כאן אנו מתארים Rev immunoprecipitation בנוכחות של שכפול HIV-1 עבור ספקטרומטריה המסה. ניתן להשתמש בשיטות המתוארות לזיהוי גורמי נוקלאוולאר המעורבים במחזור הזיהומיות של HIV-1, וחלים על מודלים אחרים של מחלות לאפיון מסלולים בעלי מחקר.
מאמר שיטה
כאן אנו מתארים Rev immunoprecipitation בנוכחות של שכפול HIV-1 עבור ספקטרומטריה המסה. ניתן להשתמש בשיטות המתוארות לזיהוי גורמי נוקלאוולאר המעורבים במחזור הזיהומיות של HIV-1, וחלים על מודלים אחרים של מחלות לאפיון מסלולים בעלי מחקר.
מחזור הזיהומיות HIV-1 דורש אינטראקציות חלבון ויראליות עם גורמים מארחים כדי להקל על שכפול נגיפי, אריזה ושחרור. המחזור הזיהומיות מצריך היווצרות של מכלולי חלבון מארח ויראלי עם ה-HIV-1 RNA כדי לווסת את החבור ולאפשר הובלה באמצעות נוקלאוציטוטופלסמטי. ה-HIV-1 הפוך חלבון משיגה את היצוא הגרעיני של HIV-1 mRNAs באמצעות multimerization עם מטרות משחק של האחים הנוטרוניים-אלמנט התגובה Rev (בלבד). אות הלוקליזציה של נוקלאוולאר (NoLS) קיים בתוך COOH-הטרמינוס של הrev arginine עשיר מוטיב (זרוע), המאפשר הצטברות של מתחמי Rev/בעלי-מערכות בנוקלאוולוס. גורמי הנוקלאוולאר הם העריכו לתמוך מחזור זיהומיות HIV-1 באמצעות פונקציות אחרות שונות בנוסף ל-mRNA-עצמאי היצוא הגרעיני שחבור. אנו מתארים שיטה immunoprecipitation של פראי-סוג (WT) Rev בהשוואה מוטציות הפוך נוקלאוולאר (מחיקה ונקודה אחת Rev-NoLS מוטציות) בנוכחות של HIV-1 שכפול עבור ספקטרומטריה המסה. הגורמים הנוקלאופילים מעורבים בתחבורה הנוקלאוציטוטופלסמטי (נוקלאואופלסין B23 ונוקלאוולין C23), כמו גם גורמי שחבור סלולריים, לאבד אינטראקציה עם Rev בנוכחות של מוטציות Rev-NoLS. גורמים שונים של נוקלאוולאר, כגון מ58, מזוהים לאבד אינטראקציה עם מוטציות Rev, אך תפקידם במחזור השכפול של HIV-1 נותרו לא ידועים. התוצאות המוצגות כאן להפגין את השימוש בגישה זו לזיהוי של נגיפי/מארח הגורמים הנוקלאוולמאר השומרים על מחזור זיהומיות HIV-1. המושגים המשמשים בגישה זו חלים על מודלים ויראליות ומחלות אחרים המחייבים אפיון של מסלולים בעלי מחקר חסר.
הנוקלאוולוס שוכן כשטח האינטראקציה של מגוון מארח הסלולר והגורמים הנגיפים הדרושים לשכפול נגיפי. הנוקלאוולוס הוא מבנה מורכב החולק לשלושה תאים שונים: תא fibrillar, תא fibrillar צפוף, והתא הגרגירים. החלבון HIV-1 הפוך מכיל במיוחד בתוך תאים גרגירים; עם זאת, הסיבה לתבנית הלוקליזציה אינה ידועה. בנוכחות של מוטציות חד הנקודה בתוך רצף NoLS (מוטציות Rev 4, 5, ו 6), Rev שומר על דפוס נוקלאוולאר והוכח בעבר להציל HIV-1HXB2 שכפול, עם זאת, עם יעילות מופחתת לעומת WT Rev1 . כל המוטציות של נקודה אחת אינן מאפשרות לקיים את המחזור הזיהומיות של HIV-1NL4-3 . בנוכחות מוטציות מרובות נקודה אחת בתוך הרצף NoLS (מוטציות Rev-NoLS 2 ו -9), Rev כבר נצפתה להתפזר לאורך הגרעין הציטופלסמה ולא הצליח להציל HIV-1HXB2 שכפול1. המטרה של מחקר זה פרוטאומניקס היא לפענח נוקלאוולאר, כמו גם גורמים סלולריים nonnucleolar מעורב במסלול Rev-מתווך HIV-1 מדבקת. התנאים Rev immunoprecipitation ממוטבים באמצעות אינטראקציה עם נוקלאוולאר B23 פוספופפרוטאין, אשר בעבר הוכח לאבד אינטראקציה עם Rev בנוכחות של מוטציות נוקלאוקולאר.
