Name: Monitorización del conjunto eIF4F midiendo la interacción eIF4E-eIF4G en células vivas (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2020-05-01T13:30:00.000+00:00
Duration: 8 min 47 s
Description: Aprende a medir la interacción eIF4E-eIF4G en células vivas para evaluar perturbaciones inducidas por fármacos en el complejo eIF4F. Este ensayo celular facilita el desarrollo de inhibidores dirigidos contra esta interacción proteica clave en cáncer.

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Este trabajo fue apoyado por el presupuesto básico del p53lab (BMSI, A*STAR) y la subvención VIP de JCO (A*STAR).

La línea celular HEK293 se utilizó para el protocolo y fue cultivada en el Medio águila modificada de Dulbecco complementado con 10% suero bovino fetal, 2 mM L-glutamina, y 100 penicilina U/mL/ estreptomicina. Las células se cultivaban a 37 °C con un 5% de CO2 en un ambiente humidificado.
1. Evaluación cuantitativa de la interrupción compleja del fei4F a través de eIF4E:eIF4G604-646 ensayo de complementación
<ol><li>Cultivo celular y transfección transitoria de eIF4E:eIF4G604-646 ensayo de complementación<ol>
<li>Utilice células recién descongeladas con menos de 20 pasajes para todos los experimentos. El día 1, determine el número de celda mediante un contador de celdas estándar y cuente las celdas viables totales mediante el método de exclusión azul Trypan13.</li>
		<li>Semillas 6-well placas con 0.9 - 1.2 x 106 de HEK 293 células por pozo en 2 mL de medio de crecimiento estándar. NOTA: Con el fin de lograr la mejor eficiencia de transfección dentro de las líneas celulares indicadas anteriormente, asegúrese de que las células chapadas sean 70-90% confluentes el día después de la siembra.</li>
		<li>En la mañana del día 2, co-transfectar células con SubA-eIF4E y eIF4G604-646-Plásmido SubB utilizando un reactivo de transfección basado en lípidos (ver Tabla de Materiales)como se describe a continuación.<ol>
<li>Diluir 9 μL de solución a base de liposomas en un tubo que contenga 125 μL de medio sérico reducido sin rojo fenol (ver Tabla de Materiales)para cada transfección e incubar a temperatura ambiente durante 5 minutos.</li>
			<li>Preparar la mezcla maestra de ADN diluyendo 3 μg de cada plásmido en 125 μL de medio sérico reducido para cada tubo de transfección.</li>
			<li>Añadir 12 μL de reactivos potenciadores al tubo de mezcla maestro del ADN, mezclar bien e inmediatamente añadir el ADN: mezcla maestra potenciador a cada tubo de liposomas diluidos en una relación 1:1. Incubar durante 15 min a temperatura ambiente.</li>
			<li>Añadir el complejo ADN-lípidos a cada pozo e incubar las células en una incubadora de 37 °C con 5% de CO2 para 24 h.</li>
		</ol>
</li>
		<li>En la mañana del día 3, enjuague cada pozo con 1 ml de PBS.</li>
		<li>Retire el PBS e incuba las células en cada pozo con 0,3 ml de trypsin durante 5 minutos a 37 °C.</li>
		<li>Neutralize la trippsina añadiendo 2 ml del medio sérico reducido sin rojo fenol que contenga un 0% de FCS en cada pozo y transfiera las células transfectadas a un tubo de 15 ml. NOTA: Phenol rojo puede interferir con la actividad luciferasa; por lo tanto, las células deben ser manejadas a partir de este paso hacia adelante en medio sin fenol rojo.</li>
		<li>Gire hacia abajo las células durante 5 minutos a 290 x g y aspire el medio. Resuspend las células en 2 ml del medio sérico reducido sin fenol rojo que contiene 0% FCS. Cuente como se describe en el paso 1.1.</li>
		<li>Células HEK 293 transfectadas por semillas en 96 placas opacas de pozo a una densidad de 30.000 células por pozo en 90 μL de medio sin fenol rojo que contenga un 0% de FCS. Con el fin de obtener 3 réplicas técnicas dentro del mismo experimento para 3 compuestos diferentes, sembrar 60 pozos de las placas con células excluyendo los pozos en los bordes.</li>
		<li>Inmediatamente después de sembrar las células transfectadas, agregue 10 μL de solución compuesta DMSO al 10% (ver paso 1.2).</li>
	</ol></li>
	<li>Preparación de compuestos<ol>
<li>Prepare soluciones de stock compuesto de 1 mM disolviendo el compuesto de interés en 100% DMSO (v/v). Para tener 3 réplicas para cada valoración compuesta, utilice 8 μL de la solución de stock compuesto de 1 mM. NOTA: El volumen de compuesto de stock de 1 mM utilizado es más de lo que se necesita. Esto se hace para tener en cuenta los errores de pipeteo si los hay.</li>
