti-GFP-antistof i 5% skummetmælksblokerende buffer, derefter med passende sekundære antistoffer i 5% BSA som i trin 6.1.
  2. Vask membranerne i 5 minutter i PBS-T (1x PBS, 0,1% Tween20) i alt fire gentagelser og skyl med ddH2O-vand inden billeddannelse.

Representative Results

Forskellen i mærkningseffektivitet mellem forsæbte og ikke-forsæbte (ikke-sap) alkynylfedtsyrer til påvisning af klikkemi kan visualiseres og sammenlignes med signalintensiteten af fede acylerede proteiner gennem western blot (figur 1). En mærkbar effekt blev observeret med stigende længde af acylkæderne. I celler mærket med alkynylstearat (alk-stear) øgede forsæbning af fedtsyren og levering med BSA til metabolisk mærkning drastisk påvisningen af S-acyleret proteinsignal gennem klikkemi og påvisning af en fluorescerende azido-sonde (figur 1, højre), hvilket tyder på en samlet stigning i cellulær inkorporering af alkynylfedtsyreetiketten. Omvendt blev der ikke observeret nogen mærkbar forskel i celler behandlet med den korteste og mest opløselige fedtsyre, alkynyl-myristat (alk-myr; 13-tetradecynosyre eller 13-TDYA). Celler mærket med alkynylpalbitat (figur 1, midten) viste en mellemliggende stigning i etiketten sammenlignet med alkynylmyristat (13-TDYA), men mindre end alkynylstearat.

Det er vigtigt, at behandling af PVDF-membraner med 0,1 M KOH stort set fjernede fedtsyreetiketterne fra celler inkuberet med alkynylpalbitat og alkynylstearat, hvilket bekræftede, at størstedelen af signalet var gennem en ester- eller thioesterbinding (figur 1, midt og højre, bundpaneler). Som forventet var inkorporeringen af alkynyl-myristat for det meste alkaliresistent (figur 1, venstre, nederste paneler) på grund af fastgørelsen af myristat til proteiner gennem en amidbinding.

Figur 2 viser alsidigheden og følsomheden af klikkemi til påvisning af fedtocylation af immunudfældede proteiner. HEK293T-celler blev transfekteret med myristoxyleret C-terminal huntingtin (HTT) smeltet sammen med GFP (myr-ctHTT-GFP) og mærket med alkynyl-myristat, som tidligere beskrevet18. Efter immunfældning blev ctHTT-GFP frigivet fra perlerne og udsat for klikkemi sammen med lysaterne. Ikke alene blev myristoylering af vildtype (WT) myr-ctHTT-GFP påvist i immunudfældningerne, men det blev stærkt påvist i lysaterne, mens G2A-mutationen fuldstændigt blokerede myristoylering af ctHTT-GFP (figur 2).

Figure 1
Figur 1: Påvisning af fedtaylerede proteiner ved hjælp af klikkemi. HEK293T-celler blev inkuberet med de angivne fedtsyrer direkte (ikke-sap) eller efter forsæbning (sap) og inkubation med bærerproteinet BSA som beskrevet i protokol 2.1-2.7. Alkynylfedtsyrer blev forbundet med fluorescerende azid ved at udsætte 100 μg proteinlysater for klikkemi, adskilt af SDS-PAGE og overført til PVDF-membraner. Efter behandling med 0,1 M Tris pH 7,0 eller 0,1 M KOH, for at vende thioesterbindinger, blev fedtacylation påvist under anvendelse af et fluorescerende azid. GAPDH blev brugt som belastningskontrol; anti-GAPDH rhodamin (1:5.000). Alk-myr = 13-TDYA, alk-pal = 15-HDYA, alk-ste = 17-ODYA. Klik her for at se en større version af denne figur.

