מבחני תחרות פפטיד נמצאים בשימוש נרחב במגוון של ניסויים מולקולריים וחיסונית. מאמר זה מתאר שיטה מפורטת עבור המבחנה oligopeptide- מתחרה assay קינאז ואת הליכי אימות הקשורים, אשר עשוי להיות שימושי כדי למצוא אתרי זרחן ספציפיים.
מאמר שיטה
מבחני תחרות פפטיד נמצאים בשימוש נרחב במגוון של ניסויים מולקולריים וחיסונית. מאמר זה מתאר שיטה מפורטת עבור המבחנה oligopeptide- מתחרה assay קינאז ואת הליכי אימות הקשורים, אשר עשוי להיות שימושי כדי למצוא אתרי זרחן ספציפיים.
זרחון חלבון באתרים ספציפיים קובע את הקונפורמציה שלו ואת האינטראקציה עם מולקולות אחרות. לפיכך, זרחון חלבון משפיע על פונקציות ביולוגיות ומאפיינים של התא. כיום, השיטה הנפוצה ביותר לגילוי אתרי זירחון היא ניתוח כרומטוגרפי נוזלי / ספקטרומטריית מסה (LC / MS), שיטה מהירה ורגישה. עם זאת, זרחני פוספט זולה יחסית משוחררים לעתים קרובות phosphopeptides במהלך שלב פיצול, אשר לעתים קרובות מניב אותות שלילי שווא. במקרים כאלה, מסורתי assay קינאז במבחנה באמצעות מוטנטים מכוונים האתר יהיה מדויק יותר, אבל שיטה זו היא מייגעת זמן רב. לכן, שיטה חלופית באמצעות תחרות פפטיד עשוי להיות יתרון. מוטיב ההכרה הקונצנזוס של 5 'אדנוזין monophosphate המופעל קינאז חלבון (AMPK) הוקם 1 ו תוקף באמצעות פוזיטיון סריקה פפטיד סריקה התחתAy. לפיכך, אתרי זרחון AMPK עבור מצע הרומן יכול להיות ניבא ואושר על ידי מבחני התחרות פפטיד. בדו"ח זה, אנו מתארים את השלבים המפורטים ונהלים עבור במבחנה oligopeptide- מתחרה assay קינאז ידי המחשה AMPK בתיווך גורם גרעיני erythroid 2 הקשורים גורם 2 (Nrf2) זרחון. כדי לאמת את האתר זרחן, ביצענו רציף assay קינאז במבחנה באמצעות מוטציה באתר ספציפי. בסך הכל, assay התחרות פפטיד מספק שיטה למסך אתרי זרחן פוטנציאליים פוטנציאליים כדי לזהות אתרים לאימות על ידי מוטציות האתר זרחן.
חלבון זרחן ב שאריות מסוים ממלא תפקיד משמעותי במגוון רחב של תהליכים תאיים. לפיכך, הבנה של רשתות איתות דורשת זיהוי של אתרי זרחן ספציפיים. בנוסף, האתר זרחן קובע את ההשפעה על תפקוד החלבון, כי תחומים בודדים בתוך חלבון יש מבנים שונים פונקציות. פעילות הגורם הגרעיני erythroid 2 הקשורים גורם 2 (Nrf2), גורם נוגד חמצון מפתח, הוא מוסדר דו כיווני באמצעות זרחון באתרים שונים. המחקרים שלנו התמקדו קינאזות כי לזרז את זרחון של Nrf2. תגובת הלחץ של Nrf2 נגד אתגר חמצוני מתרחשת במהירות, בעיקר באמצעות זרחון ב serine 40 ו מתווכת על ידי חלבון קינאז C (PKC) -δ, אשר מפעיל Nrf2 3 , 4 . לעומת זאת, Fyn מזרז את זרחון מעכב של Nrf2 ב tyrosine 5עבור פיקוח הדוק על הפעילות.