		<li>Realice una dilución serie de 2 veces la solución compuesta de stock con 4 μL de la caldo de 1 mM en 4 μL de 100% DMSO para cada punto de valoración. NOTA: Para una valoración compuesta completa, realice 9 diluciones en serie del stock inicial en 100% DMSO. Si es necesario probar varios compuestos, utilice una placa de pozo 96 y una pipeta multicanal para facilitar este paso y las diluciones posteriores.</li>
		<li>Añadir 36 μL de agua estéril de grado HPLC para cada punto de la dilución serie de 2 veces para preparar un 40 μL de soluciones de trabajo de 10x en un 10% de DMSO (v/v) (es decir. 100 μM a 0,39 μM 10% serie de stock DMSO dará lugar a una solución final de 10 μM a 0,039 μM, en 1% DMSO cuando se agrega a las células). En cuanto al control del tratamiento, también prepare una solución de stock dmso del 10% en agua estéril de grado HPLC.</li>
		<li>Añadir 10 μL de soluciones de trabajo de 10x a las células de la placa opaca de 96 pozos para producir la concentración final prevista con una concentración dmso residual del 1% (v/v) en un volumen total de 100 μL e incubar durante 3 h a 37 °C con un 5% de CO atmosférico v/v2.</li>
	</ol></li>
	<li>Ensayo de complementación y viabilidad luciferasa<ol>
<li>Después de 3 h de drogado, comience a preparar el reactivo de sustrato luciferasa combinando 1 volumen de sustrato con 19 volúmenes del reactivo de dilución (consulte las instrucciones del fabricante). NOTA: El ensayo luciferasa se realiza utilizando un kit disponible comercialmente (véase Tabla de materiales).</li>
		<li>Utilice una pipeta multicanal para añadir inmediatamente 25 μL de reactivo de sustrato.</li>
		<li>Agitar la placa a 350 rpm durante 50 minutos en un agitador orbital a temperatura ambiente.</li>
		<li>Evalúe la luminiscencia utilizando un lector de placas. Para ello, ajuste el lector de espejos sobre la luminiscencia y el filtro de emisión en 455. Utilice una altura de medición de 6,5 mm con un tiempo de medición de 1 s.</li>
		<li>Con el fin de asesar la viabilidad de la célula, añadir 33 μL de reactivo de ensayo de viabilidad y luego volver a medir la luminiscencia de nuevo después de 15 min a temperatura ambiente, utilizando el lector de placas.</li>
		<li>Evalúe la luminiscencia con el lector de placas estableciendo el lector de espejos en Luminiscencia y el filtro de emisión en 600 nm. Utilice una altura de medición de 6,5 mm con un tiempo de medición de 1 s. NOTA: La viabilidad se evalúa midiendo el nivel intracelular de ATP en la lisis celular según las instrucciones del fabricante. Multiplexación es posible en este caso ya que el ensayo de viabilidad utiliza una luciferasa diferente con una longitud de onda de emisión diferente.</li>
		<li>Utilice los datos para determinar los valores IC50 de cada compuesto ajustando los datos a una ecuación de curva de ajuste de 4 parámetros: Y = ((A-D)/(1+((x/C)^B)))) + D Los valores numéricos D y A deben restringirse en el proceso de ajuste de curva: D = valor luminiscente en el eje Y para un asimptoto de curva mínimo o un nivel teórico mínimo de respuesta esperado del ensayo de complementación eIF4E:4G. A = valor luminiscente en el eje Y para asímptoto de curva máxima o respuesta máxima de nivel teórico esperada del ensayo de complementación eIF4E:4G. NOTA: El valor de la respuesta mínima se deriva del tratamiento de control 1% DMSO (v/v) y el valor de la respuesta máxima se deriva de la respuesta máxima de un inhibidor de mTOR de alta afinidad que se ha estancado sin ningún efecto sobre la viabilidad celular.</li>
	</ol></li>
</ol>2. Correlación eIF4E:eIF4G604-646 inhibición del ensayo con interrupción del complejo eIF4F en las células
<ol><li>Para confirmar que la señal que está midiendo el ensayo corresponde a la interrupción física de la interacción eIF4E-eIF4G por el compuesto, células de semillas como se describe en el paso 1.1.</li>
	<li>Al día siguiente, sustituir el medio por 1 ml de medio sérico reducido que no contenga fenol rojo e incubar durante 4 h por el compuesto de interés. Asegurar una concentración residual de DMSO del 1% (v/v) en un volumen total de 1 mL. NOTA: Con el fin de permitir fácilmente una correlación con el resultado, utilice concentraciones compuestas al principio, punto medio y punto final de la curva de valoración del ensayo de complemento medido.</li>
	<li>Lilas y realizóm7GTP tirar hacia abajo para aislar los complejos eIF4F y eIF4E:4EBP1. Los procedimientos detallados sobre cómo realizar el m7GTP pull down experiment se pueden encontrar en otro lugar14.</li>
	<li>Detecte los nivelesdeproteína eIF4G, eIF4E y 4EBP1 vinculados a m7 GTP mediante el análisis de manchas occidentales y, a continuación, correlacione con la interrupción del complejo eIF4F con la inhibición de la señal de ensayo de complemento.</li>
</ol>