Figure 2
Figur 2: Påvisning af N-myristoyleret ctHTT-GFP ved hjælp af klikkemi. HEK293T-celler blev transfekteret med C-terminalt afkortet (ct) og myristoylerbar form af HTT (myr-ctHTT-GFP) og mærket med alkynyl-myristat. En ikke-myristoylerbar form med den essentielle glycin erstattet med en alanin blev inkluderet (G2A). Efter høst og lysis blev ctHTT-GFP immunudfældet ved hjælp af gede-anti-GFP. Lysater blev udsat for klikkemisk reaktion (venstre) såvel som immunfældninger efter frigivelse fra perlerne. Myristoylering blev påvist ved hjælp af Streptavidin Alexa 680 (SA680). GFP blev påvist ved hjælp af kanin anti-GFP i kombination med anti-kanin Alexa 488. Klik her for at se en større version af denne figur.

Figure 3
Figur 3: Arbejdsgangsskema for eksperimentel protokol. Arbejdsgangsoversigt over de vigtigste eksperimentelle trin i protokollen. Der noteres flere punkter, hvor protokollen kan sættes på pause. Klik her for at se en større version af denne figur.

Discussion

Direkte tilsætning af fedtsyrer til celler i kultur kan resultere i uopløselighed, udfældning af lipider og lipotoksicitet40. Derfor kan tilsætning af fedtsyrer direkte til celler ikke kun resultere i dårlig cellulær optagelse og lav tilgængelighed af fedtsyremærket, men også et nedsat antal levedygtige celler til downstream-analyse samt aktivering af off-target-veje. Imidlertid involverer mange metaboliske mærkningsprotokoller til påvisning af klikkemi direkte tilsætning af fedtsyrer, og et stort antal palmitoylproteomundersøgelser ved hjælp af klikkemidetektion til dato forsæber sjældent fedtsyreretiketterne eller inkuberer dem med BSA8,36. Det er vigtigt at overveje, at effektiviteten og følsomheden af klikkemidetektion af fedtaclylerede proteiner er afhængig af tilstrækkelig cellulær optagelse af fedtsyreanalogerne. Derfor er det rimeligt at spekulere i, at mange S-acylerede proteiner kan have undgået påvisning i proteomiske undersøgelser på grund af en lav tilgængelighed af fedtsyreetiketterne fra dårlig inkorporering i cellerne, især når den langkædede fedtsyre 17-ODYA blev brugt. 17-ODYA, eller alkynyl-stearat, har været den meget anvendte etiket til flere undersøgelser på grund af dets kommercielle tilgængelighed og dets tidlige anvendelse8,36. Resultaterne af denne protokol viser imidlertid, at forsæbning af 17-ODYA resulterer i den største stigning i påvisningen af S-acylerede proteiner sammenlignet med kortkædede fedtsyrer såsom palmitat eller myristat. Derfor kan gentagelse af disse eksperimenter med forsæbte etiketter give yderligere substrater af S-acylation, der måske tidligere er blevet overset. Yderligere, mens de fleste palmitoylacyltransferaser foretrækker palmitat til S-acylering, har nogle præferencer for andre længder af fedtsyrer, såsom stearat15,38,44. Derudover foretrækker nogle proteiner eller endda specifikke steder i proteiner en fedtsyre frem for en anden15,45. Derfor kan undersøgelser, der anvender 17-ODYA, have en bias mod proteiner S-acyleret med stearat, ikke palmitat, mens de også underrepræsenterer disse proteiner på grund af lavere påvisning.

Den forbedrede metaboliske mærkningseffektivitet for klikkemi er afhængig af forsæbning af lipider og inkubation med FAFBSA-trin samt den aflipiderede FBS. Alle fedtsyrer skal være fuldstændigt forsæbt i KOH uden synlige faste stoffer tilbage, før de fortsætter med inkubation med FAFBSA. Dette kan være et vanskeligt skridt, og timing er afgørende. Når de forsæbte fedtsyrer er gået i opløsning ved 65 °C, tilsættes varm BSA med det samme, da yderligere opvarmning vil forårsage fordampning af DMSO fra fedtsyrerne. Derudover vil den forsæbte etiket begynde at størkne igen, så snart den begynder at afkøle. Derfor skal FAFBSA være varm og tilsættes hurtigt, efter at saltet er blevet opløseligt. Glasreaktionshætteglassene og deres form er vigtige for dette trin. De tillader det forsæbte lipid at være varmt nok til at forblive opløseligt, mens det er køligt nok til at sikre, at FAFBSA ikke størkner. Tilstrækkelig blanding via pipettering er også vigtig på dette trin for at sikre en homogen opløsning til mærkning.

