استخراج الملح متسلسلة من البروتينات الكروماتين ملزمة أداة مفيدة لتحديد خصائص ربط مجمعات كبيرة من البروتين. ويمكن استخدام هذا الأسلوب لتقييم دور مفارز الفردية أو المجالات في تقارب شامل بروتين معقدة لمعظم الكروماتين.
يتطلب اشتراك JoVE لعرض هذا المحتوى. تسجيل الدخول أو ابدأ نسخة تجريبية مجانية
مقالة منهجية
استخراج الملح متسلسلة من البروتينات الكروماتين ملزمة أداة مفيدة لتحديد خصائص ربط مجمعات كبيرة من البروتين. ويمكن استخدام هذا الأسلوب لتقييم دور مفارز الفردية أو المجالات في تقارب شامل بروتين معقدة لمعظم الكروماتين.
توضيح خصائص ربط الكروماتين استهداف البروتينات يمكن أن تكون صعبة للغاية بسبب الطبيعة المعقدة الكروماتين والطابع غير المتجانس لمجمعات الكروماتين--تعديل معظم الثدييات. وللتغلب على هذه العقبات، نحن قد تكيفت مقايسة استخراج ملح متسلسلة (SSE) لتقييم الانتماءات ملزم النسبية لمجمعات الكروماتين زمنياً. هذا التحليل سهلة ومباشرة يمكن أن يستخدمها غير الخبراء لتقييم الفرق النسبي في ملزمة تقارب من مجمعين ذات الصلة، والتغييرات في تقارب مجمع عند وحدة فرعية يتم فقدان أو يتم إلغاء تنشيطه مجال فردية، والتغيير في ملزمة تقارب بعد التعديلات للمناظر الطبيعية الكروماتين. بشكل تسلسلي إعادة تعليق الكروماتين الأكبر في زيادة كميات من الملح، نحن قادرون على الشخصية شطف بروتين معين من الكروماتين. استخدام ملفات التعريف هذه، نحن قادرون على تحديد كيف تؤثر التعديلات في مجمع الكروماتين--تعديل أو تعديلات على البيئة الكروماتين على التفاعلات ملزمة. اقتران SSE مع غيرها من فحوصات في المختبر و في فيفو ، يمكننا تحديد أدوار المجالات الفردية والبروتينات في وظائف معقدة في مجموعة متنوعة من البيئات الكروماتين.
تنظيم الحمض النووي في الخلايا حقيقية النواة هو نظام معقد ومتطورة هو رقابة مشددة من جانب مجموعة متنوعة بروتينات بتنسيق الاستجابات للمثيرات داخل الخلية وخارج الخلية. الحمض النووي هو الملتفة حول هيستون أوكتاميرس للنموذج نوكليوسوميس، الذي يمكن توزيعها على طول الحمض النووي فضفاضة أو ضغط في اللفات ضيقة1. ويعرف هذا الترتيب الهيكلي للحمض النووي و histones الكروماتين، الذي تنظمه شبكة بروتينات بالقراءة والكتابة، ومحو التعديلات متعدية الجنسيات (PTM) وظيفة في هيستونيس2. تغيير بعض هيستون بتمس، مثل أسيتيلاتيون، المسؤول عن الحمض الأميني تودع، تغيير التفاعلات بين هيستونيس والحمض النووي2. هيستون بتمس تخدم أيضا تجنيد المنظمين النسخي، remodelers الكروماتين، وآلية إصلاح تلف الحمض النووي، وآلات النسخ المتماثل الحمض النووي لمناطق محددة من الجينوم3.