Rev הגורמים הסלולריים נחקרו בהרחבה בעבר; עם זאת, זה נעשה בהעדר פתוגנזה נגיפית. חלבון אחד, במיוחד, כי הוא מאופיין במחקר זה באמצעות הפוך אינטראקציה במהלך שכפול HIV-1 הוא נוקלאוולאר פוספהוופפרוטאין B23-נקרא גם נואופהוסמרין (npm), numatrin, או NO38 דו חיים2,3, 4. B23 מתבטא כשלוש איזוforms (NPM1, NPM2 וNPM3)-כל חברי המשפחה הגרעינית/נואופלמיסמין משפחת מלווה בנשק גרעיני5,6. המלווה המולקולרי NPM1 פונקציות בהרכבה נאותה של נוקלאוטיזומים, בהקמת מתחמי חומצות חלבון/גרעין המעורבים במבנים מסדר גבוה כרומטין7,8, ובמניעת צבירה ו קיפול חלבונים של יעד דרך מתחם ליבה N-terminal (שאריות 1-120)9. NPM1 פונקציונליות מרחיב הריבוכמה בראשית דרך התחבורה של חלקיקים preriboזומתיים בין הגרעין לציטופלסמה10,11, עיבוד של preriboזומא ברצף החלל הפנימי של מועתק 12,13, ומעצר את צבירת הנוקלאוולאר של חלבונים במהלך מכלול הריבוזומיום14,15. NPM1 הוא מעורב עיכוב של אפופטוזיס16 ו בייצוב של הגידול דכאי arf17,18 ו p5319, חשיפת תפקידה הכפול כגורם אונגניים ומדכא הגידול. NPM1 משתתפת בפעילות התאית של יציבות הגנום, שכפול הסנטרוכמה ותמלול. NPM1 נמצא נוקלאופולי במהלך המחזור הפנימי של מחזור התא, לאורך הפריפריה הרומוזומלית במהלך mitosis, ו ב prenucleolar גופים (PNB) בתום מיטוזיס. NPM2 ו NPM3 אינם למדו כמו NPM1, אשר עובר רמות ביטוי משתנה במהלך ממאירות20.
NPM1 מתועדת המעבר נוקלאוציטופטומיק של חלבונים גרעיניים/נוקלאוולאר שונים דרך נס פנימי ו-NLS9,21 בעבר דווחה לכונן את היבוא הגרעיני של HIV-1 תאת והפוך חלבונים. בנוכחות של B23-הדומיין-β-גלטוסידאז היתוך חלבונים, תאת מאחרבתוך הציטופלסמה ומאבדת פעילות הפעלה; זה מדגים אהדה חזקה של תאת עבור B232. מחקר נוסף הקים מתחם יציב Rev/B23 בהעדר של mRNAs המכיל את הקובץ. בנוכחות של בעל mRNA, Rev הנתק מ B23 ונקשר בעדיפות ל-HIV עם, המוביל לעקירה של B2322. זה לא ידוע איפה, ברמה הגרעינית תת, תאת ההפעלה ואת תהליך המרת Rev של B23 עבור HIV mRNA להתרחש. שני החלבונים מוצדדים להיכנס לנוקלאוולוס בו זמנית באמצעות B23 אינטראקציה. מעורבות של חלבונים סלולריים אחרים מארחים בנתיב הנוקלאוולאר של HIV צפוי. השיטות המתוארות בחקירה הפרוטסטנטית הזאת תסייע להבהיר את הגומלין של הנוקלאוולוס עם גורמים סלולאריים מארחים המעורבים במהלך הפתוגנזה HIV-1.