Reagenserne til klikkemi skal opbevares korrekt, typisk med tørremidler eller under N2 - eller Ar-gas ved -20 °C til -80 °C. Manglende acylationssignal eller svagt signal kan skyldes ustabile reagenser, især ældre TBTA- og azidlageropløsninger. Desuden skal man være forsigtig med fluorescerende zidopløsninger, som skal beskyttes mod lys så meget som muligt. Derudover kan det være nødvendigt at teste variabler såsom metode til lipidmangel og mærkningstid for at bestemme de optimale betingelser afhængigt af den anvendte celletype. For eksempel kan neuronale celler have brug for længere mærkningstider, fordi medieændringer og lipidmangel er vanskelige (ikke offentliggjort).

Fordelen ved denne protokol er mest dramatisk, når den anvendes til langkædede fedtsyrer. For kortere kæder bliver stigningen i signalintensiteten mindre dramatisk, men er stadig sandsynligvis beskyttende for cellerne. Mens de foreslåede ændringer vil forbedre proteinacylationsdetektion generelt, betragtes klikkemi stadig som en lipidcentreret metode1, der er begrænset til påvisning af dynamisk, ikke stabilt S-acylerede proteiner1. Andre begrænsninger, der skal overvejes, omfatter kravet om fedtsyremangel for at fremme mærkning og dets relativt begrænsede udvalg af kompatible celletyper sammenlignet med acyl-biotinudveksling (ABE) påvisning af S-acylation16. På trods af disse begrænsninger er detektion af klikkemi hurtigere end de fleste acyludvekslingsassays og er bedre egnet til påvisning af proteiner, der ikke tåler de gentagne proteinudfældningstrin, der kræves til acyludvekslingsassays. Derudover kan denne fremgangsmåde kombineres med samtidig mærkning ved hjælp af andre klikanalyser såsom pulsjagtanalyse38.

Anvendelsen af denne modifikation til metabolisk mærkning til klikkemi øgede den samlede påvisning af acylerede proteiner, især S-acylerede, med en række proteomiske teknikker, der anvendes sammen med klikkemi. Som vist kan fluorogen detektion anvendes som et alternativ til biotin (figur 1)28. Dette er især nyttigt, fordi der ikke er nogen endogent fluorescerende proteiner i cellelysaterne. Derudover kan fluoroforer, der først aktiveres efter klikkemi, anvendes46. Den forsæbte og FAFBSA-bundne fedtsyre til mærkning af klikkemi kan hjælpe med vanskeligheder med at detektere proteiner af interesse på grund af en samlet stigning i mængden af etiket, der er tilgængelig i cellen, og ved at begrænse toksiske virkninger af tilsætning af fedtsyrer direkte til medierne. Det kan også bruges sammen med massespektrometri27 til at øge påvisningen af proteiner med lav overflod, især når det tages sammen med de seneste fremskridt ved hjælp af maskinlæringsalgoritmer, der forhindrer overflødige målinger for at øge følsomheden over for proteiner med lav overflod, i modsætning til eksisterende dataafhængig erhvervelse, der favoriserer påvisning af de mest rigelige proteiner47 . Derudover kan klikkemi kombineres med stabil isotopmærkning med aminosyrer i cellekultur (SILAC) og pulsjagtmetoder til fremstilling af kvantificerbare data om dynamisk protein S-acylation27. Endelig har Hannoush-gruppen kombineret klikkemi med nærhedsligeringsassay (PLA) for at muliggøre enkeltcellevisualisering og undersøgelser af subcellulær fordeling af palmitoylerede proteiner43,48.

