בדיקת קשירת קרבה היא טכניקה שימושית מאוד לאיתור וכימות מתילציה של ארגינין של חלבון נתון כאשר שאריות הארגינין שהשתנו אינן ידועות ו/או אם אין נוגדן ספציפי זמין.
מאמר שיטה
* These authors contributed equally
בדיקת קשירת קרבה היא טכניקה שימושית מאוד לאיתור וכימות מתילציה של ארגינין של חלבון נתון כאשר שאריות הארגינין שהשתנו אינן ידועות ו/או אם אין נוגדן ספציפי זמין.
מתילציה של ארגינין מסתמנת כשינוי מפתח לאחר התרגום המעורב במגוון רחב של תהליכים ביולוגיים. המחקר שלו ברקמה מוגבל לרוב על ידי היעדר נוגדן ספציפי המזהה את שאריות ארגינין המטרה. בדיקת קשירת קרבה (PLA) פותחה במקור כדי לחקור אינטראקציות חלבון/חלבון. כאן, אנו מתארים בפירוט פרוטוקול PLA המוקדש לזיהוי מתילציה של ארגינין שהחלנו על קולטן הגלוקוקורטיקואיד (GR). לאחר שהראינו בעבר כי PRMT5 dimethylates GRs בתאים, השתמשנו ב-PLA עם נוגדן דימתיל פאן-סימטרי ונוגדנים אנטי-GR כדי למדוד מתילציה של GR בגידולי שד. אנו מדגימים כי PLA מציע גישה ייחודית למדידת מתילציה של ארגינין של חלבון מטרה, גם כאשר אתר המתילציה לא זוהה. ניתן להרחיב טכניקה זו לשינויים אחרים לאחר התרגום שבהם קיימים נוגדנים יעילים למחצה. לפיכך, אנו מפרטים את טכנולוגיית ה-PLA המשמשת לזיהוי מתילציה של ארגינין ברקמה קבועה באמצעות GR כדוגמה.
מתילציה של ארגינין על ידי חלבון ארגינין מתילטרנספראז (PRMTs) היא שינוי פוסט-תרגומי (PTM) בשפע המעורב בתהליכים ביולוגיים רבים. PRMTs מזרזים את ההעברה של קבוצות מתיל מ-S-adenosyl methionine לשאריות ארגינין. משפחת PRMT כוללת תשעה חברים המסווגים לפי סוג המתילציה שהם מבצעים. כל החברים מבצעים מונומתילציה (MMA). PRMTs מסוג 1 (PRMT1, 2, 3, 4, 6 ו-8) מזרזים דימתילציה אסימטרית (ADMA), בעוד שסוג 2 (PRMT5 ו-9) מזרז דימתילציה סימטרית (SDMA), וסוג 3 (PRMT7) מייצר רק MMA1. על ידי מתילציה של מצעים רבים, ה-PRMTs השונים מווסתים מגוון רחב של תהליכים תאיים חשובים כגון תיקון DNA, ויסות שעתוק, תגובה חיסונית, עיבוד RNA והעברת אותות 2,3. זה נכון במיוחד עבור איתות הורמון סטרואידים, שבו PRMTs משנים את פעילותם של קולטני סטרואידים על ידי מתילציה לא רק של הקולטנים עצמם אלא גם של הרגולטורים או ההיסטונים שלהם2.
מתילציה של ארגינין נחקרת בעיקר בסרטן, שכן רוב ה-PRMTs הוכחו כבעלי ביטוי יתר בסרטן בהשוואה לרקמות רגילות, וביטוים קשור לעתים קרובות לפרוגנוזה גרועה 4,5. זיהוי מתילציה של ארגינין in vivo חיוני להבנת תפקודים תאיים הקשורים לשינוי זה. זה מושג באופן קונבנציונלי על ידי ביצוע אימונוהיסטוכימיה (IHC) עם נוגדן ספציפי המזהה את שאריות הארגינין המתיליות. עם זאת, שיטה זו מוגבלת מאוד מכיוון שהיא מבוססת על זיהוי שאריות הארגינין ששונו ומסתמכת על יעילות הנוגדן בו נעשה שימוש. בדיקת קשירת קרבה באתרה (PLA) פותחה בתחילה כדי לחקור אינטראקציות חלבון/חלבון בתאים או רקמות קבועות6. מעניין לציין כי טכנולוגיה זו יכולה לשמש גם לאיתור PTMs באמצעות נוגדן פאן כנגד שינוי העניין, כמו גם נוגדן המזהה את החלבון הממוקד. הצוות שלנו התאים בעבר טכניקה זו לחקר מתילציה של קולטן אסטרוגן אלפא (ERα), תוך שימוש בנוגדנים נגד ERα ונוגדנים המזהה באופן ספציפי את אתר המתילציה על ארגינין 2607. יש לציין כי ניתן להרחיב טכניקה זו לנוגדנים המזהים סוג מיוחד של מתילציה גם כאשר שאריות המתיל אינן ידועות. ואכן, מספר חברות מספקות נוגדנים פאן המזהים במיוחד MMA, ADMA או SDMA שניתן להשתמש בהם בהצלחה לחקר מתילציה של חלבון in vivo.