החקירה פרוטאומיקס הופעל באמצעות הביטוי של Rev nols מוטציות חד הנקודה (M4, M5, ו M6) והחלפות ארגינין מרובים (M2 ו-M9) עבור HIV-1HXB2 הייצור. במודל זה, קו של תא של הלה ביטוי באופן מופתי Rev-1HXB2 (hlfb) הוא מנוכר עם WT rev ומוטציות הפוך הכולל תג דגל בסוף 3 '. הנוכחות של WT Rev יאפשר שכפול ויראלי להתרחש בתרבות HLfB, בהשוואה מוטציות Rev-NoLS כי לא להציל מחסור Rev (M2 ו M9), או לאפשר שכפול נגיפי להתרחש אבל לא ביעילות כמו WT Rev (M4, M5, ו M6)1. ליפוסט התא נאסף 48 h מאוחר יותר לאחר התפשטות ויראלי בנוכחות Rev הבעה ונתון immunoprecipitation עם מאגר לפירוק ממוטב עבור האינטראקציה Rev/B23. מיטוב מאגר לליזה באמצעות ריכוזי מלח משתנה מתואר, ושיטות החלבון של HIV-1 Rev מושווים ונותחו בכסף מוכתם או Coomassie מוכתם SDS-דף ג ' לים. הגישה הראשונה פרוטקוממיקס כרוכה בניתוח ישיר של דגימת שלווה מבוטא WT הפוך, M2, M6, ו M9 על-ידי טנדם ספקטרומטר מסה. הגישה השנייה שבה האלוטים של WT Rev, M4, M5, ו M6 עברו תהליך החילוץ ג'ל הוא לעומת הגישה הראשונה. פפטיד זיקה כדי Rev-NoLS מוטציות בהשוואה WT Rev מנותח ואת ההסתברות זיהוי חלבון מוצג. גישות אלה חושפים גורמים פוטנציאליים (נוקלאוקולאר ו-nonnucleolar) המשתתפים בתחבורה HIV-1 mRNA ושחבור עם Rev במהלך שכפול HIV-1. באופן כללי, פירוק התא, IP, ותנאי הימנעות מתוארים חלים על חלבונים ויראלי של עניין להבנת גורמים סלולריים מארחים המפעילים ומווסת מסלולים זיהומיות. הדבר חל גם על חקר גורמי מארח סלולריים הנדרשים להתמדה של דגמי מחלות שונות. במודל זה פרוטאומניקס, HIV-1 Rev IP ממוטב עבור B23 אינטראקציה כדי להבהיר גורמים נוקלאואוליאר מעורב בפעילות שיוט נוקלאוצילסמטי ו-HIV-1 mRNA מחייב. בנוסף, קווי התא המבטא באופן בלתי נשכח דגמי מחלות זיהומיות כי הם חסרים חלבונים מפתח של עניין ניתן לפתח, בדומה לקו התאים HLfB, כדי ללמוד מסלולים זיהומיות של עניין.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
1. תרבית תאים
2. ביטוי של מוטציות של Rev-NoLS-3 דגל במהלך שכפול HIV-1
3. אוסף של חלבון ויראלי ליפוסט
4. שיטת ברדפורד
הערה: הכינו אלבומין באורך 10 x סרום (BSA) ממלאי 100x BSA לפני יצירת עקומות סטנדרטיות של חלבון.
5. Coimmunoprecipitation של Rev-NoLS-דגל 3
6. הכנת כלים לעמודים
7. העברת כתמי מערבית
8. בלוק חיסוני
9. כתמים coomassie
10. מכתים כסף
11. הפחתת בג, האלקילציה והעיכול של קומוקאסי-להקות ג'ל מוכתמות
12. כרומטוגרפיה נוזלית-ספקטרומטר מסה
הערה: הדגימות נותחו באמצעות ספקטרומטר מסה המצויד במיוחד באמצעות הדיקות מסוימות, מקור ננו-ספריי וטור (ראה את טבלת החומרים). ממיסים A ו-B הם 0.1% חומצה פורמית במים ו acetonitrile, בהתאמה.
