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Methodenartikel

Xenopus laevis als Modell zur Übersetzung Impairment Identifizieren

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DOI:

10.3791/52724

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27. September 2015

In diesem Artikel

Zusammenfassung

Die Kontrolle der Proteinsynthese erfolgt hauptsächlich im Initiationsschritt der Translation, dessen Mängel mit verschiedenen Störungen verbunden sind. Um ihre Ätiologie besser zu verstehen, haben wir hier ein Protokoll mit Xenopus laevis Eizellen beschrieben, das die Translation des mos-Transkripts in Gegenwart einer Mutante des Translationsinitiationsfaktors eIF4G1 bewertet.

Zusammenfassung

Die Proteinsynthese ist ein fundamentaler Prozess, um die Genexpression beeinflussen vielfältigen biologischen Prozesse, insbesondere die Anpassung an Umweltbedingungen. Die Initiierungsschritt, der den Zusammenbau der ribosomalen Untereinheiten auf der mRNA-Initiationscodon beteiligten Initiationsfaktor einschließlich eIF4G1 beinhaltet. Defekte in diesem geschwindigkeitsbestimmende Schritt der Translation an verschiedenen Erkrankungen verbunden. Um die möglichen Folgen eines solchen Deregulierungen studieren, Oozyten von Xenopus laevis bilden ein attraktives Modell mit hohem Grad von der Erhaltung der wesentlichen zellulären und molekularen Mechanismen mit menschlichen. Darüber hinaus soll während meiotischen Reifung Oozyten transkriptionell unterdrückt und alle notwendigen Proteine ​​aus bereits vorhandenen, maternalen mRNAs umgerechnet. Dieses preisgünstige Modell ermöglicht exogene mRNA, um perfekt mit einem effektiven Übersetzungs integriert werden. Hier ist ein Protokoll für die Bewertung der Übersetzung mit einem Faktor von Interesse (hier eIF4G1) mit stor beschriebened mütterlichen mRNA, die die ersten sind, um polyadenylierte und während Oocytenreifung als physiologischer Auslese übersetzt werden. Zuerst mRNA durch in vitro-Transkription von Plasmiden von Interesse (hier eIF4G1) synthetisiert werden in Oozyten und die Kinetik der Oocytenreifung von Keimbläschen Schlagerkennung injiziert wird bestimmt. Die untersuchten mütterlichen mRNA Ziel ist die Serin / Threonin-Proteinkinase mos. Seine Polyadenylierung und die anschließende Übersetzung zusammen mit der Expression und Phosphorylierung von Proteinen des MOS-Signalkaskade in Eizellreifung Beteiligten untersucht. Variationen des derzeitigen Protokolls zu unterbreiten Translationsfehlern werden ebenfalls vorgeschlagen, um der Allgemeinheit zu betonen. Angesichts der zunehmend Hinweise, dass aberrante Proteinsynthese kann in der Pathogenese von neurologischen Erkrankungen beteiligt sein, bietet ein solches Modell die Möglichkeit, leicht zu beurteilen diese Beeinträchtigung zu erkennen und neue Ziele.

Einleitung

Proteine ​​sind wesentliche Elemente des zellulären Lebens und damit zu größeren Maßstab des Organismus. Sie sorgen für die Mehrzahl von Zellfunktionen einschließlich der Struktur, Transport, Reaktionskatalyse, Regulierung der Genexpression usw. Ihre Expression ist das Ergebnis eines komplexen Mechanismus der Übersetzung für die Konvertierung einer mRNA in Protein. Die Übersetzung wird auf verschiedene Kontrollen unterzogen, sich anzupassen und die Genexpression nach den Zell Anforderungen während der Entwicklung und Differenzierung, Alterung, physiologischen Spannungen oder pathologischen Erscheinungen regulieren.

Über Internal ....

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Protokoll

Alle Xenopus Experimente wurden bei der Tierhaltung der Universität Lille 1 nach den Regeln des Gemeinschaftsrahmens des Europäischen (86/609 / EWG) für Labortierversuche durchgeführt. Das Tier-Protokoll wurde von der lokalen Ethikkommission genehmigt (Comité d'Ethique en Experimentieren Animale Nord-Pas-de-Calais, CEEA 07/2010).

1. Oocyte Handhabung

  1. Bereiten Sie die Narkoselösung: 1 g Tricainmethansulphonat Pulver in einem 1 l sterilem Wasser.
  2. Plunge weiblichen Xenopus laevis in diese Lösung, decken Sie den Becher, um das Entweichen zu vermeiden und warten Sie etwa 45 Minuten für das Tier vollst....

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Ergebnisse

Kinetic Reifung des Xenopus-Oozyten und die Bestimmung des Prozent Eizelle GVBD nach 24 Stunden von PG-Stimulation (2B, 2C):

Um die translatorische Folgen der eIF4G1-DN Genmutationsversuch die Reaktion auf PG in Xenopus laevis Oozyten mit cRNA eIF4G1-DN mikroinjiziert wird eIF4G1-WT und auf andere Steuerbedingungen (H 2 O, GFP) verglichen. Die Kontrollen zu ermöglichen, das Auftreten von Oozyten Mikroinjektion unabhängig von der Art des eingespri.......

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Diskussion

Translation ist ein Mechanismus in der Pathophysiologie von zahlreichen menschlichen Erkrankungen einschließlich mehreren neurodegenerativen Erkrankungen beteiligt. Zum Beispiel in der Parkinson-Krankheit mehrere Berichte vorgeschlagen, die Wertminderung in der Übersetzung mit erblichen Mutationen 8,12,13 verbunden.