כאן, כהוכחת רעיון, אנו מציגים ניתוח מפורט של מתילציה של GR באמצעות נוגדן SDMA בגידולי שד אנושיים מתכנון ניסיוני ועד ניתוח נתונים.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
הסכמה מדעת בכתב התקבלה מכל מטופל. פרוטוקול המחקר אושר על ידי ועדת האתיקה המוסדית של המרכז לחקר הסרטן בליון.
1. בחירת הנוגדנים
2. הכנת גלולות קו תאים משובצות פרפין
הערה: הדגימות מוטמעות בג'ל ולאחר מכן מונחות במעבד רקמות אוטומטי לייבוש דגימה והטמעת פרפין.
3. קיבוע רקמות והכנת שקופיות
4. ניסוי IHC
הערה: ניסויי IHC מבוצעים באמצעות מכשיר המחקר Discovery XT (טבלת חומרים) לאוטומציה ושחזור.
5. תגובות בדיקת קשירת קרבה
הערה: כל הריאגנטים המשמשים כלולים בערכות PLA (טבלת חומרים). מומלץ להשתמש ב -40 מיקרוליטר מגיב עבור 1 ס"מ2 של רקמה. כל הדגירה צריכה להתבצע בסביבה לחה כדי למנוע אידוי יתר. אל תאפשר לדגימה להתייבש, מכיוון שהדבר עלול להוביל לרעשי רקע. מומלץ להשתמש במאגר 1x A (מאגר כביסה באתר , טבלת חומרים) לשטיפות בצנצנות. צריך להיות נפח מינימלי של 70 מ"ל בצנצנות בעת דגירה של דגימות בתסיסה. יש לשמור דגימות ב-RT לפני השימוש.
6. הדמיה ללוקליזציה
7. אנליזה לכימות
הערה: כימות הדגימות בוצע באמצעות תוכנת ImageJ8. FIJI, הפצת ImageJ הכוללת את ImageJ ותוספים אחרים שהותקנו מראש, שימשה לניתוחים הבאים 9,10.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
באמצעות ההליך המתואר לעיל, ניתן לזהות ולכמת את המתילציה של חלבון מעניין. כאן, אנו מראים את הדוגמה של מתילציה של GR על ידי PRMT5. הנוגדנים ותנאי הניסוי ל-PLA יושמו בעבר על תאים10. בקצרה, נוגדנים ראשוניים המכוונים ל-GR ו-SDMA מזוהים על ידי בדיקות קרבה מצומדות עם אוליגונוקלאוטידים משלימים. לאחר מכן, הכלאה של בדיקת DNA מעגלית מתרחשת כאשר החלבונים נמצאים בסמיכות. הגברה עוקבת של דנ"א זה מודגמת על ידי HRP תחת מיקרוסקופ שדה בהיר (איור 1). התנאים האידיאליים לגילוי GR ו-PRMT5 ע...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
מתילציה של ארגינין, כמו PTMs אחרים, תורמת לוויסות עדין של תפקודי החלבון. עם זאת, השפעתו אינה מוערכת בשל הקושי להעריך שינויים אלה, בעיקר בגלל מחסור בכלים. זה נכון במיוחד כאשר חוקרים מתילציה in vivo, כאשר הדרך היחידה למדוד מתילציה של ארגינין היא להחזיק נוגדנים ספציפיים המזהים את שאריות המתיל של החלבון המבוקש. זה מהווה בבירור מגבלה שכן יש לדעת את שאריות הארגינין המתיליות, ונוגדנים יעילים ספציפיים לשינוי חייבים להיות זמינים ליישום IHC, מה שקורה לעתים רחוקות.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
המחברים מצהירים כי אין להם ניגוד עניינים
ברצוננו להודות ל-B. Manship על הגהה של כתב היד. אנו מודים ללורה פרנקולס, קלמנטין לה נבה, פלטפורמת פתולוגיה מחקרית (CRCL) על העזרה הטכנית. איור 1 נוצר באמצעות Servier Medical Art. מחקר זה נתמך על ידי הליגההבין-לאומית למלחמה בסרטן והאגודה: 'Le Cancer du sein, parlons-en'.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