Disclosures

Forfatterne har intet at afsløre.

Acknowledgments

Dette arbejde blev finansieret af National Science and Engineering Research Council (NSERC; RGPIN-2019-04617). Lucia Liao blev finansieret af The Ram og Lekha Tumkur Memorial Scholarship gennem Biologisk Institut ved University of Waterloo og Lucy Morrison Memorial Bursary gennem IODE Ontario ud over kandidatforskningsfinansieringen fra University of Waterloo, der omfatter Graduate Research Studentship (50503-11072), Science Graduate Award og Graduate Teaching Assistantship. Forfatterne vil gerne takke alle medlemmer af Martin-laboratoriet for deres støtte til at forberede dette manuskript, især Stephanie Ryall, Harleen Gill og Sadia Khan, der oprindeligt hjalp med at oprette Martin Lab som forberedelse til disse undersøgelser. Forfatterne vil også gerne takke Dr. Luc Berthiaume for den venlige gave af ctHTT-GFP-konstruktionerne og Dr. Shaun Sanders for kritisk input i forberedelsen af manuskriptet. Figur 3 blev oprettet med BioRender.com.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
13-tetradecynoic acid (alkynyl myristic acid) (25mM) Click Chemistry Tools 1164
15-hexadecynoic acid (alkynyl palmitic acid) (100mM) Click Chemistry Tools 1165
17-octadecynoic acid (alkynyl stearic acid) (100 mM) Cayman Chemical Company 90270
30% acrylamide/bis solution 29:1 Biorad 1610156
96-well plate reader Biorad N/A
AFDye 647 azide plus Click Chemistry Tools 1482
Ammonium persulfate (APS) Biorad 1610700
Anti-GAPDH hFAB Rhodamine Biorad 12004167
Anti-rabbit Alexa 488 Invitrogen A11034
Anti-Tubulin hFAB Rhodamine Biorad 12004166
Biotin Azide Click Chemistry Tools 1265
Bis-tris, ultrapure VWR 715
Calcium chloride J.T. Baker 1332-1
Centrifuge 16,000xg, 4°C Thermo Scientific N/A
Charcoal STRP FBS One Shot (DCC-FBS) Life Technologies A3382101
ChemiDoc Imager Biorad N/A
Copper sulfate (1 mM) VWR BDH9312
Deoxycholic acid sodium salt monohydrate MP Biomedicals 102906
Detergent compatible (DC) assay Biorad N/A
Dimethyl sulfoxide (DMSO) VWR 0231-500 mL
DMEM, 1x Wisent Inc 319015CL
Ethanol, anhydrous N/A N/A
Fatty Acid Free BSA MP Biomedicals 219989950
Fast Blot Turbo Semi-dry transfer Biorad N/A
Fetal Bovine Serum (FBS) Thermo Fisher Scientific 12483-020
FluoroTrans W PVDF (polyvinylidene fluoride) transfer membrane Pall Life Sciences BSP0161
HEPES (4-(2-Hydroxyethyl)-1-piperazinyl]-ethanesulfonic) acid VWR 5011
Humidified Incubator at 37°C and 5% CO2 VWR N/A
Igepal CA-630 Alfa Aesar J61055
Image Lab Software Biorad N/A
L-glutamine supplement solution Wisent Inc 609-065-EL
Magnesium chloride Fisher Scientific BP214-500
Methanol VWR BDH1135
Myristic Acid (25 mM) VWR M0476-25G
Palmitic acid (100 mM) VWR P0002-25G
Penicillin-Streptomycin, 10x Wisent Inc 450201EL
Pepstatin A (synthetic) Enzo Life Sciences ALX-260-085-M005
Phenylmethylsulfonyl fluoride Enzo Life Sciences ALX-270-184-G005
Phosphate buffered saline, 10x, pH 7.4 VWR 75801-000
Polyclonal Goat antibody to GFP (Affinity Purified) Eusera EU4
FluoroTrans W PVDF (polyvinylidene fluoride) transfer membrane Pall Life Sciences BSP0161
Potassium hydroxide Ward's Science 470302-100
Rabbit polyclonal antibody to GFP Eusera EU1
Sodium chloride VWR 0241-1KG
Sodium Dodecyl Sulfate (SDS) Fisher Scientific BP166-500
Sodium pyruvate Wisent Inc 600-110-EL
Streptavidin Alexa Fluor 680 conjugate Thermo Fisher Scientific S21378
Tris-(benzyltriazolylmethyl)amine (TBTA) (100 uM) Click Chemistry Tools 1061
Tris-(2-carboxyethyl)phosphine HCl (TCEP) (1mM) Soltec Ventures M115
Tris Base Fisher Scientific BP152-5
Trypsin/EDTA Wisent Inc 325-043-CL
Tween 20 Reagent Grade 1L VWR 97062-332
WHEATON NextGen V Vials 3 mL VWR 89085-424