Mehrere zelluläre Modelle stehen zur Verfügung, um die Translation zu studieren. Hier wird, um die translatorische Folgen einer Mutation in eIF4G1, die als dominant-ne.......

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Offenlegungen

Die Autoren haben nichts offenzulegen.

Danksagungen

Diese Forschung wurde durch ein Stipendium von INSERM, Universität Lille 1, Universität Lille 2, Regionales Krankenhauszentrum Lille (CHR de Lille) unterstützt. Das MCCH bedankt sich bei der Unterstützung durch die Fondation de France und dankt dem IRCL, Prof. Sonenberg für die Spende der V5-Plasmide, Dr. Dissous (Pasteur Institute, Lille) für die Spende von Anti-GFP-Antikörpern, UMS 3387 (Universität Rennes), wo Xenopus-Eizellen gekauft wurden, und Dr. Taymans (JPArc, Lille) für die kritische Lektüre des Manuskripttextes.

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Materialien

Liste der in diesem Artikel verwendeten Materialien
NameUnternehmenKatalognummerKommentare
Tricain-MethansulfonatSandozMS-222Eizellen für
den Umgang mit ZangenMoriaDumont MC40
Streptomycin/PenicillinSigma781
NatriumpyruvatSigmaP2256
Sojabohnen-Trypsin-InhibitorSigmaT9128
TetracyclinSigmaT7660
Tierarzt resorbierbares Vicryl-GarnJohnson& Johson IntlJV1205
Kollagenase ARoche Diagnostik10103586001
PmeINew England BiolabsR0560SHerstellung von synthetischer mRNA
DNAse/RNAse frei H2OLife Technologies10977
NatriumacetatMerck6268
Absolutes EthanolSigma02854
Nano DropThermo Scientific
TBE 10XEppendorf0032006.507
Ethidiumbromid 10 mg/mlLife Technologies15585-011
mMESSAGE mMACHINE KitAmbion by Life TechnologiesAM1344
MOPSSigmaM1254
EDTAFluka03609
AgaroseLife Technologies16500-500
Formaldehyd 37%Merck1.04003.1000
FormamidFluka47671
Gel Doc ImagerBiorad
Eizellpipette mit 100 8" GlaskapillarenDrummond Scientific Company3-000-510-XMikroinjektion
Ersatzglas 8"Drummond Scientific Company3-000-210-G8
0.45 µ m FilterMilliporeSLHA025NB
ProgesteronSigmaP0130
HepesSigmaH3375Western Blot
NaClSigmaS5886
SDSBiorad161-0301
MgCl2SigmaA3294
RinderserumalbuminSigmaA4612
Leupeptin,SigmaL8511
AprotininSigmaA1153
Benzamidin, SigmaB6506
PMSFSigmaP7626
Natriumvanadat, SigmaS6508
Laemmli-PufferBiorad161-0737
NuPAGE Novex 4-12% Bis-Tris Protein Gele, 1,0 mm, 15 WellLife TechnologiesNP0323BOX
SDS-PAGE Elektrophorese, mini-Protean TGXBiorad456-1036 und -1096
horizontales Semi-Dry-Blotting-SystemW.E.P. Compagny
GlycineBiorad161-0718
Tris-HClBiorad161-0719
Hybond ECL MembranAmersham Life Science10401180
MethanolVWR20846-292
Ponceau Rot (0,5%)SigmaP3504
Tween 20SigmaP2287
Anti-GFPLife TechnologiesA11122
Anti-V5Santa Cruz Biotechnologysc-58052
Anti-Eg2Santa Cruz Biotechnologysc-27884
anti-Eg2-PCell SignalingC39D8
anti-ERK2Santa Cruz Biotechnologysc-1647
anti-ERK2-P (Tyr204)Santa Cruz Biotechnologysc-7976
anti-RskSanta Cruz Biotechnologysc-231
anti-mosSanta Cruz Biotechnologysc-86
Anti-Maus-Meerrettich-Peroxidase-markierter SekundärantikörperSanta Cruz Biotechnologysc-2005
Anti-Kaninchen-Meerrettich-Peroxidase-markierter SekundärantikörperSanta Cruz Biotechnologysc-2812
Anti-Meerrettich-Peroxidase-markierter SekundärantikörperSanta Cruz Biotechnologysc-2378
Erweitertes ECL-NachweissystemAmershan Life ScienceRPN2135
PBS 1xSigmaP4417Polyadenylierungsassay
TRIZOL (Qiazol Lysereagenz)Qiagen79306
ChloroformSigma31998-8
IsopropanolSigma278475-1L
RNeasy Mini-KitQiagen74106
RTL PufferQiagen79216
RNAse freie DNAse SetQiagen79254
PrimerEurogentec
T4 RNA-Ligase 1 New England BiolabsM0204S
C-DNA-Reverse-Transkriptionskit mit hoher KapazitätApplied Biosystems, Life Technologies4368813 Taq-Polymerase
Life Technologies10342020
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Referenzen

  1. Jackson, R. J., Hellen, C. U., Pestova, T. V. The mechanism of eukaryotic translation initiation and principles of its regulation. Nat Rev Mol Cell Biol. 11 (2), 113-127 (2010).
  2. Holcik, M., Sonenberg, N. Translational control in stress and apoptosis. Nat Rev Mol C....

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Nachdrucke und Genehmigungen

Tags

TranslationsinitiierungOozytenreifungKeimblaschendurchbruchWestern BlotmRNA-PolyadenylierungMos-SignalkaskadeProgesteronstimulationeIF4G1-MutationKapillarmikroinjektion