<ol><li>Silvera, D., Formenti, S. C., Schneider, R. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Translational+control+in+cancer%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Reviews+Cancer%22%5BJournal%5D)">Translational control in cancer.</a> Nature Reviews Cancer. 10 (4), 254-266 (2010).</li>
<li>Gebauer, F., Hentze, M. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Molecular+Mechanism+of+translational+control%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Reviews+Molecular+Cell+Biology%22%5BJournal%5D)">Molecular Mechanism of translational control.</a> Nature Reviews Molecular Cell Biology. 10, 827-835 (2004).</li>
<li>Bhat, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Targeting+the+translation+machinery+in+cancer%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Reviews+Drug+Discovery%22%5BJournal%5D)">Targeting the translation machinery in cancer.</a> Nature Reviews Drug Discovery. 14 (4), 261-278 (2015).</li>
<li>Pelletier, J., Graff, J., Ruggero, D., Sonenberg, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Targeting+the+eIF4F+translation+initiation+complex%3A+a+critical+nexus+for+cancer+development%5BTitle%5D)+AND+%22Cancer+Research%22%5BJournal%5D)">Targeting the eIF4F translation initiation complex: a critical nexus for cancer development.</a> Cancer Research. 75 (2), 250-263 (2015).</li>
<li>Montanaro, L., Pandolfi, P. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Initiation+of+mRNA+translation+in+oncogenesis%3A+the+role+of+eIF4E%5BTitle%5D)+AND+%22Cell+Cycle%22%5BJournal%5D)">Initiation of mRNA translation in oncogenesis: the role of eIF4E.</a> Cell Cycle. 11, 1387-1389 (2004).</li>
<li>Merrick, W. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((eIF4E%3A+A+retrospective%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Biological+Chemistry%22%5BJournal%5D)">eIF4E: A retrospective.</a> Journal of Biological Chemistry. 290 (40), 24091-24099 (2015).</li>
<li>Marcotrigiano, J., Gingras, A. C., Sonenberg, N., Burley, S. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cap-dependent+translation+initiation+in+eukaryotes+is+regulated+by+a+molecular+mimic+of+eIF4G%5BTitle%5D)+AND+%22Molecular+Cell%22%5BJournal%5D)">Cap-dependent translation initiation in eukaryotes is regulated by a molecular mimic of eIF4G.</a> Molecular Cell. 3 (6), 707-716 (1999).</li>
<li>Umenaga, Y., Paku, K. S., In, Y., Ishida, T., Tomoo, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Identification+and+function+of+the+second+eIF4E-binding+region+in+N-terminal+domain+of+eIF4G%3A+comparison+with+eIF4E-binding+protein%5BTitle%5D)+AND+%22Biochemical+and+Biophysical+Research+Communication%22%5BJournal%5D)">Identification and function of the second eIF4E-binding region in N-terminal domain of eIF4G: comparison with eIF4E-binding protein.</a> Biochemical and Biophysical Research Communication. 414 (3), 462-467 (2011).</li>
<li>Grüner, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+Structures+of+eIF4E-eIF4G+Complexes+Reveal+an+Extended+Interface+to+Regulate+Translation+Initiation%5BTitle%5D)+AND+%22Molecular+Cell%22%5BJournal%5D)">The Structures of eIF4E-eIF4G Complexes Reveal an Extended Interface to Regulate Translation Initiation.</a> Molecular Cell. 64 (3), 467-479 (2016).</li>
