מטרת פרוטוקול זה היא לספק גישה פשוטה וזולה לאיסוף עוברים תסיסנית בקנה מידה בינוני (0.5-1 גרם) והכנת תמציות חלבון שניתן להשתמש ביישומים proteomic במורד הזרם, כגון זיקה טיהור ספקטרומטריית מסה (AP-MS ).
מאמר שיטה
מטרת פרוטוקול זה היא לספק גישה פשוטה וזולה לאיסוף עוברים תסיסנית בקנה מידה בינוני (0.5-1 גרם) והכנת תמציות חלבון שניתן להשתמש ביישומים proteomic במורד הזרם, כגון זיקה טיהור ספקטרומטריית מסה (AP-MS ).
ניתוח אינטראקציות בין חלבונים לחלבון (PPI) הפך לגישה הכרחית לחקר תהליכים ומנגנונים ביולוגיים, כגון איתות תא, התפתחות אורגניזם ומחלות. זה רצוי לעתים קרובות להשיג מידע PPI באמצעות חומר vivo , כדי לקבל את התצוגה הטבעית ביותר ללא דעות מוקדמות של רשתות האינטראקציה. זבוב הפירות תסיסנית melanogaster היא פלטפורמה מצוינת ללמוד PPIs in vivo , וכן משאיל את עצמו גישות פשוטות לבידוד חומר ניסויים ביוכימיים. בפרט, עוברי זבוב הפירות מייצגים סוג נוח של רקמות לבדיקת PPI, בשל הקלות באיסוף בעלי חיים בשלב ההתפתחותי הזה והעובדה שרוב החלבונים באים לידי ביטוי בעובר, ובכך מספקים סביבה רלוונטית לחשוף את רוב ה- PPI. כאן אנו מציגים פרוטוקול אוסף של עוברי תסיסנית בקנה מידה בינוני (0.5-1 גרם), אשר הוא סכום אידיאלי עבור מגוון רחב שליישומי proteomic, כולל ניתוח של PPIs על ידי זיקוק טיהור ספקטרומטריית מסה (AP-MS). אנו מתארים את העיצובים שלנו עבור כלובים 1 L ו 5 L עבור אוספים העובר כי ניתן בקלות ובזול להגדיר במעבדה כלשהי. כמו כן, אנו מספקים פרוטוקול כללי עבור אוסף העובר ואת החילוץ חלבון לייצר lysates כי ניתן להשתמש ישירות ביישומים במורד הזרם כגון AP-MS. המטרה שלנו היא לספק אמצעי נגיש לכל החוקרים לבצע את הניתוחים של PPIs in vivo .
מסכים גנטיים, ולאחרונה, גישות גנומיות חוללו מהפכה במחקר של פונקציות ביולוגיות. עם זאת, מידע סלולרי חשוב מקודדים חלבונים האנסמבל שלהם של שותפים אינטראקציה. בעוד המסכים הגנטיים המסורתיים יכולים לזהות את רכיבי המסלול המגבילים את קצב התגובה ולהחלים אינטראקציות עקיפות, כוחן של הגישות הפרוטאומטיות טמון ביכולתן לזהות רשתות של אינטראקציה מיידית של חלבונים בעלי עניין. פרוטאומיקס היא אפוא שיטת אורתוגונלית חשובה כדי לחקור מערכות ביולוגיות, ומשלימה גנומים, תמלילי טקסטים ומסכים גנטיים מסורתיים. זיקה טיהור ספקטרומטריית מסה (AP-MS) הוכיח להיות גישה רבת עוצמה לחקר אינטראקציות חלבון חלבון (PPIs) בסביבתם הטבעית בתאים ורקמות 1 , 2 . שיטה זו מאפשרת זיהוי של אינטראקציות ישירות או עקיפות בפיתוח ספציפיאל השלבים או רקמות, והוא שימש בהצלחה לזהות PPIs רומן חדש במגוון מסלולים התפתחותיים (הנסקרת בהתייחסות 1 ). למרות ההצלחה הבלתי מעורערת של מחקרים PPI, רובם בוצעו בתאים בתרבית, שבו חלבונים "הפיתיון" של עניין היו overexpressed. ישנם שני נושאים עם חקר PPIs בתרבית תאים: הראשון, קו תא מסוים לא יכול לספק להשלים מלא של אינטראקציות בשל חוסר ביטוי של חלבונים מסוימים. שנית, overexpression גבוה בדרך כלל מועסקים ב ניתוחים כאלה עלול להוביל חפצים כגון חלבונים misfolding או זיהוי של אינטראקציות חיוביות כוזבות.
