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El hipopótamo señalización camino primero fue identificado en Drosophila como un nuevo regulador del crecimiento celular y animal tamaño1,2. Desde su descubrimiento inicial, pruebas de montaje ha demostrado convincentemente que la vía Hipona juega papeles críticos en el desarrollo (p. ej., desarrollo embrionario, control del tamaño del órgano y morfología tridimensional de [3D]), (tumorigénesis por ejemplo, desarrollo de tumores, metástasis, angiogénesis, evasión inmune, inestabilidad genómica, respuesta de estrés y resistencia a los medicamentos) y la homeostasis del tejido (por ejemplo, renovación de células madre y la diferenciación y regeneración de los tejidos después de la lesión) 3 , 4 , 5 , 6 , 7 , 8 , 9 , 10. señalización de hipopótamo es con frecuencia existen varios tipos de cáncer7,8,9,10,11,12. Por lo tanto, dilucidar las funciones de la vía Hipona en Biología del cáncer y terapéutica y medicina regenerativa se ha convertido en una de las zonas más calientes en la investigación biomédica.
En síntesis, en el camino de hipopótamo, al activarse por reguladores de arriba (p. ej., contacto célula-célula, nutrimentos y matriz extracelular [MEC]), quinasas de serina/treonina (S/T) MST1/2 (MST; homólogos mamíferos del hipopótamo de Drosophila ) fosforilan o activar adaptador las proteínas hMOB1 y WW45, así como las quinasas LATS1/2 (LATS) que, posteriormente, fosforilan coactivador transcripcional YAP y su paralog TAZ en HX(H/R/K)XX(S/T) conservado (H, histidina; R, arginina; K, lisina; S, serina; T, treonina; X, cualquier aminoácidos) motivos, incluyendo YAP-S127 y TAZ-S8911,12. S127-phosphorylated YAP (YAP-pS127) y S89-phosphorylated TAZ (TAZ-pS89) son degradados por ubiquitinación o se unen a la proteína citoplásmica 14-3-3 y se les impide interactuar con TEAD1-4 factores de transcripción en el núcleo al transactivate aguas abajo genes implicados en la proliferación celular y apoptosis (figura 1). A pesar del enorme interés en el camino de hipopótamo, existen pocas herramientas para medir el hipopótamo señalización y aquellos que se han limitado históricamente a los periodistas de producción transcripcional YAP/TAZ/TEAD. De hecho, hasta hace poco, había no hay herramientas para medir la dinámica y actividad del hipopótamo componentes de señalización de manera cuantitativa en tiempo real, alto rendimiento y no invasiva tanto in vitro como in vivo.
Dada nuestra comprensión del papel de las interacciones de la proteína-proteína en fisiología y patología emergente, hay gran interés en el desarrollo de herramientas que pueden utilizarse para el estudio de estas interacciones en una manera cuantitativa y en tiempo real13, 14,15,16. De hecho, ha habido un progreso significativo en el desarrollo de estrategias de bio-analíticos, incluyendo la levadura dos híbridos (Y2H)17el plasmón superficial (SPR) de resonancia18y Förster Resonancia energética transferencia (traste)19 ensayos, evaluar las interacciones proteína-proteína. Sin embargo, estos enfoques llevan la limitación de requerir significativa optimización de la orientación de reportero, tal que muchas construcciones, deberán analizarse para encontrar una eficiente. Además, estos enfoques también tienen una relativamente baja relación señal a ruido, que puede ser difícil discernir una señalización positiva verdadera.
Ensayos de complementación de proteínas se desarrollaron para superar estas limitaciones. La primera generación de ensayos de complementación de proteínas fue basada en split fluorescencia multicolor proteínas y no podrían solucionar las limitaciones mencionadas20. Las proteínas de la fluorescencia multicolora consisten en solamente un dominio, lo que es difícil de separar en dos fragmentos separados estables con baja afinidad y ruido de fondo21. Posteriormente, la luciferasa de la luciérnaga fue identificado como un nuevo candidato para el uso en el desarrollo de ensayos de complementación de proteínas split. En este enfoque, la luciferasa de la luciérnaga se divide en dos fragmentos (N-terminal y c-terminal luciferase [NLuc y CLuc]) con cada fragmento unida a una proteína diana de interés. Si el NLuc y CLuc se traen en proximidad a la interacción de las proteínas dos blanco, actividad de luciferasa se reconstituye y se genera la luz bioluminiscente en presencia de sustrato luciferin y22de la ATP. En 2001, realizando una proyección combinatoria utilizando una biblioteca que contiene fragmentos de NLuc y CLuc en varios sitios y unido a proteínas con diferentes conectores, Paulmurugan y Gambhir en Universidad de Stanford desarrollaron un split-firefly optimizado sistema de complementación asistida fragmento luciferase de interacciones proteína-proteína23. En este sistema, luciferasa de la luciérnaga se corta de aminoácidos (aa) 398 NLuc y CLuc, que se unen a dos proteínas de interés utilizando a un linker flexible de ocho residuos de glicina y dos residuos de serina.
Utilizando un enfoque similar, recientemente desarrollamos un nuevo LATS-BS fundiendo NLuc a 15 aa de YAP que rodea el sitio de fosforilación de LATS en S127 (YAP15) y CLuc con 14-3-3. La proteína integral de YAP no fue utilizada, para evitar confundir las señales por modificaciones post-traduccionales de YAP (p. ej., fosforilación en otros sitios y ubiquitinación) por otros reguladores de aguas arriba. El LATS-BS presentados aquí no invasiva puede monitorear Hippo actividad de señalización tanto in vitro en células vivas y en vivo en ratones20,24 (figura 2). Aquí, describimos un protocolo detallado para medir LATS kinase actividad en vitro usando el LATS-BS. En primer lugar, mostramos cómo la LATS-BS se puede utilizar para investigar el efecto de una proteína sobreexpresada en la actividad LATS. A continuación, mostramos cómo el biosensor se puede utilizar para supervisar la actividad de la vía Hipona después del tratamiento con los agentes que regulan la vía Hipona. Este protocolo podría utilizarse para identificar y caracterizar la señalización vías o estímulos regulan actividad de quinasa LATS.