השיטה הנפוצה ביותר המשמשת לגלות אתרי זרחון הוא כרומטוגרפיה נוזלית / ספקטרומטריית מסה (LC / MS) ניתוח. מהיר וזמן רגיש זרחון באתר מיפוי נתונים ניתן להפיק בדרך זו; עם זאת, יש כמה מגבלות טכניות, לעתים קרובות יצירת אותות מזויפים שלילי. כיסוי רצף גרוע לעתים קרובות מתרחשת ניתוח LC / MS. כדי לזהות אתרי זרחון, מידע על כיסוי מקסימלי של חומצות אמינו של חלבון נדרש 6 . פרוטאוליזה של חלבון של עניין עם מספר פרוטאזות במהלך הצעד העיכול עשוי להיות לעזור בשיפור רצף הכיסוי. מכשול נוסף לזיהוי שאריות זרחון הוא אובדן של חומצה זרחתית כי הוא נצפה לעתים קרובות עבור serine ו threonine-phosphideslated פפטידים 6 , 7 . זרחן פוספט moieties הם לעתים קרובותשוחרר מ phosphopeptides במהלך תהליך הפיצול 7 . האפשרות השנייה בעת חיפוש אתרי זרחון היא באמצעות שיטת microarray פפטיד. ניתן לבדוק את אתרי היעד kinase באמצעות שבב microarray המכיל שברי פפטיד נגזר חלבון של עניין. עם זאת, בשל הדרישה הציוד לייצור וזיהוי שבב microarray, שיטת microarray פפטיד נחשב זמן רב ויקר.
כדי להתגבר על אתגרים אלה, במבחנה oligopeptide- מתחרה assay קינאז יכול לשמש קינאז חלבון עם מוטיבים הכרה ידוע. אם מוטיב ההכרה של קונצנזוס של קינאז הוא הקימה, אתרי זרחון putative של המצע המועמד ניתן לחזות, ואת האותנטיות של האתרים ניתן לאמת. השיטה המשכנעת ביותר עבור הליך זה היא להראות את הביטול של זרחון בחלבון מוטנטי שבו תחזיתD שאריות מוחלפת בחומצת אמינו שאינה phosphorylatable ( כלומר, serine או threonine כדי alanine, tyrosine כדי פנילאלנין). עם זאת, ייצור ובידוד של חלבונים מוטנטים הוא זמן רב. כחלופה בשלב הראשוני של המחקר, assay פפטיד קינאז תחרותי הוא פשוט ונוח. כאן, אנו מתארים פרוטוקול עבור assay מבחנה במבחנה פפטיד ו עבור אימות של אתר זרחון.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
1. בטיחות
זהירות: פרוטוקול זה משתמש [γ- 32 P] -ATP כדי להעריך את הפעילות של AMPK. זרחן -32 הוא איזוטופ רדיואקטיבי, המוביל בעיקר לקרינת בטא. מאז גודל של חלקיק בטא הוא קטן מאוד, זה יכול בקלות לחדור בגדים ועור. חשיפה חיצונית וחיצונית לקרינת ביתא עלולה להזיק לבריאות האדם, לרבות על ידי גרימת כוויות בעור ונזק לרקמות.
2. ויטרו תחרותי קינאז Assay
3. ויטרו קינאז Assay באמצעות אתר ספציפי מוטציה
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
איור 1 ואיור 2 מדגימים את התוצאות מניסויים חוזרים ונשנים בעיתון שדווח בעבר. שלושה oligopeptides 10-שאריות שונים מחקה את אתרי היעד AMPK putative (# 1, 148-157 המורכב SR153, # 2, 330-339 המורכב SR335, ו # 3, 553-562 המורכבת Ser558) היו מסונתז המשמשים מתחרים ב Assay קינאז מבחנה . זרחון של Nrf2 על ידי AMPK היה מאוד פחתה בנוכחות אוליגופפטיד # 3 ( איור 1
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
כדרך פשוטה ונוחה להעריך את האותנטיות של אתרי זרחון חזוי בתיווך AMPK, כאן אנו מתארים assay קינאז במבחנה שניתן להשתמש בהם כדי לגלות אתר זרחן ספציפי באמצעות פפטידים תחרותיים כדי לאמת אותו באמצעות מוטציה אתר ספציפי . הנתונים המייצגים המתקבלים מתוך מבחנה פעילות מבחנה AMPK תחרותי תואם את התוצאות של assay באמצעות חלבון מוטציה האתר מכוונת, המציין כי assay התחרות פפטיד הוא כלי שימושי לקביעת אתר זרחון. שיטה זו שימשה גם במחקר זיהוי אתר ספציפי phosphorylated ידי PKC...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
למחברים אין מה לחשוף.
