Method Article

השלמה Fluorescence bimolecular

DOI:

10.3791/2643

April 15th, 2011

In This Article

Summary

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Subcellular לוקליזציה של חלבונים חשוב בקביעת הרגולציה במרחב ובזמן של איתות התא. כאן אנו מתארים השלמה הקרינה bimolecular (BiFC) כשיטה פשוטה לניטור אינטראקציות המרחבי של חלבונים בתא.

Abstract

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

הגדרת הפצה subcellular של קומפלקסים איתות הכרחי להבנת פלט מורכב. בשיטות המקובלות כגון immunoprecipitation אינם מספקים מידע על לוקליזציה המרחבי של קומפלקסים. לעומת זאת, BiFC מנטר את האינטראקציה מידור subcellular של קומפלקסים חלבונים. בשיטה זו, חלבון fluororescent מחולק ללא פלורסנט שברי אמינו ו-carboxy מסוף אשר התמזגו אז שני החלבונים של עניין. אינטראקציה של תוצאות חלבונים הכינון מחדש של fluorophore (איור 1) 1,2. הגבלה של BiFC היא שברגע fluorophore מקוטעת הוא מחדש המתחם הוא בלתי הפיך 3. מגבלה זו יש יתרון באיתור אינטראקציות חולף או חלש, אבל מונע ניתוח הקינטית של דינמיקה מורכבת. אזהרה נוספת היא כי flourophore מחדש דורש 30 דקות להבשיל לזרוח, שוב מניעת התצפית של אינטראקציות בזמן אמיתי 4. BiFC היא דוגמה ספציפית של assay שבר השלמה חלבון (PCA) המעסיקה חלבונים הכתב כגון ירוק גרסאות חלבון פלואורסצנטי (BiFC), dihydrofolate רדוקטאז, ב-lactamase, ו בלוציפראז למדוד חלבון: אינטראקציות חלבון 5,6. שיטות חלופיות ללמוד חלבון: אינטראקציות חלבון בתאים כוללים העברת הקרינה שיתוף לוקליזציה פורסטר תהודה אנרגיה (סריג) 7. עבור לוקליזציה משותפת, שני חלבונים מתויגים בנפרד במישרין עם fluorophore או עקיף על ידי immunofluorescence. עם זאת, גישה זו מובילה רקע גבוהה של אי - אינטראקציה חלבונים ולכן קשה לפרש שיתוף לוקליזציה נתונים. בנוסף, בשל מגבלות רזולוציה של מיקרוסקופיה confocal, שני חלבונים עשוי להופיע ללא שותף מקומי בהכרח אינטראקציה. עם BiFC, הקרינה היא נצפתה רק כאשר שני החלבונים עניין אינטראקציה. סריג הוא עוד שיטה מצוינת ללימוד חלבון: אינטראקציות חלבון, אבל יכול להיות מאתגר מבחינה טכנית. סריג ניסויים דורשים את התורם acceptor להיות של בהירות stoichiometry דומים בתא. בנוסף, יש להסביר לדמם דרך של התורם לתוך התעלה acceptor ולהיפך. בניגוד סריג, BiFC יש קצת רקע הקרינה, קצת פוסט עיבוד של נתוני התמונה, אינו מחייב overexpression גבוה, והוא יכול לזהות אינטראקציות חלשות או חולף. תהודה פליטת אור העברת אנרגיה (ברט) היא שיטה דומה סריג פרט התורם הוא אנזים (בלוציפראז למשל) המזרז מצע להפוך bioluminescent מרגש ובכך acceptor. ברט חסרה את הבעיות הטכניות של לדמם דרך הקרינה רקע גבוהה אך חסר את היכולת לספק מידע מרחבי בשל היעדר מצע של לוקליזציה ל 8 תאים ספציפיים. בסך הכל, BiFC היא שיטה מצוינת חזותי לוקליזציה subcellular של קומפלקסים חלבונים כדי לקבל תובנה איתות מידור.

Protocol

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

א BiFC כיול

  1. בחר fluorophore. ישנם fluorophores מרובים, כגון YFP ונוגה, שפועלים גם שותפים BiFC היתוך (טבלה 1). מסתיים אמינו ו-carboxy הטרמינל של ונוס מסוגלים ליצור מורכבות על 37 מעלות צלזיוס, בעוד שברי BiFC YFP דורשים הדגירה טרום ב 30 ° C כדי להקל על היווצרות fluorophore 2. זה הדגירה בטמפרטורה נמוכה עשויה לשנות כמה תהליכים תאיים וצריך להילקח בחשבון בעת ​​בחירת שברים. וקטורים עבור פיוזינג ונוס הסופית carboxy-של חלבונים זמינים Addgene ( http://www.addgene.org/pgvec1 ; se....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Discussion

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

BiFC היא שיטה מצוינת חזותי חלבון: אינטראקציות חלבון בתאים שלמים בקביעת לוקליזציה subcellular של קומפלקסים אלה. היתרונות של BiFC הן כי רק חלבונים אינטראקציה הם פלורסנט, אינטראקציות חולף הם התייצבו, שלאחר עיבוד של הנתונים הדמיה היא מינימלית. שני החסרונות של שיטה זו הינם זמן ההבשלה של fluorophore ואת ההפיכות של מורכבות fluorophore. תחת יישומים מסוימים ההפיכות זה יכול לשמש יתרון. לדוגמה, ניתן להשתמש אנזים ו activator של אנזים במתחם BiFC, וכתוצאה מכך הפעלה מכונן. אז אפשר לקבוע מה חלבונ.......

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Disclosures

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
אין ניגודי אינטרסים הכריז.

Acknowledgements

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

ITSN, PI3K-C2β ו וקטורים לשלוט בשימוש בפרוטוקול זה זמינים המחברים על פי דרישה, עבור לא מסחריות בלבד. המחברים מבקשים להודות לד"ר צ'אנג הו דנג עבור חביב במתן ייעוץ ו ריאגנטים השתמשו בהקמת פרוטוקול BiFC במעבדה O'Bryan. Kaw נתמך על ידי מימון של ג'רום קרן לז'ן. עבודה במעבדה O'Bryan נתמך על ידי תרומות של (HL090651) NIH, DOD (PR080428), קרן Baldrick סנט, ואת ג'רום קרן לז'ן.

....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
DMEMCellgro10-013
סרום בקר עובריCellgro35-011-CV
כלי מיקרווול תחתון זכוכיתMatekP35G-1.5-14C
6 בארותכלים Falcon BD35-3846
LipofectamineInvitrogen18324020
PBSCellgro21-031-CV
ParaformaldehydeSigma-AldrichP6148
מיקרוסקופ קונפוקליCarl Zeiss, Inc.LSM510 מטא

References

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Kerppola, T. K. Visualization of molecular interactions by fluorescence complementation. Nat Rev Mol Cell Biol. 7, 449-456 (2006).
  2. Shyu, Y. J., Liu, H., Deng, X., Hu, C. D. Identification of new fluor....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Reprints and Permissions

Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article

Request Permission

Tags

Bimolecular Fluorescence ComplementationProtein Protein InteractionsFluorescence MicroscopyProtein Fragment ComplementationSubcellular LocalizationConfocal MicroscopyWestern BlotTransient Protein InteractionsImaging SoftwareSignal Transduction

Related Articles