<li>Gingras, A. C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Hierarchical+phosphorylation+of+the+translation+inhibitor+4E-BP1%5BTitle%5D)+AND+%22Genes+and+Development%22%5BJournal%5D)">Hierarchical phosphorylation of the translation inhibitor 4E-BP1.</a> Genes and Development. 15 (21), 2852-2864 (2001).</li>
<li>Dixon, A. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((NanoLuc+Complementation+Reporter+Optimized+for+Accurate+Measurement+of+Protein+Interactions+in+Cells%5BTitle%5D)+AND+%22ACS+Chemical+Biology%22%5BJournal%5D)">NanoLuc Complementation Reporter Optimized for Accurate Measurement of Protein Interactions in Cells.</a> ACS Chemical Biology. 11 (2), 400-408 (2016).</li>
<li>Sun, S. Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((mTOR+kinase+inhibitors+as+potential+cancer+therapeutic+drugs%5BTitle%5D)+AND+%22Cancer+Letters%22%5BJournal%5D)">mTOR kinase inhibitors as potential cancer therapeutic drugs.</a> Cancer Letters. 340 (1), 1-8 (2013).</li>
<li>Strober, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Trypan+blue+exclusion+test+of+cell+viability%5BTitle%5D)+AND+%22Current+Protocols+in+Immunology%22%5BJournal%5D)">Trypan blue exclusion test of cell viability.</a> Current Protocols in Immunology. , Appendix 3: Appendix 3B (2001).</li>
<li>Sekiyama, N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Molecular+mechanism+of+the+dual+activity+of+4EGI-1%3A+Dissociating+eIF4G+from+eIF4E+but+stabilizing+the+binding+of+unphosphorylated+4E-BP1%5BTitle%5D)+AND+%22Proceedings+of+the+National+Academy+of+Science+U.+S.+A%22%5BJournal%5D)">Molecular mechanism of the dual activity of 4EGI-1: Dissociating eIF4G from eIF4E but stabilizing the binding of unphosphorylated 4E-BP1.</a> Proceedings of the National Academy of Science U. S. A. 112 (30), e4036-e4045 (2015).</li>
<li>Muller, D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((4E-BP+restrains+eIF4E+phosphorylation%5BTitle%5D)+AND+%22Translation%22%5BJournal%5D)">4E-BP restrains eIF4E phosphorylation.</a> Translation. 1 (2), e25819(2013).</li>
<li>Frosi, Y., Usher, R., Lian, D. T. G., Lane, D. P., Brown, C. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Monitoring+flux+in+signalling+pathways+through+measurements+of+4EBP1-mediated+eIF4F+complex+assembly%5BTitle%5D)+AND+%22BMC+Biology%22%5BJournal%5D)">Monitoring flux in signalling pathways through measurements of 4EBP1-mediated eIF4F complex assembly.</a> BMC Biology. (1), 40(2019).</li>
<li>Ran, X., Gestwicki, J. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Inhibitors+of+protein-protein+interactions+%28PPIs%29%3A+An+analysis+of+scaffold+choices+and+buried+surface+area%5BTitle%5D)+AND+%22Current+Opinion+in+Chemical+Biology%22%5BJournal%5D)">Inhibitors of protein-protein interactions (PPIs): An analysis of scaffold choices and buried surface area.</a> Current Opinion in Chemical Biology. 44, 75-86 (2018).</li>
</ol>