עבודה זו נתמכה על ידי הקרן הלאומית למחקר של קוריאה מענק ממומן על ידי ממשלת קוריאה (MSIP) (מס '2015R1A2A1A10052663 ו No. 2014M1A3A3A02034698).
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
| שם | חברה | מספר קטלוג | הערות |
|---|---|---|---|
| HEPES | Thermo Fisher Scientific, Waltham, MA | 15630 | |
| MgCl2 | Sigma-Aldrich, St. Louis, MO | 208337 | |
| EGTA | Sigma-Aldrich, St. Louis, MO | E3889 | |
| DTT | Sigma-Aldrich, St. Louis, MO | D9779 | |
| β-glycerophosphate | Sigma-Aldrich, St. Louis, MO | G9422 | |
| Na3VO4 | Sigma-Aldrich, סנט לואיס, מיזורי | ||
| Calbiochem, נוטינגהאם, בריטניה | 539134 | ||
| ATP | Sigma-Aldrich, סנט לואיס, MO | A2383 | |
| AMP | Sigma-Aldrich, סנט לואיס, MO | A1752 | |
| AMPK | Upstate Biotechnology, אגם Placid, NY | 14-840 | |
| Nrf2 (WT) | Abnova, טאיפיי סיטי, טייוואן | H00004780-P01 | |
| [γ-32P]-ATP | PerkinElmer Life and Analytical Sciences, Waltham, MA | NEG502A | |
| EZblue ריאגנט צביעה | Sigma-Aldrich, סנט לואיס, MO | G1041 | |
| Pfu טורבו DNA פולימראז | Agilent Technologies, סנטה קלרה, קליפורניה | 600250 | |
| dNTP mix | Agilent Technologies , סנטה קלרה, CA | 200415-51 | הימנע ממחזור הפשרה והקפאה מרובים |
| DpnI | New England Biolabs, Ipswich, MA | R0176S | |
| LB broth | Duchefa Biochemie BV, הארלם, הולנד | L1704 | |
| Ampicillin | Affymetrix , סנטה קלרה, CA | 11259 | |
| Agarose LE | iNtRON Biotechnology, סונגנאם, דרום קוריאה | 32034 | |
| HiYield Plus Gel/PCR DNA Mini Kit | Real Biotech Corporation, טאיפיי, טייוואן | QDF100 | |
| Coomassie Brilliant Blue R-250 | Bio-Rad Laboratories, הרקולס, CA | 161-0400 | |
| סרום בקר אלבומין | Bovogen Biologicals, ויקטוריה, אוסטרליה | BSA100 | |
| גלוטתיון Sepharose 4B | GE Healthcare, Marlborough, MA | 17-0756-01 | |
| חומצה אצטית קרחונים | Duksan כימיקלים טהורים, Ansan, דרום קוריאה | ||
| מתיל אלכוהול | Daejung כימיקלים & Metals, Siheung, דרום קוריאה | 5558-4410 | |
| [header] | |||
| טייפון FLA 7000 | GE Healthcare, Marlborough, MA | 28-9558-09 | |
| SDS-PAGE Kit | Bio-Rad Laboratories, Hercules, CA | 1658001FC | |
| משאבת ואקום | Bio-Rad Laboratories, הרקולס, CA | 165-178 | |
| מייבש ג'ל | Bio-Rad Laboratories, הרקולס, קליפורניה | 165-1746 | |
| שייקר רוקד | FINEPCR, סיאול, קוריאה | CR300 | המכונה נחוצה לשטיפת |
| מכונת PCR | מעבדות Bio-Rad, הרקולס, CA | T100 | |
| חממה/שייקרים | N-BIOTEK, GyeongGi-Do, קוריאה | NB-205L | |
| מיקרוצנטריפוגות | LABOGENE, סיאול, קוריאה | 1730R | |
| עמודות כרומטוגרפיה | מעבדות ביו-ראד, הרקולס, קליפורניה | 732-1010 | |
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
בקש הרשאה לשימוש חוזר בטקסט או באיורים של מאמר JoVE זה
בקש הרשאה