معظم طرق لدراسة التفاعلات بين لونين أما التحقيق التفاعلات صغيرة الحجم أو تنطوي على تحليلات المجين على نطاق كبير. كثيرا ما تستخدم في المختبر ملزمة الدراسات الفردية المجالات المؤتلف مع الببتيدات هيستون أو الحمض النووي في فحوصات مثل الببتيد بولدوونس والاستقطاب الأسفار، التفريد التنقل shift فحوصات (أمسا) والقياس المعايرة متحاور. لأن هذه الاختبارات عادة التركيز على مجال البروتينات فردية، تيسير فهم قطعة صغيرة من اللغز، ولكنها لا تسمح لنا بفهم الطبيعة التعاونية للبروتينات متعددة المجالات، ناهيك عن دورها في البروتين المتعددة المجمعات. تتم إضافة طبقة أخرى من المعضلة بتشكيل مجمعات الكروماتين--تعديل معظم الثدييات غير متجانسة. هذا التغاير البروتين، في تركيبة مع الطبيعة الدينامية للمناظر الطبيعية الكروماتين، يجعل من تحدي بإيجاز في فيفو ملزمة تفاعلات البروتينات الكروماتين على الكروماتين في المختبر.
في فيفو الأساليب تقدما كبيرا؛ ومع ذلك، أنها غالباً مكلفة وتستغرق وقتاً طويلاً، وتحديا من الناحية التقنية. إيمونوبريسيبيتيشن الكروماتين متبوعاً بالتسلسل (الرقائق-seq) مفيد جداً لتحديد التعريب من البروتينات والتعديلات هيستون عبر الجينوم، إلا أن ذلك يتطلب التحسين الكبير4. غالباً ما تكون البروتينات كروسلينكيد بلونين للحفاظ على التفاعلات؛ ومع ذلك، هذا يمكن أن تنتج التفاعلات مصطنعة، وقد يسبب حانمه إخفاء5. وعلاوة على ذلك، تتطلب إيمونوبريسيبيتيشنز (IP) أجسام مضادة محددة للغاية، والتحسين واسعة من قص الحمض النووي وشروط الملكية الفكرية برقاقة--قبكر استخدام موقع ربط معروفة، التي غالباً لا مسبقاًالمتوفرة. بعد تحسين ظروف رقاقة، تجهيز العينات مكلف ويتطلب عدة أسابيع إلى أشهر لتسلسل وتحليل. على الرغم من أن هذا الأسلوب لا تقدر بثمن لتحديد إضفاء الطابع المحلي على الكروماتين ملزمة البروتينات عبر الجينوم، التكلفة والالتزام بالوقت جعله الباهظة لاستخدام هذا الأسلوب لتوليد فرضيات حول كيفية تأثير التغييرات الصغيرة على خصائص الربط العالمي .
في هذه الورقة، ويصف لنا كيف يمكن استخدام مقايسة استخراج ملح متسلسلة (SSE) لفحص ملفات تعريف عالمي ملزم البروتينات المرتبطة الكروماتين وتميز كيف التغييرات في التشكيل جانبي PTM المعقدة، أو العالمية بروتين، يمكن أن يغير التفاعلات. وعلى الرغم من عمليات استخراج الملح تقنية تستخدم عادة، وعلى نطاق واسع، نظهر كيف هذا الأسلوب المتسلسل استنساخه للغاية وتنوعاً. SSE يسمح لنا بوصف كيفية إسهام وحدة فرعية مفردة معقدة أو حتى مجال مفرد إلى التقارب في المجمع العام لمعظم الكروماتين. SSE يمكن استخدامها أيضا لتحديد إذا كان الربط من البروتين تتأثر بالتغيرات في المشهد الكروماتين، وتقديم فرضيات مثيرة للاهتمام لاستهداف مارك هيستون التي يمكن تأكيدها باستخدام رقاقة seq وغيرها من الدراسات على نطاق واسع الجينوم.
ونحن أصلاً تكييف هذا الأسلوب من وو وآخرون، دراسة لوظيفة Polybromo1 (PBRM1) في ربط6،ريموديلير الكروماتين بباف7. باستخدام هذا الأسلوب، تحدد دور PBRM1 لربط الكروماتين داخل الكروماتين بباف يعيد البناء المعقدة وثم تحديد المساهمة النسبية برومودومينس الفردية الستة لهذه الدالة7.