שתי המגבלות הללו ניתן להתגבר על ידי ניתוח PPIs in vivo . צעד מגביל בניסויים כאלה הוא הזמינות של חומר המוצא לטיהור קומפלקסים חלבונים. תסיסנית melanogaster מזה זמן רב שימש מודל לניתוח פונקציונליSis, ולאחרונה זה הוכח גם להיות מערכת מצוינת לחקר PPIs in vivo . תסמונת עוברים תסיסנית מייצגת סוג רקמה אטרקטיבי במיוחד כדי למדוד PPIs, כי עוברי ניתן לאסוף בקלות בכמויות גדולות, וגם בגלל שרוב הגנים (> 88%) באים לידי ביטוי במהלך embryogenesis, ובכך לספק עשיר בסביבה vivo לאיתור רלוונטי PPIs 3 .
באופן מסורתי, מחקרים ביוכימיים זבובים השתמשו מאוד בקנה מידה גדול אוספים אוספים (100-150 גרם), כגון אלה הדרושים לטהור lysates תעתיק פונקציונלי 4 , 5 . מחקרים קודמים AP-MS ב תסיסנית גם צורך כמויות גדולות של עוברים (5-10 גרם), כי הם הסתמכו על גישה טיהור שני שלבים כגון טיהור זיקה טנדם (TAP), עם אובדן הקשורים של חומר בכל שלב 6 . Amoun גדולTS של חומר המוצא הכרחי הגדרת אוספי העובר בכלובים האוכלוסייה גדול, אשר יכול להיות גם יקר (כאשר רכש מסחרית) ודורש זמן כדי לשמור ולנקות 7 , 8 , 9 .
ההתקדמות לאחרונה בפיתוח של זוויות צעד אחד טיהור זיקה, כמו גם את הרגישות הגוברת של ספקטרומטרים המונית, צמצמו את הכמות הנדרשת של חומר המוצא על ידי סדר גודל. באמצעות תגים כגון פפטיד מחייב streptavidin (SBP) או חלבון פלואורסצנטי ירוק (GFP) ו החל מ 1 גרם של עוברים, ניתן לבודד את כמויות של חלבון הפיתיון רכיבים אינטראקציה זה יהיה מספיק עבור זיהוי על ידי ספקטרומטריית מסה 10 , 11 .
מטרת הפרוטוקול המוצג כאן היא לסייע לחוקרים overcoלי מחסום נתפס ניתוח ביוכימי של PPIs in vivo . לשם כך, אנו מספקים הליך פשוט וזול כדי לאסוף עוברים תסיסנית בקנה מידה בינוני (0.5-1 גרם), ואחריו הכנה צעד אחד של תמציות חלבון שלם התא המתאימים לניתוח שלאחר מכן על ידי AP-MS או גישות אחרות . השיטה שלנו מסתמכת על שימוש בכלובי אוכלוסייה מותאמים אישית של 1-L או 5-L שניתן לייצר בקלות על ידי כל מעבדה. יתר על כן, תנאי החילוץ המוצגים כאן אומתו במספר מחקרים, הן בתאים בתרבית והן ב- vivo 10 , 12 , 13 , 14 , 15 , 16 , 17 .
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
1. הכנת 5 L כלובי זבוב (כדי להתאים 15 ס"מ צלחות)
2. הכנת 1 L כלובים זבוב (כדי להתאים 10 ס"מ צלחות)
3. הכנת מיץ תפוחים (AJ) צלחות
4. הכנת ריאגנטים תמוגה
5. אוסף של עוברי זבוב
6. העובר Dechorionation
7. הכנת תמצית העובר
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
כדי להמחיש את השימוש בפרוטוקול זה בניסוי טיהור חלבון מורכב, יצרנו קו זבוב הומוזיגואי קיימא, הזרוע EGFP-ERK , המבטא EGFP מתויג תסיסנית תאיים אותות קינאז מוסדר (ERK, מקודד על ידי הגן מגולגל ) תחת שליטה של ארמדיל לידי ביטוי בכל מקום ( זרוע ) האמרגן 18 , 19 . יוזם הזרוע פעיל במהלך רוב השלבים של תסיסנית עוברי 19
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
הפרוטוקול המוצג כאן הוא הליך פשוט כללי להקמת כלוב האוכלוסייה תסיסנית בקנה מידה בינוני ועושה תמציות חלבון התא כולו מעוברים. תמציות וכתוצאה מכך ניתן להשתמש במגוון של יישומים במורד הזרם, כגון טיהור של מתחמי חלבון על שרף זיקה. זה קריטי לבצע את שלבי החילוץ על קרח ולהשתמש עיכוב פרוטאז חזקה, כדי למזער השפלה חלבון. כמתואר, הפרוטוקול מתאים לבידוד של רוב cytoplasmic וכמה קרום חלבונים גרעיניים מסיסים 6 , 10 ,
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
למחברים אין מה לחשוף.
