המטרה של פרוטוקול זה היא תווית להעשיר, לזהות סובסטרטים של קינאז CK2 מתוך מדגם ביולוגיים מורכבים כגון תא lysate או homogenate הרקמה. שיטה זו ממנפת את ההיבטים הייחודיים של הביולוגיה CK2 למטרה זו.
Method Article
המטרה של פרוטוקול זה היא תווית להעשיר, לזהות סובסטרטים של קינאז CK2 מתוך מדגם ביולוגיים מורכבים כגון תא lysate או homogenate הרקמה. שיטה זו ממנפת את ההיבטים הייחודיים של הביולוגיה CK2 למטרה זו.
המחקר של קינאז-המצע יחסים חיונית כדי להשיג הבנה מלאה של הפונקציות של אנזימים אלה ומטרות במורד הזרם שלהם במצבים פיזיולוגיים ופתולוגיים. CK2 הוא קינאז סרין אבולוציונית שנשמרת/תראונין עם הרשימה המתארכת של מאות סובסטרטים מעורבים תהליכים תאיים מרובים. בשל תכונותיו pleiotropic, זיהוי ואפיון ערכה מקיפה של סובסטרטים CK2 כבר מאתגר במיוחד, נשאר משוכה במחקר של אנזים חשוב זה. כדי לטפל באתגר זה, אנו פיתחו אסטרטגיה ניסיוני רב תכליתי המאפשר את העשרה יישוב וזיהוי של בשם דיאלקטריים CK2. פרוטוקול זה מנצל יחודיות ייחודי מצע משותף כפול של CK2 ומאפשר thiophosphorylation ספציפיים של סובסטרטים שלו בתא או רקמות lysate. חלבונים אלו המצע לאחר מכן alkylated, immunoprecipitated, ו המזוהה באמצעות ספקטרומטר מסה טנדם/כרומטוגרפיה נוזלית (LC-MS/MS). השתמשנו בעבר גישה זו בהצלחה לזהות CK2 סובסטרטים מן השחלות דרוזופילה ולהרחיב כאן אנחנו היישום של פרוטוקול זה לתאים אנושיים גליובלסטומה, הממחישות את יכולת ההתאמה של שיטה זו לחקור התפקיד הביולוגי של קינאז דגם אורגניזמים שונים, מערכות ניסויות.
חלבונים kinases הם רכיבי מפתח של האות התמרה חושית cascades. זרחון של חלבונים המצע על ידי אנזימים אלה מעורר תגובות ביולוגיות להסדיר אירועים קריטיים שליטה חלוקת התא, חילוף החומרים, בידול, בין היתר. CK2 הוא קינאז ביטוי ubiquitously, acidophilic סרין/טראונין זה חוק של שמרים לבני אדם, זה ממלא תפקידים חשובים רבים תהליכים תאיים ועד תקנה תעתיק מחזור התא התקדמות אפופטוזיס1 ,2,3. האנזים הוא heterotetramer המורכב שני α קטליטי (או α') subunits וβ רגולטוריות שני subunits4. בנוסף להיותו מאוד pleiotropic, CK2 מוצגים שני יוצא דופן מאפיינים אחרים זה לסבך את הניתוח שלה, כלומר פעילות מכוננת5 ו- ירידה לפרטים מצע משותף כפול6. המאפיין האחרון הזה מעניק CK2 עם היכולת להשתמש GTP, כמו גם ATP עבור זרחון של חלבונים המצע.
מחיקת גנטי subunits קטליטי או תקניות של CK2 בעכברים גורמת lethality עובריים המציין כי זה משחק תפקיד מכריע במהלך פיתוח ו-7,organogenesis8. CK2 הוא overexpressed גם כמה סוגים של סרטן ומייצגת ובכך מבטיח מטרה טיפולית9,10,11. אכן, ספציפית מעכבי פעילות קינאז CK2 את היעד הם כעת תחת חקירה זו מטרה12,13,14. בעוד עיכוב של CK2 היא אפשרות מעשית, בהתחשב באופי pleiotropic שלה, חלופה אולי גישה יותר הגיוני יהיה היעד קריטית סובסטרטים CK2 העומדים בבסיס את התקדמות סרטן מסוימים. לכן, מקיף זיהוי ואפיון של חלבונים המצע CK2 יהיה של יתרון משמעותי עבור שחקרתי את function(s) ספציפיים של קינאז בתוך סוג הרקמה או גידול מסוים.
כאן, אנו מתארים שיטה ביוכימית רב-תכליתי לזיהוי CK2 סובסטרטים מתוך מדגם ביולוגיים מורכבים כגון תאים או רקמות lysate. פרוטוקול זה מנצל יחודיות כפול מצע משותף של CK2 על-ידי שימוש אנלוגי GTP GTPγS (5'-[γ-thio]triphosphate) guanosine שלא kinases אנדוגני אחרים יכולים להשתמש. דבר זה מאפשר ביעילות את קינאז "לסמן" שלה מצעים בתוך את הדוגמית הזו. עבור הבאים בידוד וזיהוי.
