2024年3月1日
本方案描述了一种基于生物发光共振能量转移(BRET)的检测方法,用于在活细胞中测量CRAF激酶与14-3-3蛋白之间的相互作用。本方案详细说明了细胞准备、BRET信号检测及数据分析的步骤。此外,还提供了一个示例结果,包括适当对照的设置以及用于优化检测条件的故障排除方法。
本研究的主要目标是通过研究与罕见疾病相关的RAS-MAPK信号通路中的突变,揭示该通路中的新弱点。我们近期开发了一种基于BRET的检测方法,用于在活细胞中测量RAF激酶的自抑制活性。重要的是,该方法对于表征一组位于B-RAF半胱氨酸富集区的罕见种系突变至关重要,结果证明该结构域在维持B-RAF自抑制以及防止其持续性生物学活性方面具有关键作用。
该实验检测14-3-3蛋白与RAF激酶C-RAF之间的相互作用,这些相互作用在发育和疾病过程中对介导RAF功能具有重要作用。此外,本实验与先前建立的用于检测RAF自身抑制及RAS与RAF相互作用的实验方法相结合,构成了在活细胞中解析RAF激酶调控机制的工具包。首先,取培养于10厘米培养皿中的293 FT细胞,吸除培养基。
用5 mL PBS洗涤细胞。然后加入1 mL胰蛋白酶EDTA,于37°C孵育3至5分钟,使细胞从培养皿上脱落。孵育结束后,向细胞中加入9 mL完全DMEM以中和胰蛋白酶。
反复吹打以形成均匀的单细胞悬液,并将细胞转移至15毫升离心管中。立即取20微升细胞悬液转移至1.7毫升离心管中,加入20微升台盼蓝染液混匀。使用自动细胞计数仪或血细胞计数板进行细胞计数。
将适当体积的细胞转移至50毫升离心管中,并用完全DMEM稀释。向六孔板的每个孔中加入2毫升细胞悬液。将细胞在37°C、10%二氧化碳条件下孵育过夜。
转染前,用 TE 缓冲液稀释纳米荧光素酶 C-RAF 和 1433 zeta halo 质粒,以及 PC DNA 3 空载体。标记一组无菌的 1.7 毫升离心管。向每根离心管中加入 100 微升转染培养基以及表达载体。
现在加入两微升转染试剂,轻轻涡旋混匀。将离心管在微量离心机中短暂离心,然后在约25摄氏度条件下孵育15分钟,使转染复合物形成。随后,将转染复合物逐滴加入细胞中,在37摄氏度孵育16至20小时,以表达Halo和Nano标签蛋白。
首先,标记三组无菌的1.7毫升离心管和一组无菌的15毫升锥底离心管。安装适配15毫升离心管的水平转子离心机,并预冷至4°C。取出转染了293 FT细胞的六孔细胞培养板。
吸出孔中的培养基。每孔加入 250 µL 胰蛋白酶 EDTA,于 37 °C 培养至细胞开始脱落。然后每孔加入 1 mL 含 10% FBS 的检测培养基,剧烈吹打以形成单细胞悬液。
将1毫升细胞悬液转移至预先标记的15毫升离心管中。向每根离心管中加入1毫升含10% FBS的培养基,轻轻倒置混匀5次。随后立即取20微升细胞悬液转移至第一组离心管中。
现在将15毫升离心管在预冷的离心机中以250 ×g离心5分钟。取第一组细胞,用20微升台盼蓝细胞染液进行染色,并使用细胞计数仪或血细胞计数板进行计数。从离心机中取出15毫升离心管后,吸除细胞沉淀中的培养基,并将沉淀重悬于无血清的检测培养基中,制成单细胞悬液。
将细胞重新接种至384孔板和6孔板时,需将15毫升离心管颠倒数次以获得均匀的细胞悬液,并将500微升细胞悬液转移至第二组和第三组的1.7毫升离心管中。向第二组加入0.5微升DMSO,向第三组加入0.5微升Halo 618配体,充分混匀。将含DMSO和含配体的阳性细胞悬液分别转移至试剂储液板的不同孔中。
使用多通道移液器将每种悬浮液各40微升转移至384孔培养板中。将剩余细胞转移至新的六孔培养板中,用于后续的蛋白质印迹分析,并将384孔板和六孔板在37摄氏度、5%二氧化碳条件下孵育过夜。取预先在37摄氏度温育的无血清检测培养基。
将解冻的纳米荧光素酶底物用无血清检测培养基按1:100稀释,并转移至试剂储液槽中。使用多通道移液器,将10微升底物混合液加入384孔培养板的每孔中。轻轻旋转培养板一分钟。
将384孔板放入多功能酶标仪中,记录所有含细胞孔在460纳米和618纳米处的发射光信号。使用给定公式计算空白对照组和配体处理组的原始毫BRET单位(milli-BRET units)BRET比值。通过从配体处理组的BRET比值中减去空白对照组的BRET比值,计算校正后的BRET比值。
纳米C-RAF S259A突变体使BRET信号降低约45%,纳米C-RAF S621A突变体使BRET信号降低约25%。双突变体几乎完全消除了BRET信号。
本方案描述了一种基于生物发光共振能量转移(BRET)的检测方法,用于测量活细胞中CRAF激酶与14-3-3蛋白之间的相互作用。该检测对于理解RAF激酶在发育和疾病中的调控机制至关重要。
在活细胞中对CRAF和14-3-3蛋白相互作用进行定量测量,解决了RAS-MAPK信号通路药物发现中靶点验证的关键挑战。该基于生物发光共振能量转移(BRET)的检测方法通过直接探究与致癌信号及罕见疾病相关的调控性蛋白质-蛋白质相互作用,实现机制层面的风险排除。该方法可在早期发现阶段及靶点筛选决策的关键节点,为项目组合的推进提供可靠的预测依据。
这种基于BRET的检测方法可融入从早期靶点验证到先导化合物筛选及临床前研究的整个发现流程,既支持机制性研究,也适用于筛选项目。