Los autores no tienen nada que revelar.

El método descrito en este artículo utiliza un ensayo de complementación basado en luciferasa para monitorear cuantitativamente el montaje complejo eIF4F a través de la medición directa de la interacción eIF4G-eIF4E en células vivas. Hemos proporcionado detalles para el uso del sistema de complementación eIF4E-eIF4G y también hemos demostrado que el sistema es extremadamente preciso en la medición de la disociación mediada por 4EBP1 inducida por fármacos de la interacción eIF4E-eIF4G16. Con el fin...

El control de la expresión génica desempeña un papel fundamental en la correcta ejecución de programas celulares como la proliferación del crecimiento y la diferenciación. Se puede ejercer un mecanismo de control reglamentario ya sea a nivel de transcripción genética o a nivel de traducción de ARNm. En la última década, se ha hecho cada vez más evidente que el control traslacional mediante la modulación del proceso de iniciación en lugar de los pasos posteriores de alargamiento y terminación puede regular finamente la síntesis de subconjuntos específicos de proteínas que desempeñan una amplia gama de funciones biológicas.
El aumento de la traducción de los MRNAs implicados en la supervivencia, las respuestas anti-autofágicas y anti-apoptóticas se ha implicado en varios tipos de cáncer y también se ha relacionado causalmente con la activación aberrante o con la expresión excesiva de los factores de iniciación a la traducción1.
El complejo eIF4F es un regulador maestro de la iniciación de la traducción. Al enlazar la estructura de la tapa en el extremo de 5' de losRNAs, eIF4F está impulsando la contratación inicial de ARNm-ribosoma y, a su vez, aumentando la eficiencia de traducción de ARNm de ARNM eucariota débilmente traducida2. Se ha notificado una traducción mediada por eIF4F de los mRNAs relacionados con el cáncer para muchos modelos de cáncer que albergan la activación aberrante de las vías RAS/MAPK o AKT/TOR, lo que sugiere que las células cancerosas upregulan eIF4F para impulsar su propia actividad pro-neoplástica. La interrupción de este bucle avance mediante la inhibición de la formación compleja eIF4F es por lo tanto una estrategia terapéutica muy prometedora3,4.
El complejo eIF4F consiste en (i) eIF4E, la subunidad de unión a la tapa de eIF4F que interactúa con la estructura de la tapa que se encuentra en el 5' UTR de ARNm, (ii) eIF4A, la helicasa de ARN y (iii) eIF4G, la proteína andamio que interactúa tanto con eIF4A como con eIF4E y que finalmente recluta el 40S ribosomal subu5nit. La asociación eIF4G con eIF4E es el paso limitante de velocidad para el montaje de complejos funcionales eIF4F y está regulada negativamente por las proteínas de unión eIF4E (4EBPs, miembros 1, 2 y 3))6. Al competir con el enlace eIF4G a eIF4E a través de una interfaz que consiste en secuencias de enlace eIF4E canónicas y no canónicas7,8,9 (región que abarca aa 604-646 en eIF4E humano), 4EBP reduce el grupo de eIF4E involucrado activamente en la traducción y prevención de la formación compleja eIF4F. La interacción entre estas interacciones proteína-proteína está regulada principalmente por el objetivo de los mamíferos de la fosforilación mediada por la rapamicina (mTOR) de 4EBP. Tras los estímulos mitogénicos, mTOR fosforila directamente a los miembros de la familia proteica 4E-BP, disminuyendo su asociación con eIF4E y, por lo tanto, promoviendo la interacción eIF4E-eIF4G y la formación de complejos funcionales eIF4F10.
A pesar del gran esfuerzo en el desarrollo de compuestos dirigidos a la integridad compleja eIF4F, la falta de ensayos que miden la interrupción directa de la interacción eIF4E-eIF4G en las células vivas ha limitado la búsqueda de compuestos de golpe activo celular. Hemos aplicado un ensayo luciferasa basado en un análogo de coelenterazina (por ejemplo, ensayo de complementación basado en Nanoluc) para monitorear en tiempo real el estado de integridad de eIF4F a través de la interacción eIF4E-eIF4G. El sistema de proteínas de complementación luciferasa consiste en un fragmento de proteína de 18 kDa (SubA) y 11 fragmentos de péptido de aminoácidos (SubB) optimizados para una mínima auto-asociación y estabilidad11. Una vez expresado como un producto de fusión con el eIF4E de longitud completa humana y el dominio de interacción eIF4E del eiF4G1 humano (aa 604-646), las dos proteínas que interactúan acercarán el fragmento SubA y SubB entre sí e inducirán la formación de la luciferasa activa que, en presencia de un sustrato permeable celular, eventualmente generará una señal luminiscente brillante(Figura 1). Hemos informado en otros lugares de la construcción y validación del sistema de complementación eIF4E:eIF4G604-646 16.
Aquí, describimos cómo el sistema de complementación eIF4E:eIF4G604-646 (disponible bajo petición) se puede aplicar para medir con precisión la interrupción eIF4E-eIF4G mediada por 4EBP1 en las células vivas. Además, demostramos su utilidad midiendo los efectos de varios inhibidores de mTOR que actualmente están bajo ensayos clínicos como posibles fármacos terapéuticos contra el cáncer12. Debido a que los efectos fuera del objetivo a menudo enmascaran la actividad específica de drogas, también describimos cómo la versatilidad de la medición del sistema eIF4E:eIF4G604-646 se puede ampliar con mediciones ortogonales de viabilidad celular para tenerlas en cuenta.

<table><tbody><tr><td>293FT celdas</td><td>Thermo Fisher Scientific</td><td>R70007</td><td></td></tr><tr><td>Microplaca de cultivo celular de 96 pocillos, F-Bottom</td><td>Greiner bio-one</td><td>655083</td><td></td></tr><tr><td>Título de células Glo 2.0</td><td>PROMEGA</td><td>G9241</td><td></td></tr><tr><td>Envision Lector multietiqueta</td><td>PerkinElmer</td><td>no aplicable</td><td></td></tr><tr><td>Finnpipette F2 Pipetas multicanal 12 canales 30-300 ml</td><td>Thermo Fisher Scientific</td><td>4662070</td><td></td></tr><tr><td>Finnpipette F2 Pipetas multicanal 12 canales 5-50 ml</td><td>Thermo Fisher Scientific</td><td>4662050</td><td></td></tr><tr><td>FUGENE6</td><td>PROMEGA</td><td>E2692</td><td></td></tr><tr><td>Lipofectamine 3000</td><td>Thermo Fisher Scientific</td><td><a href="https://www.thermofisher.com/order/catalog/product/L3000015" target="_blank">L3000015</a></td><td></td></tr><tr><td>NanoBiT PPI Starter Systems</td><td>PROMEGA</td><td>N2014</td><td></td></tr><tr><td>Optimem I Suero Reducido Mediun, sin rojo fenol</td><td>Thermo Fisher Scientific</td><td>11058021</td><td></td></tr><tr><td>Agitador orbital</td><td>Eppendorf</td><td>no aplicable</td><td></td></tr><tr><td>&gamma;-Aminofenil-m7GTP (C10-espaciador)-Agarosa</td><td>Jena Bioscience</td><td>AC-155S</td><td></td></tr></tbody></table>

monitorización del conjunto eif4f midiendo la interacción eif4e-eif4g en células vivas

Monitoring eIF4F Assembly by Measuring eIF4E-eIF4G Interaction in Live Cells

Se ha demostrado que la formación del complejo eIF4F es el nodo descendente clave para la convergencia de vías de señalización que a menudo se someten a activación oncogénica en humanos. eIF4F es un complejo de unión a la tapa que participa en la fase de reclutamiento del ARNm-ribosoma de iniciación de traducción. En muchos modelos celulares y preclínicos de cáncer, la desregulación del eIF4F conduce a una mayor traducción de subconjuntos específicos de ARNm que están involucrados en la proliferación y supervivencia del cáncer. eIF4F es un complejo hetero-trimérico construido a partir de la subunidad de unión a la tapa eIF4E, el eIF4A helicaso y el subunit de andamios eIF4G. Fundamental para el montaje de complejos activos eIF4F es la interacción proteína-proteína entre las proteínas eIF4E y eIF4G. En este artículo, describimos un protocolo para medir el ensamblado eIF4F que supervisa el estado de la interacción eIF4E-eIF4G en celdas vivas. El ensayo de interacción proteína-proteína basado en células eIF4e:4G también permite evaluar con precisión y fiabilidad los cambios inducidos por fármacos en la integridad compleja del fei4F. Vislumbramos que este método puede aplicarse para verificar la actividad de compuestos disponibles comercialmente o para un mayor cribado de nuevos compuestos o modalidades que interrumpan eficientemente la formación del complejo eIF4F.

Con el fin de validar la sensibilidad del sistema de complementación eIF4E:eIF4G604-646, se evaluó la inhibición mediada de 4EBP1 del conjunto complejo eIF4F mediante inhibidores de mTOR. Al inhibir la fosforilación dependiente de la quinasa mTORC1 de la familia de proteínas 4EBP, la inhibición del mTOR mejora la asociación 4EBP1 a eIF4E y, por lo tanto, el desmontaje eIF4F15. Se probaron dos clases de inhibidor mecanicísticamente diferente de las quinas...

Aquí, presentamos un protocolo para medir la interacción eIF4E-eIF4G en células vivas que permitiría al usuario evaluar la perturbación inducida por fármacos de dinámicas complejas eIF4F en formatos de cribado.

Monitorización del conjunto eIF4F midiendo la interacción eIF4E-eIF4G en células vivas

Formation of the eIF4F complex has been shown to be the key downstream node for the convergence of signalling pathways that often undergo&#160;oncogenic ...

La regulación de la señalización del complejo eIF4F se asocia con una mayor traducción del subconjunto de ARNm que está involucrado en la proliferación y supervivencia del cáncer. Aquí describimos un ensayo de interacción proteína-proteína basado en células eIF4E-eIF4G que nos permite evaluar la perturbación inducida por fármacos en la integridad del complejo eIF4F en células vivas. Existe un interés creciente en el desarrollo de modalidades que se dirijan de manera eficiente a la interfaz proteína-proteína.Imaginamos que nuestros ensayos PPI eIF4E-eIF4G ayudarían a fomentar estas estrategias y validarlas. Este ensayo proporcionará un esquema primario óptimo para liderar la optimización de los inhibidores de eIF4E-eIF4G. La siembra correcta de la célula y la realización de la transfección de transferencia son los aspectos más desafiantes de este producto, ya que pueden reflejarse directamente en la supresión del sistema de informes de PPI.Después de descongelar y contar las células, siembre placas de 6 pocillos con células HEK 293, utilizando 2 mililitros de medio de crecimiento estándar por pocillo. En la mañana del día 2, para cada transfección planificada, diluir 9 microlitros de solución a base de liposomas en un tubo que contenga 125 microlitros de medio sérico reducido sin rojo de fenol. Mientras los liposomas diluidos se incuban a temperatura ambiente durante 5 minutos, prepare la mezcla maestra de ADN diluyendo 3 microgramos de cada plásmido en 125 microlitros de medio sérico reducido para cada tubo de transfección.Agregue 12 microlitros de reactivos potenciadores a la mezcla maestra de ADN 2, luego mezcle bien. Agregue inmediatamente esta mezcla a cada tubo de liposomas diluidos en una proporción de 1 a 1. Después de incubar este complejo lipídico de ADN durante 15 minutos a temperatura ambiente, agregue el complejo a cada pocillo de las 6 placas de pocillos.Incubar las células a 37 grados centígrados con 5% de dióxido de carbono durante 24 horas. En la mañana del día 3, enjuague cada pocillo con 1 mililitro de PBS y agregue 0,3 mililitros de tripsina. Incubar las placas a 37 grados centígrados durante 5 minutos.Después de la incubación, neutralice la tripsina agregando 2 mililitros a cada pocillo del medio sérico reducido sin rojo fenol. Transfiera las células transfectadas a un tubo de 15 mililitros. A continuación, centrifuga las células a 290x G durante 5 minutos.Aspire el medio y vuelva a suspender el pellet celular en 2 mililitros del medio sérico reducido. Siembre las células HEK 293 transfectadas en placas opacas de 96 pocillos, a una densidad de 30.000 células por pocillo en 90 microlitros de medio. Para obtener 3 réplicas técnicas de 3 compuestos diferentes dentro de un mismo experimento, se siembran 60 pocillos.Excluya los pozos en los bordes. Inmediatamente después de sembrar las células transfectadas, agregue 10 microlitros de solución compuesta al 10% de DMSO a cada pocillo. Prepare soluciones madre compuestas de 1 milimolar disolviendo cada compuesto de interés en 100% DMSO.Para obtener 3 réplicas para cada valoración de compuesto, utilice 8 microlitros de la solución madre compuesta de 1 milimolar. Realice una dilución en serie doble de cada solución compuesta madre en 8 pocillos de una placa de PCR de 96 pocillos pipeteando 4 microlitros del material de 1 milimolar en 4 microlitros de DMSO al 100 % para cada punto de valoración. Deseche los 4 microlitros adicionales después del último punto de la dilución en serie doble.Agregue 36 microlitros de agua estéril de grado HPLC a cada tubo para preparar 40 microlitros de soluciones de dilución en serie compuestas 10x en DMSO al 10%. Además, prepare un control. 10%DMS solo solución madre en agua estéril de grado HPLC.Agregue 10 microlitros de soluciones de trabajo 10x a las celdas en la placa opaca de 96 pocillos para obtener la concentración final prevista, con una concentración residual de DMSO del 1%Incube la placa a 37 grados Celsius con 5% de dióxido de carbono durante 3 horas. Después de 3 horas, comience a preparar el reactivo de sustrato de luciferasa combinando 1 volumen de sustrato con 19 volúmenes del reactivo de dilución. Utilice una pipeta multicanal para añadir inmediatamente 25 microlitros del reactivo de sustrato a cada pocillo de la placa de 96 pocillos con las células.Agite la placa en un agitador orbital a 350 RPM, durante 50 minutos a temperatura ambiente. Para evaluar la luminiscencia, coloque la placa en un lector de placas. Ajuste el lector de espejos a luminiscencia y el filtro de emisión a 455.Utilice una altura de medición de 6,5 milímetros con un tiempo de medición de 1 segundo. Para evaluar la viabilidad celular, agregue 33 microlitros de reactivo de ensayo de viabilidad a cada pocillo. Después de 15 minutos a temperatura ambiente, evalúe la luminiscencia con el lector de placas ajustando el lector de espejo a luminiscencia y el filtro de emisión a 600.Utilice una altura de medición de 6,5 milímetros y un tiempo de medición de 1 segundo. Utilice los datos del lector de placas para determinar el valor IC 50 de cada compuesto, ajustando los datos a la ecuación de curva de ajuste de 4 parámetros descrita en el manuscrito. Las células HEK 293 se transfectaron con el sistema de complementación eIF4E-eIF4G, y luego se retiraron y trataron con inhibidores de mTOR.Cuando se evaluó la luminiscencia 4 horas después del tratamiento, PP242 y rapamicina produjeron una inhibición de la señal dependiente de la dosis. Ni PP242 ni rapamicina produjeron una disminución significativa en la viabilidad celular, lo que indica que la disminución de la luminiscencia en el sistema de complementación eIF4E-eIF4G no se debe a la muerte celular inespecífica, sino más bien a la interrupción de la interacción EIF4E-4G. El análisis de Western blot, siguiendo el experimento de reducción de m7GTP, mostró que la interrupción mediada por 4EBP1 de la interacción endógena eIF4E-eIF4G se correlaciona con la señal de ensayo eIF4E-eIF4G medida.PP242 fue un inhibidor más potente de la fosforilación total de 4EBP1 que la rapamicina. Ambos inhibidores mostraron un impacto en la señalización de mTOR normalmente, siendo la rapamicina más activa contra los sustratos de mTORC1 y PP242 dirigiéndose tanto a mTORC1 como a mTORC2. El aspecto más crítico de este producto es la siembra de las células el día de la transacción, la resiembra de las células en un medio sin rojo fenol, la evaluación de la luminiscencia del ensayo de complementación eIF4E-eIF4G y la ejecución del ensayo de viabilidad en la misma placa.Se puede realizar un ensayo de viabilidad secundario para evaluar cualquier fármaco de efectos específicos conocidos y objetivo.

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Investigación

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