Modifica delle proteine con ubiquitina e ubiquitina-come molecole (UBLs) rappresenta un sistema biochimico espansiva che regola diverse vie biologiche e risposte allo stress. L'attacco covalente di UBLs alle loro proteine bersaglio può avere vari risultati che regolano la stabilità, localizzazione, funzione o interattoma del substrato 1. I passaggi enzimatici sottostanti modifica UBL sono stati stabiliti in primo luogo per ubiquitina, e ora servono come paradigma per la modifica con la maggior parte UBLs, tra cui SUMO, NEDD8, ISG15 e FAT10. Per modifica si verifichi, il gruppo carbossilato del diglycine motivo LBM viene prima attivato da un enzima attivando E1 a formare un tiolo ad alta energia che viene trasferita al sito attivo di un enzima cisteina coniugare E2. Il E2 poi interagisce con un substrato con associazione E3 ligasi di mediare trasferimento della LBM su (di solito) un residuo di lisina bersaglio creando una catena ramificata (isopeptide) linkage 2. Cicli successivi di modifica può verificarsi per costruire catene isopeptide sul substrato, che per ubiquitina può avvenire attraverso uno dei suoi sette lisine, o attraverso la metionina N-terminale per creare catene di ubiquitina lineari. Queste modifiche formano topologie discrete con finalità diverse come la creazione di nuovi motivi di interazione e di targeting delle proteine per la degradazione prima della rimozione UBL da proteasi specializzati. Nel caso di ubiquitina ci sono due enzimi E1, E2 30-40 enzimi coniugando, almeno 600 E3 ligasi e circa 100 enzimi deubiquitylating (Dubs). Mentre le vie sono meno espansiva per gli altri 10 o giù di lì UBLs, complessità generale ubiquitome offre grande diversità nel risultato biologico di una modifica particolare UBL. Tuttavia, mentre sono stati compiuti importanti progressi nella UBL biologia, i ruoli cellulari precise della maggior parte di questi componenti ubiquitome rimangono sconosciute.
L'uso di short intacido ribonucleico erfering (siRNA) è emersa come un potente strumento in genetica inversa a causa della capacità di siRNA per indirizzare specificamente mRNA cellulari per la distruzione, consentendo il ruolo dei singoli geni da esaminare in contesti biologici differenti 3. Schermi genoma interi sono stati utilizzati per identificare e validare nuovi regolatori di molti processi cellulari, e hanno creato una grande quantità di dati utili accessibili alla più ampia comunità scientifica. Tuttavia, mentre gli schermi intero genoma si sono dimostrati estremamente utili, schermi mirati stanno diventando sempre più popolari come sono più economici, più veloci, coinvolgere meno la gestione dei dati e la relazione solo sui membri del genoma in cui il ricercatore è più interessati. Pertanto, per capire meglio quali componenti della famiglia processi cellulari UBL sono coinvolti in, abbiamo compilato una libreria siRNA umano mira tutti noti e previsti componenti del ubiquitome. Questo include i UBLs, E1, E2 enzimi attivatori coniugandoenzimi, ligasi E3, ubiquitina-legame dominio (UBD) contenenti proteine e dubs. Questa libreria può essere usata per schermo contro un'ampia gamma di linee cellulari giornalista di problemi biologici distinti, permettendo così l'identificazione corretto di componenti UBL nuovi disciplinano queste vie.
Il protocollo che segue descrive come eseguire un rigoroso siRNA mirato ubiquitome schermo per identificare nuovi regolatori della risposta HIF1a-dipendente all'ipossia. Sotto tensione normale di ossigeno, HIF1a è soggetto a idrossilazione prolyl che induce a essere riconosciuto e mirato per la degradazione da parte del Von Hippel Lindau (VHL) E3 ligasi complesso 4. Ipossia inibisce idrossilazione prolyl porta alla stabilizzazione di HIF1a e il suo successivo legame ad elementi di risposta ipossia (HRES) per guidare l'espressione genica. Qui, descriviamo uno schermo mediante cellule di osteosarcoma U20S che esprimono stabilmente lucciola luciferasi sotto il controllo di tre copie tandem del Hypoxia Response Element (cellule U20S-HRE) 5. Questo protocollo può essere adattato per qualsiasi via biologica se un robusto lettura di attività di giornalista è realizzabile e può essere accoppiato con appropriati controlli positivi e negativi.