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Zaballa, M. E., vander Goot, F. G. The molecular era of protein S-acylation: spotlight on structure, mechanisms, and dynamics. Critical Reviews in Biochemistry and Molecular Biology. 53 (4), 1-31 (2018).
  2. Martin, D. D. O., Beauchamp, E., Berthiaume, L. G. Post-translational myristoylation: Fat matters in cellular life and death. Biochimie. 93 (1), 18-31 (2011).
  3. Hallak, H., et al. Covalent binding of arachidonate to G protein alpha subunits of human platelets. The Journal of Biological Chemistry. 269 (7), 4713-4716 (1994).
  4. O'Brien, P. J., Zatz, M. Acylation of bovine rhodopsin by [3H]palmitic acid. The Journal of Biological Chemistry. 259 (8), 5054-5057 (1984).
  5. Liang, X., et al. Heterogeneous fatty acylation of Src family kinases with polyunsaturated fatty acids regulates raft localization and signal transduction. Journal of Biological Chemistry. 276 (33), 30987-30994 (2001).
  6. Thinon, E., Percher, A., Hang, H. C. Bioorthogonal chemical reporters for monitoring unsaturated fatty-acylated proteins. ChemBioChem. 17 (19), 1800-1803 (2016).
  7. Veit, M., Reverey, H., Schmidt, M. F. G. Cytoplasmic tail length influences fatty acid selection for acylation of viral glycoproteins. Biochemical Journal. 318 (1), 163-172 (1996).
  8. Sanders, S. S., et al. Curation of the mammalian palmitoylome indicates a pivotal role for palmitoylation in diseases and disorders of the nervous system and cancers. PLOS Computational Biology. 11 (8), 1004405 (2015).
  9. Hannoush, R. N. Synthetic protein lipidation. Current Opinion in Chemical Biology. 28, 39-46 (2015).
  10. Martin, D. D. O., Hayden, M. R. Post-translational myristoylation at the cross roads of cell death, autophagy and neurodegeneration. Biochemical Society Transactions. 43 (2), 229-234 (2015).
  11. Young, F. B., Butland, S. L., Sanders, S. S., Sutton, L. M., Hayden, M. R. Putting proteins in their place: Palmitoylation in Huntington disease and other neuropsychiatric diseases. Progress in Neurobiology. 97 (2), 220-238 (2012).
  12. Hansen, A. L., Mukai, K., Schopfer, F. J., Taguchi, T., Holm, C. K. Sting palmitoylation as a therapeutic target. Cellular & Molecular Immunology. 16 (3), 236-241 (2019).
  13. Veit, M. Palmitoylation of virus proteins. Biology of the Cell. 104 (9), 493-515 (2012).
  14. Jiang, H., et al. Protein lipidation: Occurrence, mechanisms, biological functions, and enabling technologies. Chemical Reviews. 118 (3), 919-988 (2018).
  15. Greaves, J., et al. Molecular basis of fatty acid selectivity in the zDHHC family of S-acyltransferases revealed by click chemistry. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 114 (8), 1365-1374 (2017).
  16. Gao, X., Hannoush, R. N. A decade of click chemistry in protein palmitoylation: Impact on discovery and new biology. Cell Chemical Biology. 25 (3), 236-246 (2018).
  17. Tsutsumi, R., Fukata, Y., Fukata, M. Discovery of protein-palmitoylating enzymes. Pflügers Archiv - European Journal of Physiology. 456 (6), 1199-1206 (2008).
  18. Roth, A. F., Feng, Y., Chen, L., Davis, N. G. The yeast DHHC cysteine-rich domain protein Akr1p is a palmitoyl transferase. The Journal of Cell Biology. 159 (1), 23-28 (2002).