هنا ونحن تصف كيفية تحسين هذه الطريقة لاستكشاف ملزمة الكروماتين في أنواع الخلايا المختلفة، لتقييم تقارب ملزم النسبية من الكروماتين مماثلة تعديل المجمعات، وأن ينظر في تشريد البروتين من الكروماتين مثبط كيميائية، و لتحديد آثار ملزمة الكروماتين بعد التعديلات للمناظر الطبيعية الكروماتين.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
1-الاستعدادات
السكروز2. استخراج الملح متسلسلة الأساسية
الخلايا3. استخراج الملح متسلسلة في حضور كل من " القارئ " مثبط
4. استخراج الملح متسلسلة في حضور كل من " الكاتب " مثبط
5. متسلسلة "الملح استخراج الحمض النووي الأضرار التالية"
6. استخراج الملح عدم متسلسلة
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
في هذه الورقة، ونظهر بمزايا وتطبيقات أسلوب استخراج الملح متسلسلة استخداماً (SSE) التي كنا قد تكيفت من الأدب6. في الشكل 1، قارنا إمكانية تكرار نتائج لمشاريع الأعمال الصغيرة لاستخراج البروتينات غير التتابع عن طريق الكشف عن أنماط شطف ARID1a و PBRM1. ونلاحظ دائماً أن ARID1a، وحدة فرعية BAF، الوتيس في المقام الأول 200 ملم كلوريد الصوديوم، و PBRM1، فرعية بباف حصري، الوتيس في المقام الأول 300 ملم كلوريد الصوديوم. ويبين ال...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
وصف التفاعلات بين البروتينات والكروماتين من خلال عمليات استخراج الملح هو أسلوب شائع التي استخدمت لعقود14،15؛ بيد أنه قد لا تم بشكل منهجي الأمثل قبل الكشف عن فائدته بالكامل. علينا أن نظهر كيف يوفر هذا الأسلوب المتسلسل بطريقة سريعة وغير مكلفة لتمييز التغييرات في ربط الكروماتين عندما يتم تغيير البروتين أو البيئة. SSE قابلة للتكيف للغاية ويمكن تحسينه للأمثل، والأهم من ذلك أنها بسيطة من الناحية التقنية ويتطلب أي معدات متخصصة. الجوانب الرئيسية التي تحتاج إلى أن يكون ال...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
المؤلفين قد لا تضارب المصالح المالية.
وأيد هذا العمل على جائزة باحث الخامس (V2014-004) وباحث الخامس بالإضافة إلى جائزة (D2016-030) من مؤسسة الخامس "بحوث السرطان"، وأمريكا سرطان المجتمع المؤسسية منحة بحثية (ACS سيبحث المنحة 58-006-53) إلى مركز جامعة بوردو عن السرطان البحث. أ وأيد "منح الهبات بورتش الدراسات العليا" إلى إدارة الصيدلة الجزيئية والكيمياء الدوائية جامعة بوردو ب. غ..
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
| الاسم | الشركة | رقم فهرسي | التعليقات |
|---|---|---|---|
| كلوريد الصوديوم ، كريستال 2.5 كجم AR (ACS) | أفانتور / ماكرون | 7581-06 | |
| سكروز ، كريستال 500 جم AR & uml ؛ (ACS) | أفانتور / ماكرون | 8360-04 | |
| كلوريد البوتاسيوم ، حبيبي 500 جم AR & (ACS) | أفانتور / ماكرون | 6858-04 | |
| قاعدة Trizma (R) ، المعيار الأساسي والمخزن المؤقت ، > = 99.9٪ (المعايرة بالتحليل الحجمي) ، البلوري | Sigma-Aldrich | T1503-1kg | |
| EDTA (Ethylenedinitrilo) حمض Tetraacetic ، ملح ثنائي الصوديوم ، ثنائي الهيدرات 125 جم AR (ACS) | أفانتور / ماكرون | 4931-02 | |
| NONIDET P-40 الركيزة ، 100 مل UN3082 | Amresco | E109-100ML | |
| HEPES Buffer محلول (1M) | Gibco | 15630-080 | |