13. ניתוח נתונים לספקטרומטר מסה
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
Rev-nols יחיד ומספר נקודות מוטציות ארגינין, המתאים למגוון דפוסי לוקליזציה subcellular, נבדקו ביכולתם לתקשר עם גורמים מארחים סלולריים לעומת wt rev. wt rev-3דגל pcdna-דגל וקטור הביעו ביטוי בתרבות HLfB. מכלולי חלבון עובדו מפני התאים האולטימטיביים ומוכתמים בצבע כסף מגיב. Rev-NoLS-3דגל הוא לזיהוי (כ 18 kDa) בשלושה תנאים שונים לפירוק מאגר המכיל ריכוזים שונים של היום (137 מ"מ, 200 mM, ו 300 מ"מ) באיור 1. B23 היה ניתן לגילוי (37 kDa) במאגר לפירוק המכיל ריכוז מלח נמוך (137 מ"מ, נתיבים 2 – 4)...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
מנתח ספקטרומטר המסה השוואת מוטציות Rev-NoLS ו-WT Rev בנוכחות HIV-1 העריכו להבין גורמים נוקלאוולאר מעורב מחזור שכפול נגיפי. זה יזהה את רכיבי הנוקלאוולאר הדרושים לנגועים בנגיף. הנוקלאוולאר B23 יש זיקה גבוהה Rev-NoLS ופונקציות בלוקליזציה נוקלאואוליאר של Rev3 והובלה נוקלאוציטוטופלסמטי של מאוגד-HIV mrnas22. האהדה של B23 עם מוטציות Rev-nols, אשר הכיל יחיד או מספר החלפות ארגינין, הוערך דרך immunoprecipitation של Rev-3' דגל במהלך ייצור נגיפי (איור 2; W...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
. למחברים אין מה לגלות
המחברים מכירים את ד ר ברברה ק. פלבר וד ר ג'ורג ' נ. פאוולקיס עבור התרבות החסיד של ה-HLfB שמספקת המכון הלאומי לבריאות (NIH) מחקר והתייחסות תוכנית מגיב, חטיבת האיידס, המכון הלאומי לאלרגיה וזיהומיות מחלות (NIAID), NIH. המחברים מכירים גם במקורות פיננסיים המסופקים על ידי NIH, מענקים AI042552 ו-AI029329.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
| שם | חברה | מספר קטלוג | הערות |
|---|---|---|---|
| חומצה אצטית | פישר כימי | A38S-212 | |
| אצטוניטריל | פישר כימי | A955-500 | |
| אקרילאמיד: ביסקרילאמיד | BioRad | 1610158 | |
| אמוניום ביקרבונט | פישר כימיקל | A643-500 | |
| אמוניום פרסולפט | סיגמא-אולדריץ' | 7727-54-0 | |
| זיקה נגד דגל M2 ג'ל | Sigma-Aldrich | A2220 | |
| אנטי-דגל M2 עכבר חד שבטי IgG | Sigma-Aldrich | F3165 | |
| BioMax MS סרט | Carestream | 8294985 | |
| Bio-Rad Protein Assay תרכיז ריאגנט צבע, 450 מ"ל | Bio-Rad | 5000006 | |
| B23 עכבר חד שבטי IgG | Santa Cruz Biotechnologies | sc-47725 | |
| ברומופנול כחול | Sigma-Aldrich | B0126 | |
| ציפורן אבקת חלב ללא שומן | נסטלה | N/A | |
| מגרד תאים | ThermoFisher Scientific | 179693PK | |
| C18IonKey nanoTile עמוד | Waters | 186003763 | |
| Corning 100 מ"מ TC צלחות תרבית מטופלות | TC פישר סיינטיפיק | 08-772-22 | |
| Dithiothreitol | Thermo Scientific | J1539714 | |
| 1 x DPBS | Corning | 21-030-CVRS | |
| ECL Estern מצע ספיגה | פירס | 32106 | |
| אתנול, 200 הוכחה | פישר כימי | A409-4 | |
| FBS | Gibco | 16000044 | |
| חומצה פורמית | פישר כימיקל | A117-50 | |
| GelCode מגיב כתם כחול | ThermoFisher | 24590 | |
| גליצרול | פישר כימיקל | 56-81-5 | |
| עז אנטי עכבר IgG-HRP | סנטה קרוז ביוטכנולוגיות | sc-2005 | |
| יודואצטמיד | ACROS אורגני | 122270050 | |
| מגב משימות עדין KimWipe | קימברלי קלארק מקצועי | 34120 | |
| L-גלוטמין | Gibco | ||
| מתנול | פישר כימי | 67-56-1 | |
| NanoAcuity UPLC | Waters | N/A | |
| ערכת כתמי כסף פירס | Thermo Scientific | 24600df | |
| 15 מ"ל צינור חרוטי פוליפרופילן | Falcon | 352097 | |
| סולם חלבון צבוע מראש, 10 עד 180 kDa | Thermo Scientific | 26616 | |
| קוקטייל מעכב פרוטאז | Roche | 4693132001 | |
| Purified BSA | ניו אינגלנד Biolabs | B9001 | |
| PVDF ממברנה מערבית | רוש | 3010040001 | |
| נתרן פירובט | Gibco | 11360070 | |
| 10 x TBS | פישר ביוריאגנטים | BP2471500 | |
| TEMED | BioRad | 1610880edu | |
| Triton X-100 תמיסת דטרגנט | BioRad | 1610407 | |
| Trizaic source | Waters | N/A | |
| trypsin-EDTA | Corning | 25-051-CIS | |
| Tween 20 | BioRad | 1706531 | |
| Synapt G2 ספקטרומטר מסה | Waters | N/A | |
| Whatman נייר סינון | Tisch Scientific | 10427813 |
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
בקש הרשאה לשימוש חוזר בטקסט או באיורים של מאמר JoVE זה
בקש הרשאה