  19. Lobo, S., Greentree, W. K., Linder, M. E., Deschenes, R. J. Identification of a Ras Palmitoyltransferase in Saccharomyces cerevisiae. Journal of Biological Chemistry. 277 (43), 41268-41273 (2002).
  20. Ohno, Y., Kihara, A., Sano, T., Igarashi, Y. Intracellular localization and tissue-specific distribution of human and yeast DHHC cysteine-rich domain-containing proteins. Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Molecular and Cell Biology of Lipids. 1761 (4), 474-483 (2006).
  21. Huang, K., et al. Huntingtin-interacting protein HIP14 Is a palmitoyl transferase involved in palmitoylation and trafficking of multiple neuronal proteins. Neuron. 44 (6), 977-986 (2004).
  22. Drisdel, R. C., Green, W. N. Labeling and quantifying sites of protein palmitoylation. BioTechniques. 36 (2), 276-285 (2004).
  23. Roth, A. F., Wan, J., Green, W. N., Yates, J. R., Davis, N. G. Proteomic identification of palmitoylated proteins. Methods. 40 (2), 135-142 (2006).
  24. Wan, J., Roth, A. F., Bailey, A. O., Davis, N. G. Palmitoylated proteins: purification and identification. Nature Protocols. 2 (7), 1573-1584 (2007).
  25. Martin, D. D. O., et al. Rapid detection, discovery, and identification of post-translationally myristoylated proteins during apoptosis using a bio-orthogonal azidomyristate analog. The FASEB Journal. 22 (3), 797-806 (2007).
  26. Kostiuk, M. A., et al. Identification of palmitoylated mitochondrial proteins using a bio-orthogonal azido-palmitate analogue. The FASEB Journal. 22 (3), 721-732 (2008).
  27. Martin, B. R., Wang, C., Adibekian, A., Tully, S. E., Cravatt, B. F. Global profiling of dynamic protein palmitoylation. Nature Methods. 9 (1), 84-89 (2012).
  28. Yap, M. C., et al. Rapid and selective detection of fatty acylated proteins using ω-alkynyl-fatty acids and click chemistry. Journal of Lipid Research. 51 (6), 1566-1580 (2010).
  29. Hang, H. C., Wilson, J. P., Charron, G. Bioorthogonal chemical reporters for analyzing protein lipidation and lipid trafficking. Accounts of Chemical Research. 44 (9), 699-708 (2011).
  30. Thinon, E., et al. Global profiling of co- and post-translationally N-myristoylated proteomes in human cells. Nature Communications. 5 (1), 4919 (2014).
  31. Charron, G., Wilson, J., Hang, H. C. Chemical tools for understanding protein lipidation in eukaryotes. Current Opinion in Chemical Biology. 13 (4), 382-391 (2009).
  32. Hang, H. C., et al. Chemical probes for the rapid detection of fatty-acylated proteins in mammalian cells. Journal of the American Chemical Society. 129 (10), 2744-2745 (2007).
  33. Heal, W. P., et al. Site-specific N-terminal labelling of proteins in vitro and in vivo using N-myristoyl transferase and bioorthogonal ligation chemistry. Chemical Communications. 0 (4), 480-482 (2007).
  34. Forrester, M. T., et al. Site-specific analysis of protein S-acylation by resin-assisted capture. Journal of Lipid Research. 52 (2), 393-398 (2011).
  35. Brigidi, G. S., Bamji, S. X. Detection of protein palmitoylation in cultured hippocampal neurons by immunoprecipitation and acyl-biotin exchange (ABE). Journal of Visualized Experiments: JoVE. (72), e50031 (2013).
