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Articolo metodologico

Probing ad alta densità di microarrays della proteina funzionali per rilevare le interazioni proteina-proteina

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DOI:

10.3791/51872

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2 agosto 2015

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In questo articolo

Sommario

Utilizzando microarray proteici contenenti quasi tutta la S. cerevisiae proteoma è sondato per un rapido interrogatori imparziale di migliaia di interazioni proteina-proteina in parallelo. Questo metodo può essere utilizzato per la proteina-piccola molecola, modificazione post-traslazionale, e altri saggi in high-throughput.

Abstract

Ad alta densità di microarrays della proteina funzionali contenenti ~ 4.200 proteine ​​ricombinanti di lievito vengono esaminati per le interazioni proteina-proteina chinasi utilizzando una proteina di fusione purificate per affinità lievito chinasi contenente un tag V5-epitopi per read-out. Chinasi purificata è ottenuto attraverso la cultura di un ceppo di lievito ottimizzato per alta copia la produzione di proteine ​​ospitare un plasmide contenente una fusione chinasi-V5 costruire sotto un elenco indirizzi globale promotore inducibile. Il lievito viene coltivato in mezzi restrittiva con una fonte di carbonio neutro per 6 ore seguita da induzione con 2% galattosio. Successivamente, la coltura è raccolta e chinasi è purificato mediante affinità standard di tecniche cromatografiche per ottenere una proteina chinasi altamente purificata per uso nel saggio. La chinasi purificata è diluita con tampone chinasi ad una gamma appropriata per il dosaggio e microarray della proteina sono bloccate prima ibridazione con il microarray della proteina. Dopo l'ibridazione, gli array vengono sondati con un anticorpo monoclonale V5 ANTIBody per identificare le proteine ​​legate dalla proteina chinasi-V5. Infine, gli array vengono sottoposti a scansione utilizzando uno scanner microarray standard ei dati vengono estratti per l'informatica a valle dell'analisi 1,2 per determinare una elevata fiducia insieme di interazioni proteiche per la convalida a valle in vivo.

Introduzione

La necessità di effettuare analisi globali di biochimica delle proteine ​​e di attività in vivo legame ha portato allo sviluppo di nuovi metodi di profiling interazioni proteina-proteina (PPI) e le modificazioni post-traduzionali di proteomi interi 1,3-8. Microarrays proteine ​​sono prodotte come microarray proteici funzionali utilizzando proteine ​​funzionali full-length 4-6,8,9 o microarrays della proteina analitiche contenenti anticorpi 10,11. Essi sono progettati per contenere una alta densità di proteine ​​disposte su vetrini da microscopio con una varietà di chimiche superficiali per facilitare una varietà di condizioni....

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Protocollo

1. Preparazione della sonda

  1. Cultura e purificare le sonde chinasi V5-fusione utilizzate per esaminare le interazioni con altre proteine ​​come segue:
    1. Utilizzare appena striato ceppo di lievito Y258 (Mata pep4-3, his4-580, ura3-53, leu2-3,112) contenenti proteine ​​V5-fusion (espressa da GATEWAY vettoriali pYES-DEST52). Utilizzare la proteina isolata come sonda sui microarray. Piatto il lievito in sintetico complete-uracile (Sc-Ura) / 2% destrosio / Agar e crescere a 30 ° C per 3 giorni di cultura congelati (-80 ° C glicerolo magazzino).
    2. Seminare colture starter (5-20 ml) da una singola colonia e crescere durante la notte in Sc-Ura / 2% d....

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Risultati

L'attività di interazione proteina-proteina è stata osservata utilizzando un lettore di chip standard per valutare l'TDA1-V5 proteina chinasi di fusione costrutto come proteina esca contro un lievito microarray proteina funzionale contenente circa 4,200 unica S. cerevisiae proteine ​​di fusione GST-. Ulteriore interrogatorio con il software GenePix rivelato una moltitudine di eventi di intensità variabili vincolanti. L'affinità è stato misurato l'intensità graduata del segnale derivato da un anticorpo monoclona.......

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Discussione

Il protocollo è stato originariamente presentato effettuata utilizzando 85 proteine ​​del lievito proteine ​​chinasi-V5 fusione unica di confrontare attività di legame attraverso distinte famiglie e connessi di protein chinasi lievito conseguente individuazione di nuove reti di interazione in vivo chinasi 1. Come un emergente tecnologia profilazione proteomica, lo sviluppo di High Throughput (HTP) proiezione del proteoma usando microarrays della proteina invocato librerie peptidiche e eucarioti e pro.......