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
הערה: ודא כי החומרים הדרושים הם זמינים הוכנו כראוי (ראה טבלה של חומרים).
1. הכנה
2. קינאז assay: thiophosphorylation, אלקילציה
3. הכנת desalting עמודות
4. הסרת PNBM
5. Immunoprecipitation: חלק א'
6. חלבון A/G agarose חרוז הכנה
7. Immunoprecipitation: חלק ב'
8. ניתוח/אימות של תוצאות
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
תרשים כללי של ההליך ניסיוני מסופק באיור1. הבסיס כבסיס של הטכניקה היא היכולת יוצאת דופן של CK2 להשתמש GTP להעברת קבוצה phosphoryl. תוספת של holoenzyme CK2 אקסוגני יחד עם GTP אנלוגי, GTPγS, אל תא lysate גורמת thiophosphorylation של סובסטרטים CK2 אנדוגני. הטיפול הבאים של lysate עם החומר מגיב p- nitrobenzyl מסילייט (PNBM) יוצר moiety אסתר thiophosphate על חלבונים אלה סובסטרט מסוים כי אז ניתן immunoprecipitated באמצעות נוגדן anti-thiophosphate אסתר בסופו ...
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
כאן, אנו מתארים שיטה הביוכימי פשוט יחסית לזיהוי סובסטרטים של קינאז CK2 מתוך מדגם ביולוגיות מורכבות. השלבים הקריטיים של פרוטוקול זה מבוססים על מאפייני אנזימטי יוצא דופן CK2 וכוללים CK2 תלוית thiophosphorylation של חלבונים ספציפיים המצע באמצעות GTPוγS ו immunoprecipitation הבאים וזיהוי שלהם. עם התוצאות האלה, הראו את השירות ואת צדדיות של גישה זו כפי שאנחנו עכשיו יישמו אסטרטגיה זו תאים אנושיים גליובלסטומה והן דרוזופילה השחלות18.
מספר מחקרים שפורסמו בעבר שי...
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
המחברים אין לחשוף.
עבודה זו נתמכה בחלקו על ידי מענק שיפור המחקר אוניברסלי קהיליה מחלקת פנסילבניה הבריאות T.I.S.
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
|---|---|---|---|
| 12 מ"ג/מ"ל PNBM | Abcam | ab138910 | 40.5 ומיקרו; L |
| 2.5 מ"מ GTPγ S | סיגמא-אולדריץ' | G8634-1MG | 5.4 ומיקרו; L |
| אנטי-CK2 ואלפא; (E-7) נוגדן חד שבטי לעכבר | סנטה קרוז ביוטכנולוגיה | sc-373894 | 1:1000 לנוגדנים |
| חד שבטיים של עכבר אנטי-GAPDH (6C5) סנטה | קרוז ביוטכנולוגיה | sc-32233 | 1:1000 לנוגדנים רב-שבטיים של ארנב אנטי-נוקלולין |
| Abcam | ab22758 | 1:1000 לכתמים מערביים | |
| אנטי-תיופוספט אסטר [51-8] נוגדן | חד שבטי ארנבAbcam | ab92570 | משתנה (ריכוז סופי 2.8 ומיקרו; g עבור כל דגימה) |
| צנטריפוגה מוגדרת מראש ל-4º C | ThermoScientific | Sorvall Legend Micro 21R Cat# 75-772-436 | |
| cOmplete מיני מעכב פרוטאז ללא EDTA | Roche | 11836170001 | |
| Lysis Buffer | ראה מתכון למטה ראה | מתכון למטה 30 | מ"ל |
| נוגדן IgG ארנב רגיל (בקרת איזוטיפ) | טכנולוגיית איתות תאים | 2729S | משתנה (ריכוז סופי 2.8 ומיקרו; g לכל דגימה) |
| PD MiniTrap Column | GE Healthcare | 28-9180-10 | 3 עמודות |
| חלבון A/G בתוספת חרוזי אגרוז | סנטה קרוז ביוטכנולוגיה | SC-2003 | 600 ומיקרו; L |
| הולואנזים אנושי רקומביננטי CK2 | אינגלנד Biolabs | P6010S | 2.7 ומיקרו; L |
| Rotator | Labnet: מיני Labroller | מיני Labroller מק"ט# H5500 | |
| T98G תאי גליובלסטומה אנושיים | ATCC | CRL-1690 | |
| אמבט מים מוגדר מראש ל-30º סדרת | Shel Lab | H20 דגם # SWB15 |
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article
Request Permission