  36. Blanc, M., et al. SwissPalm: Protein palmitoylation database. F1000Research. 4, 261 (2015).
  37. Heal, W. P., Wickramasinghe, S. R., Leatherbarrow, R. J., Tate, E. W. N -Myristoyl transferase-mediated protein labelling in vivo. Organic & Biomolecular Chemistry. 6 (13), 2308-2315 (2008).
  38. Lin, D. T. S., Conibear, E. ABHD17 proteins are novel protein depalmitoylases that regulate N-Ras palmitate turnover and subcellular localization. eLife. 4, 11306 (2015).
  39. Charron, G., et al. Robust fluorescent detection of protein fatty-acylation with chemical reporters. Journal of the American Chemical Society. 131 (13), 4967-4975 (2009).
  40. Alsabeeh, N., Chausse, B., Kakimoto, P. A., Kowaltowski, A. J., Shirihai, O. Cell culture models of fatty acid overload: Problems and solutions. Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Molecular and Cell Biology of Lipids. 1863 (2), 143-151 (2018).
  41. Jordan, M., Schallhorn, A., Wurm, F. M. Transfecting mammalian cells: Optimization of critical parameters affecting calcium-phosphate precipitate formation. Nucleic Acids Research. 24 (4), 596-601 (1996).
  42. Martin, B. R., Cravatt, B. F. Large-scale profiling of protein palmitoylation in mammalian cells. Nature Methods. 6 (2), 135-138 (2009).
  43. Gao, X., Hannoush, R. N. Single-cell in situ imaging of palmitoylation in fatty-acylated proteins. Nature Protocols. 9 (11), 2607-2623 (2014).
  44. Muszbek, L., Haramura, G., Cluette-Brown, J. E., Cott, E. M. V., Laposata, M. The pool of fatty acids covalently bound to platelet proteins by thioester linkages can be altered by exogenously supplied fatty acids. Lipids. 34, 331-337 (1999).
  45. Brett, K., et al. Site-specific S-Acylation of influenza virus hemagglutinin. The location of the acylation site relative to the membrane border is the decisive factor for attachment of stearate. Journal of Biological Chemistry. 289 (50), 34978-34989 (2014).
  46. Shieh, P., et al. CalFluors: A universal motif for fluorogenic azide probes across the visible spectrum. Journal of the American Chemical Society. 137 (22), 7145-7151 (2015).
  47. Pelletier, A. R., et al. MealTime-MS: A machine learning-guided real-time mass spectrometry analysis for protein identification and efficient dynamic exclusion. bioRxiv. , 110726 (2020).
  48. Gao, X., Hannoush, R. N. Method for cellular imaging of palmitoylated proteins with clickable probes and proximity ligation applied to Hedgehog, tubulin, and Ras. Journal of the American Chemical Society. 136 (12), 4544-4550 (2014).

Tags

Biokemi udgave 170 klikkemi bio-ortogonal mærkning fedtacylation alkynylfedtsyre biotinazid S-acylation S-palmitoylering palmitat stearat myristat
Optimeret inkorporering af alkynylfedtsyreanaloger til påvisning af fedtaylerede proteiner ved hjælp af klikkemi
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Liao, L. M. Q., Gray, R. A. V.,More

Liao, L. M. Q., Gray, R. A. V., Martin, D. D. O. Optimized Incorporation of Alkynyl Fatty Acid Analogs for the Detection of Fatty Acylated Proteins using Click Chemistry. J. Vis. Exp. (170), e62107, doi:10.3791/62107 (2021).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter