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Article de méthode

Caractériser les mutants liés à la maladie des kinases familiales de la RAF en utilisant un ensemble de méthodes pratiques et réalisables

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DOI :

10.3791/59795

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17 juillet 2019

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Dans cet article

Résumé

Dans cet article, nous avons présenté un ensemble de méthodes pratiques et réalisables pour caractériser les mutants liés à la maladie des kinases de la famille raf, qui comprennent l'analyse in vitro de kinase, l'analyse de co-activation de RAF, et l'analyse de luciferase fractionnée complémentaire.

Résumé

Les kinases de la famille du fibrosarcome accéléré (RAF) jouent un rôle central dans la biologie cellulaire et leur dysfonctionnement conduit à des cancers et des troubles du développement. Une caractérisation des mutants de la RAF liés à la maladie nous aidera à choisir des stratégies thérapeutiques appropriées pour le traitement de ces maladies. Des études récentes ont montré que les kinases de la famille RAF ont à la fois des activités catalytiques et allostériques, qui sont étroitement réglementées par la dimerisation. Ici, nous avons construit un ensemble de méthodes pratiques et réalisables pour déterminer les activités catalytiques et allostériques et l'affinité relative dimer / stabilité des kinases de la famille RAF et de leurs mutants. Tout d'abord, nous avons modifié l'assay kinase in vitro classique en réduisant la concentration de détergent dans les tampons, en utilisant une procédure de lavage rapide doux, et en employant un glutathion S-transferase (GST) fusion pour empêcher les dissécages RAF de se dissocier pendant purification. Cela nous permet de mesurer l'activité catalytique des mutants de la RAF constitutivement actifs de manière appropriée. Deuxièmement, nous avons mis au point un nouvel essai de co-activation de la RAF pour évaluer l'activité allostérique des mutants de la RAF morts par la kinase en utilisant des protéines de la RAF tronquées n-terminales, éliminant ainsi l'exigence de Ras actif dans les protocoles actuels et réalisant ainsi une sensibilité. Enfin, nous avons généré un essai unique de luciferase fractionnée complémentaire pour mesurer quantitativement l'affinité relative dimère/stabilité de divers mutants de RAF, qui est plus fiable et sensible comparée à l'essai traditionnel de co-immunoprécipitation. En résumé, ces méthodes présentent les avantages suivants : (1) conviviale; (2) capable d'effectuer efficacement sans équipement de pointe; (3) rentable; (4) très sensible et reproductible.

Introduction

Les kinases de la famille RAF sont un composant clé de la cascade de signalisation RAS/RAF/MEK/ERK, qui transmet un signal de RAS pour activer la kinase protéine activée par mitogène (MEK)1,2,3,4. Cette famille de kinases joue un rôle crucial dans la croissance cellulaire, la survie et la différenciation, et leurs altérations induisent de nombreuses maladies, notamment le cancer5,6,7,8. Récemment, les séquençages g....

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Protocole

1. In Vitro Kinase Assay for Measuring the Catalytic Activity of RAF Mutants

  1. Construire des vecteurs codant les mutants de la RAF (figure1A) avec l'étiquette FLAG (DYKDDDDDK) au terminus C en utilisant l'assemblage Gibson ou les méthodes traditionnelles de clonage moléculaire.
    1. Introduire l'étiquette FLAG et les mutations dans les séquences de codage RAF par PCR, puis insérer des séquences entières dans le vecteur pCDNA3.1 (MD) en utilisant l'assemblage Gibson ou la ligature d'ADN T4 et en suivant les protocoles de la manufacture. Utiliser les conditions suivantes pour les réactions de PCR : (1) 95 oC, ....

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Résultats

Les kinases de la famille RAF ont des activités catalytiques et allostériques, qui permettent à leurs mutants liés à la maladie d'allumer la signalisation en aval par différents mécanismes13,14,16,17 ,18. Les mutants de la RAF, qui sont constitutifs, phosphoryent directement leurs substrats, tandis que les mutants de la RAF morts par la kinase remplissent leu.......

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Discussion

Dans cet article, nous avons présenté trois méthodes pour caractériser les mutants de la RAF liés à la maladie, qui incluent l'analyse in vitro de kinase, l'analyse de co-activation de RAF, et l'analyse fractionnée gratuite de luciferase. Puisque les kinases de RAF ont l'activité catalytique et l'activité allosteric, divers mutants de RAF peuvent activer la signalisation en aval par deux mécanismes distincts13,14,16,<.......

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Déclarations de divulgation

Les auteurs déclarent qu'ils n'ont pas d'intérêts financiers concurrents.

Remerciements

Les auteurs aimeraient reconnaître la bourse hairy Cell Leukemia Fellowship pour le soutien de Yuan Jimin. Ce travail a été soutenu par Asia Fund Cancer Research (AFCR2017/2019-JH), Duke-NUS Khoo Bridge Funding Award (Duke-NUS-KBrFA/2018/0014), NCCRF bridging grant (NCCRF-YR2018-JUL-BG4), NCCRF pilot grant (NCCRF-YR2017-JUL-PG3), and SHF Academic Medicine Subvention de recherche (AM/TP011/2018).

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Matériaux

Liste des matériaux utilisés dans cet article
NomEntrepriseNuméro de catalogueCommentaires
anti-phosphosphoERK1/2Cell Signaling Technologies4370
anti-phosphoMEK1/2Cell Signaling Technologies9154
anti-ERK1/2AB clonalA0229
anti-MEK1/2Cell Signaling Technologies9124
anti-FLAG(mouse)Sigma-AldrichF3165
anti-HANovus BiologicalsMAB6875
anti-FLAG(Rabbit)Cell Signaling Technologies14793
anti-&beta ;-actineSigma-AldrichA2228
billes anti-FLAG(M2)Sigma-AldrichA4596
HRP conjugué anti-souris JacksonLaboratories115-035-003
HRP-conjugué anti-IgG delapin Jackson Laboratories111-035-144
pcDNA3.1(+)In vitrogenV79020
Gibson Assembly Cloning  ; KitNew England BiolabsE5510
T4 ADN ligaseNew England BiolabsM0202
Lipofectamine 2000Invitrogen11668019
Fugene 6Roche11 814 443 001
DMEM sans rouge de phénolInvitrogen21063-029
D-luciférine  ;GoldBioLUCK-100
6xhis-étiqueté MEK1 (K97A)  ; préparé dans nos études précédentesN.A.Référence 15.
Système de détection GloMax-Multi.PromegaE7041

Références

  1. Chong, H., Vikis, H. G., Guan, K. L. Mechanisms of regulating the Raf kinase family. Cellular Signalling. 15 (5), 463-469 (2003).
  2. Wellbrock, C., Karasarides, M., Marais, R. The RAF proteins take center stage. Nature Reviews Molecular Cell Biology. 5 (11), 875-885 (2004).

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Réimpressions et autorisations

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