המחברים מודים לחברי המעבדה Veraksa להערות מועילות על כתב היד והצעות לשיפורים בפרוטוקול. AV נתמך על ידי NIH מענקים GM105813 ו NS096402. LY נתמך על ידי אוניברסיטת מסצ 'וסטס בוסטון סנופי Genzyme דוקטורט אחוות.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
| שם | חברה | מספר קטלוג | הערות |
|---|---|---|---|
| Leaktite 5-Qt. מיכל מולטי מיקס טבעי (חבילה של 3) | הום דיפו | 209330 | להכנת כלובי 5 ליטר. |
| Leaktite 5-Qt. מכסה מולטי מיקס טבעי (חבילה של 3) | הום דיפו | 209320 | קוטר 8.37 אינץ'. מכסים לכלובי 5 ליטר. |
| כלי פטרי פישרברנד עם מכסה שקוף, 100 על 15 מ"מ | חומר FB0875712 פישר סיינטיפיק | פוליסטירן. לשימוש עם כלובי 1 ליטר. | |
| צלחות פטרי פישרברנד עם מכסה שקוף, 150 על 15 מ"מ | חומר FB0875714 פישר סיינטיפיק | פוליסטירן. לשימוש עם כלובי 5 ליטר. | |
| כלי פטרי פישרברנד עם מכסה שקוף, 60 על 15 מ"מ | חומר FB0875713A פישר סיינטיפיק | פוליסטירן. משמש במהלך הפחתת עוברים. | |
| רשת ניילון ספר NITEX | ספר | 03-180/44 | 180 מיקרון, 44% שטח פתוח, משמש לכלובי זבובים. |
| מילווקי 3 אינץ'. מסור חורים דחפור חורים עם ארבור | הום דיפו | 49-56-9670 | כלי חיתוך 3 אינץ' להכנת כלובי 1 ליטר. |
| צנצנות PMP עם פה רחב עם פה ישר עם סגירת בורג פוליפרופילן לבן | פישר סיינטיפיק | 11-823-33 | להכנת כלובי 1 ליטר. חתול תרמו מדעי # 21171000. ניתן להשתמש במיכלים חלופיים של 1 ליטר. |
| שמרים יבשים של הכוכב האדום הפעיל, נרתיק של 2 פאונד | כוכב אדום | ניתן לרכוש מספקים Amazon.com או אחרים. | |
| תרכיז מיץ תפוחים 100% קפוא | ניתן לרכוש במכולת. צריך לומר "100% מיץ תפוחים" על הפחית. | ||
| מתיל 4-הידרוקסיבנזואט | Acros Organics | AC126965000 | הידוע גם בשם מתילפרבן, או טגוספט. משמש כחומר משמר בצלחות AJ. |
| IGEPAL CA-630 לביולוגיה מולקולרית, 100 מ"ל | Sigma | I8896 | המשמש להכנת מאגר ליזה. |
| יחידות מסנן חד פעמיות סטריליות סטריליות של Nalgene עם קרום CN | פישר סיינטיפיק | 09-740-2A | 0.2 μ גודל נקבוביות מ '. משמש לסינון מאגר ליזה פי 5. חתול תרמו סיינטיפיק # 1260020. |
| CO-RO ROCHE cOmplete מעכב פרוטאז קוקטייל | סיגמא | 11697498001 | בקבוקון של 20 טבליות. משמש לעיכוב פרוטאז במאגר ליזה. |
| מסנני מזרק קורנינג SFCA | פישר סיינטיפיק | 09-754-21 | ממברנת SFCA, קוטר 26 מ"מ, גודל נקבוביות 0.45 μm. משמש לסינון דגימות תמצית סופיות. |
| BD מזרקים חד פעמיים Luer-Lok ללא מחטים | Fisher Scientific | 14-823-2A | לסינון דגימות תמצית סופיות. חתול BD # 309604. |
| אקונומיקה | קלורוקס | המשמשת לפירוק עוברים ב-50% (נפח/נפח) במים, ניתן לרכוש בכל סופרמרקט. חשוב להשתמש במותג Clorox, מכיוון שמותגים אחרים עלולים לגרום לניקוי לא שלם או עלולים להיות רעילים לעוברים. | |
| Corning Costar Netwell Plates | Fisher Scientific | 07-200-213 | מיכלי רשת לאוספי עוברים. 74 μ גודל רשת M, 6 בארות. |
| מטחנות רקמות Wheaton Dounce, קיבולת 15 מ"ל | הומוגנייזר Fisher Scientific | 06-435B | לעוברים, עם עליים רופפים ומהודקים. חתול ויטון # 357544. |
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
בקש הרשאה לשימוש חוזר בטקסט או באיורים של מאמר JoVE זה
בקש הרשאה