| שם | חברה | מספר קטלוג | הערות |
|---|---|---|---|
| שקופיות הידבקות TOMO 90°, x100 | VWR | 631-1239 | |
| נוגדן נגד GR (עכבר) | Santa Cruz | sc393232 | |
| נוגדן נגד GR (עכבר) | סנטה קרוז | sc393232 | |
| נוגדן נגד PRMT5 (ארנב) | Merck | 07-405 | |
| נוגדן נגד SDMA (ארנב) | CST | 13222 | |
| אוטומציה d'הכללה | Leica | ASP 6025 | חדירת פרפין והכנת בלוק |
| Autostainer XL | Leica | ST5010 | קלטות Autostainer |
| path macrostar III x1500 | VWR | 720-2233 | |
| CC1 | Roche | 5279801001 | |
| Citrate Buffer pH 6 10x, 100 mL | MMF | F / T0050 | |
| מדלל נוגדנים Dako | Dako Agilent | S202230-2 | מדלל נוגדנים |
| Discovery ChromoMap Diaminobenzidine (DAB) ערכת | Roche | 760-159 | Diaminobenzidine (DAB) ערכת |
| Discovery Wash | Roche | 7311079001 | |
| Duolink insitu בדיקת PLA נגד עכבר מינוס | סיגמא-אולדריץ' | DUO92004 | PLA ערכה (בדיקה נגד ארנב מינוס) |
| Duolink insitu זיהוי ריאגנטים brightfield | Sigma-Aldrich | DUO92012 | PLA ערכה (ריאגנטים לזיהוי באתר) |
| Duolink insitu PLA בדיקה נגד ארנב בתוספת | Sigma-Aldrich | DUO92002 | PLA ערכה (בדיקה נגד ארנב פלוס) |
| Duolink insitu לשטוף מאגר brightfield | ערכת Sigma-Aldrich | DUO82047 | PLA (מאגר כביסה באתר) |
| אתנול 96% VOL TECHNISOLV, 5 ליטר | VWR | 83804.360 | |
| אתנול מוחלט ≥ 99.8%, AnalaR NORMAPUR ACS, 5 ליטר | VWR | 20821.365 | |
| EZ Prep 10x | Roche | 5279771001 | |
| Formol, מוכן לשימוש, 5 ליטר | MMF | F/40877-36 | פורמלין |
| כיסוי זכוכית אוטומטי לחלוטין Leica | CV5030 | כיסוי אוטומטי כיסויי | |
| זכוכית 24 x 40 | Dutscher | 100037 | |
| Hematoxylin | Ventana | 760-2021 | |
| מכשיר IHC | Roche | DISCOVERY XT | אוטומציה של IHC |
| LCS | Roche | 5264839001 | |
| Microtome | Thermo Scientific | Microm HM340E | חיתוך הרקמות כולל בלוקים |
| הרכבה בינונית Pertex | Histolab | 00801-FR | |
| עט PAP לצביעה חיסונית | Sigma-Aldrich | Z672548-1EA | |
| שעוות פרפין tek III, 4 x 2, 5 ק"ג | סאקורה | 4511 | |
| פסטר פיפטות חד פעמיות | פישר סיינטיפיק | 12583237 | |
| PBS מאגר 10x, 100 מ"ל | MMF | f / T0020 | |
| מאגר תגובה 10x | רוש | 5353955001 | |
| ריבו לשטוף 10x | רוש | 5266262001 | |
| RiboCC1 | רוש | ||
| נוגדן משני נגד עכבר | Abcam | ab133469 | |
| נוגדן משני OmniMap נגד ארנב HRP | Roche | 760-4311 | |
| מרכז הטמעת רקמות | MMF | EC 350 | |
| קסילן (תערובת של איזומרים) ≥ 98.5%, AnalaR NORMAPUR ACS, 5 L | VWR | 28975.360 | |
| Zeiss Axio Imager M2 מיקרוסקופ | שדה בהיר זקוף |
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
בקש הרשאה לשימוש חוזר בטקסט או באיורים של מאמר JoVE זה
בקש הרשאה