| كلوريد المغنيسيوم ، 6-هيدرات ، كريستال 500 جم AR & uml ؛ (ACS) | أفانتور / ماكرون | 5958-04 | |
| جلسرين ، 1 لتر | أمريسكو | 0854-1 لتر | |
| ملح الصوديوم حمض ديوكسيكوليك ، 100 جرام | أمريسكو | 0613-100 جرام | |
| إيبندورف ريسيرش بلس ماصة | فيشر سيانتيفيك | 13-690-032 | |
| إيبندورف 5424 R أجهزة الطرد المركزي الدقيقة المبردة | إيبندورف | 5424 R | |
| الماوس الثانوي IgG HRP المرتبط | إشارات الخلية | 7076 | |
| إشارات الخلية المرتبطة بالأرنب الثانوي IgG HRP | 7074 | ||
| BMI-1 الجسم المضاد | Millipore | ||
| PBRM1 الجسم المضاد | Bethyl | A301-591A | |
| ARID1a الجسم المضاد | سانتا كروز | sc-32761 | |
| BRD4 الجسم المضاد | Bethyl | A301-9852a | |
| (+) JQ1 | شركة كايمان للكيماويات | 11187 | |
| شركة ساها | كايمان للكيماويات | 10009929 | |
| دوكسوروبيسين | AK Scientific | 25316-40-9 | |
| ثنائي ميثيل سلفوكسيد (DMSO) | ماكرون | 4948-02 | |
| ميني ترانس بلب سيل | بيوراد | 1703930 | |
| ميني جل تانك | ثيرموفيشر | A25977 | |
| الألبومين ، الأبقار (BSA) | Amresco | 0332-100g | يستخدم كحل 5٪ في PBS-T كحل حجب للبقع الغربية |
| Bolt MOPS SDS Running Buffer (20x) | Life Technologies | B0001 | |
| Bolt LDS Sample Buffer (4x) | Life Technologies | B0007 | |
| PageRuler Plus سلم البروتين الملون ، 10 إلى 250 كيلو دالتون | ThermoFisher | 26619 | |
| ميثيل كحول ، | ماكرون | 3041-10 | |
| تربسين كيدتا ، 1X | سيلجرو | 25-053-CI | |
| أزيد الصوديوم ، 250 جرام UN1687 | أمريسكو | 0639-250 جرام | |
| كبريتات دوديسيل الصوديوم (SDS) 500 جرام UN1325 | Amresco | 0227-500G | |
| جلايسين ، للرحلان الكهربائي ، > = 99٪ | سيجما ألدريتش | G8898-1 كجم | |
| بيج توب أنابيب الطرد المركزي الدقيقة ، البولي بروبيلين | VWR | 20170-333 | |
| 1000 & L Pipet Tips | VWR | 83007-382 | |
| NuPAGE Bis-Tris المواد الهلامية مسبقة الصب 4-12٪ | Invitrogen | NW04125BOX | |
| Leupeptin Hemisulfate ، 5 MG | RPI Research Products | 22035-0.005 | تستخدم لمحلول مثبط البروتين. |
| APROTININ ، 10 مجم | منتجات أبحاث RPI | 20550-0.01 | تستخدم لمحلول مثبطات البروتينات. |
| الببستاتين أ ، 5 مجم | منتجات أبحاث RPI | 30100-0.005 | تستخدم لمحلول مثبطات الإنزيم البروتيني. |
| OVCA429 الخلايا | هدية من كارين كاودن دال دكتوراه | ||
| HEK293T | ATCC | CRL-3216 | |
| خلايا HeLa | ATCC | CCL-2 | |
| McCoy's 5A media | Corning Mediatech | 10-050-CV | |
| DMEM | Corning Mediatech | 10-013-CV | |
| الحد الأدنى من الوسط الأساسي (MEM) ، مسحوق | Corning Mediatech | 50-011-PC | |
| MEM NEAA (100X) الأحماض الأمينية غير الأساسية | Gibco | 11140-050 | |
| FB-11: مصل الأبقار الجنينية ، مصدر أمريكي | أوميغا Scientific | FB-11 | |
| Penicillin-Streptomycin Solution | Life Technologies | 15140-122 | |
| Glutamax | Life Technologies | 35050-061 | |
| بيروفات الصوديوم | Life | 11360070 | |
| VWR Power المصدر: | VWR | 13-690-032 |
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.