$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
نظام تدهور اليوبيكويتين-بروتوزوم هو آلة التنظيمية الرئيسية، والتي تورطت في الحفاظ على توازن بروتين في جميع حقيقيات النوى. يو بي إس تقارن البداية جزيئات اليوبيكويتين متعددة لبروتين بعد الهدف الذي تتدهور البروتين بولي اليوبيكويتين الموسومة من قبل بروتوزوم 26S. في معظم الحالات، فإن معدل الحد خطوة لاليوبيكويتين بوساطة التحلل هو الركيزة ubiquitylation بوساطة E2 التصريف الإنزيمات والإنزيمات E3 ligating (E3 Ligases) 1. بالتالي، الاستقرار داخل الخلايا بروتينات معينة تعكس قابليتها للاليوبيكويتين-الاقتران ونشاط الانزيمات وما شابه ذلك ubiquitylation بهم.
ligases E3 هي مكونات التعرف على الركيزة الرئيسية لشركة يو بي إس. على هذا النحو، وهذه الانزيمات تعترف degrons ضمن الركائز التي هي إما غائبة أو لم تتعرض في نظرائهم مستقرة 2. على سبيل المثال، العديد من المنظمين دورة الخلية مأوست يتم توليفها وتدهورت بطريقة محددة زمنيا من أجل الحفاظ على تقدم دورة الخلية في النظام. وغالبا ما تسيطر على تدهور هذه البروتينات من خلال الفسفرة، بوساطة الخلايا، مما يشير إلى تحركات التنظيم 3،4. من ناحية أخرى، يتم التعرف على البروتينات مطوية aberrantly من خلال degrons خفي. وهذه هي المناطق التي تكون مخفية عادة في البنية الأصلية ويتعرضون على هيكل الاضطراب. وتشمل مجالات مثل degrons مسعور 5-7 وشرائح المختلين جوهريا 8.
منذ اكتشاف المنوي للنظام اليوبيكويتين لتدهور البروتين وتوصيف العوامل الأساسية في الخلايا الشبكية 9 لست]، وكانت الوراثة الخميرة مفيدة في اكتشاف العديد من مكونات النظام اليوبيكويتين 10. هو نجاح الخميرة كما كائن نموذج لتحليل منهجي من تدهور البروتين من قبل شركة يو بي إس يرجع ذلك أساسا إلى كون يو بي إس هي عاليةلاي المحفوظة في جميع حقيقيات النوى 4، إلى جانب قابليته على كنظام تجريبي. في الواقع، وتستخدم النظم القائمة على الخميرة عادة إلى فك آليات عمل آلية ubiquitylation.
دراسة تحلل البروتين عن طريق البيوكيميائية وعادة ما يتطلب إعداد مقتطفات الخلية. بينما بروتينات الخلية الحيوانية يمكن استخراجه تحت ظروف معتدلة نسبيا التي تحافظ على تفاعلات البروتين وظيفة، وجود جدار الخلية قوية في الخميرة 11 يتطلب أقسى بكثير الظروف التي قد تؤثر على تعطيل الانتعاش البروتين. في الواقع، وإجراءات مختلفة لتعطيل خلية الخميرة تختلف اختلافا كبيرا في قدرتها على استعادة بروتينات سليمة في المبالغ التي تمثل الوفرة النسبية الخلوية الخاصة بهم بشكل صحيح. مزيد من الدقة متأصلة في الطرق المختلفة المستخدمة لتحديد معدلات تدهور للبروتينات محددة: تجارب "نبض مطاردة" الاستقلابية القائم على العلامات تليها ايمmunoprecipitation، لعزل بروتينات معينة 12، في كثير من الأحيان لا الكمية بدقة. وبالتالي، عندما تتم مقارنة تدهور البروتين بواسطة هذه الطريقة، ينبغي توخي الحذر في تفسير النتائج. للتحايل على هذا العيب، وهو سيكلوهيكسيميد البديل (فروج) مطاردة الفحص ويمكن استخدام 12. في هذا الاختبار، يتم إضافة مثبط الترجمة إلى مزارع الخلايا والتغيرات الزمانية في مستويات بروتين ثابت للدولة يتم رصدها في وقت لاحق. ومع ذلك، فإن استخدام فروج يقتصر على البروتينات مع عمر نصف قصيرة نسبيا (<90 دقيقة)، وكبت طويل الأجل لتخليق البروتين السامة للخلايا. والجدير بالذكر أن كلا من المقايسات المذكورة أعلاه تتطلب استخدام الأجسام المضادة بروتين معين، والتي ليست متاحة دائما.
للتغلب على هذه القيود التقنية، فقد طور الباحثون العديد من الأساليب التي لا تتطلب استخراج الخلايا والبروتين التعامل المباشر. ويستند نهج واحد بشأن إنشاء نعم العوز الغذائيسلالات الواحد، التي حصلت عليها حذف الجينات التي تكود الإنزيمات الأيضية الأساسية. وتشمل هذه الجينات HIS3، LEU2، LYS2 وTRP1، ترميز الإنزيمات اللازمة لالحيوي من الأحماض الأمينية، فضلا عن URA3 أن يشفر المرصد المغربي للسجون كربوكسيل (Ura3)، وهو إنزيم أساسي من البيريميدين ريبونوكليوتيد الحيوي. وقد Ura3 تستخدم على نطاق واسع في الدراسات تدهور البروتين. في هذه المقايسات والتعبير التأسيسية للUra3 ينقذ نمو الخلايا ura3 في واليوراسيل نقص المتوسطة 13. بالتالي زعزعة استقرار Ura3 من خلال الانصهار من degron يمكن أن يقلل من نمو الخلايا في الحد الأدنى من المتوسط تفتقر اليوراسيل. وقد استخدم هذا الأسلوب في مختلف الدراسات تدهور البروتين، بما في ذلك تحديد تدهور محددات 5، E3 ligases 14 و 15 مساعد عوامل ubiquitylation واكتشاف UPS رواية degrons 16. كل من هذه الأساليب المستخدمة نمو الخلايا على لوحات أجار كما فحص قراءات. ومع ذلك، رانه معيار النمو (الإيجابي / النمو السلبي)، في حين قوية وفعالة، هي في معظمها النوعية وليس الكمية توفير المعلومات التي من المهم لتقييم فعالية وdegron أو المساهمة النسبية لمختلف العوامل تدهور المساعدة.
لذا قمنا بتطوير وتستخدم ناقلات الخميرة وطرق الفحص تمكين التحليل المنهجي والكمي للتدهور البروتين بواسطة URA3 -degron نظام الانصهار. ويستند البروتوكول على الفحص سهلة لمقبض الذي يقيس حركية النمو في الثقافة السائلة في ظل ظروف الانتقائية (GiLS) وعلى الجيل من منحنيات النمو القياسية. وتتميز حركية نمو الخميرة قبل ثلاث مراحل رئيسية - تأخر والأسي (سجل) ومرحلة ثابتة. حساب حركية تكرار الخميرة خلال مرحلة السجل ظل ظروف انتقائية، والتي يتم تحديدها من خلال مستويات التعبير عن Ura3-degron، يوفر متحيز قياس الكمي سو تدهور البروتين. هذه الطريقة يمكن تطبيقها على قياس ومقارنة معدلات تدهور ركائز UPS متعددة في وقت واحد في سلالات متعددة وتحت ظروف مختلفة.