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Dichiarazioni

Gli autori dichiarano di non avere interessi finanziari concorrenti.

Ringraziamenti

Questo lavoro è stato supportato da una sovvenzione del NIH. I saggi mostrati in Figura 1 sono stati eseguiti dal Dr. Joseph Fasolo. Ringraziamo il Dr. Rui Chen per gli utili commenti.

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Materiali

Elenco dei materiali utilizzati in questo articolo
NomeAziendaNumero di catalogoCommenti
Piastre di PetriVWRNC-10747o
equivalente Estratto di lievito BactoDifco0217-17
Bacto peptoneDifco0118-17
Bacto agarDifco0140-01
DestrosioSigmaD9434
RaffinosioSigmaR0514
GalattosioSigmaG0750
Sc-UraMP Bio114410622
Piccole provette per colturaVWR/Fisher
Flacone di Erlenmeyer grandeVWR/Fisher
Rotore
Provette per centrifuga (500 ml)
Provetta Falcon (50 ml)VWR/Fisher21008-951
Compresse PBS SigmaP4417
Provette FastPrep (tubo con tappo a vite da 2 ml)
Macchina FastPrepMP Biomedicals116004500
Perline di zirconeBioSpec11079105
Triton X100SigmaP4417
DTTSigmaD9779
MgCl2SigmaM8266 
NaClSigmaS3014 
Imidazolo (pH = 7,4)SigmaI5513 
PMSFSigma93482
Cocktail completo di inibitori (senza EDTA)Roche11873580001
Cocktail di inibitori della fosfatasi 1sigmaP2850
BSASigmaA2153 
Tween-20SigmaP1379 
ATPSigmaA1852 
Incubatrice a scuotimento (30 ° C)
Resina di affinità del nichel LifeTechnologiescolonna R901-01
G25GE scienze della vita27-5325-01 
NutatorVWR/Fisher
SDS-PAGE Gel (NuPage)Life Technologies
Coomassie Blue StainLife Technologies Anticorpo
monoclonale V5Life TechnologiesR960-25
Alexa647 Tagged monoclonale V5 AnticorpoTechnologies451098
Microarray di proteine KitLife TechnologiesPAH0525013
Genepix ScannerMolecular Devices
Lifter scivolaThomas Scientifichttp://www.thomassci.com/Supplies/Microscope-Cover-Glass/_/LIFTER-SLIPS/
tampone di lisi: 0,1% Triton X-100, 0,5 mM DTT,
2 mM MgCl2, 500 mM NaCl, 50 mM imidazolo (pH 7,4), cocktail completo di inibitori della proteasi ... Cocktail di inibitori della fosfatasi senza EDTA 1, 1 mM PMSF  (aggiungere appena prima dell'uso)
Aggiungere i reagenti a 1x PBS (tampone fosfato 0,01 M, cloruro di potassio 0,0027 M, cloruro di sodio 0,137 M; pH 7,4) per ottenere il volume desiderato di soluzione di lisi
Tampone bloccante: 1% albumina sierica bovina (BSA), 0,1% Tween-20Aggiungere i reagenti a 1x PBS per ottenere il volume desiderato di tampone
bloccanteTampone sonda: 2 mM MgCl2, 0,5 mM DTT, 0,05% Triton X-100, 50 mM NaCl, 500 μ M ATP (per chinasi), 1% BSAAggiungere il reagente a 1x PBS per ottenere il volume desiderato di tampone sonda
Tampone di lavaggio: 0,1% Triton X-100, 500 mM NaCl, 0,5 mM DTT, 50 mM imidazolo (pH 7,4), 2 mM MgCl2Aggiungere il reagente a 1x PBS per ottenere il volume desiderato di tampone sonda
Tampone di eluizione: 0,1% Triton X-100, 0,5 mM DTT, 2 mM MgCl2, 500 mM NaCl, 50 - ndash; 500 mM di imidazolo (pH 7,4), cocktail completo di inibitori della proteasi Cocktail di inibitori della fosfatasi senza EDTA 1, 1 mM PMSF (aggiungere appena prima dell'uso)Prima di iniziare, è importante annotare il gradiente di concentrazione di imidazolo (50 – 500 mM) e creare provette separate per ogni concentrazione (si consiglia di creare l'intervallo utilizzando incrementi di 50 mM). Aggiungere il reagente a 1x PBS per ottenere il volume desiderato di tampone sonda
3x YEP +6% galattosio: sciogliere 30 g di estratto di lievito e 60 g di peptone in 700 ml di H2O e sterilizzare in autoclave. Aggiungere 300 ml di filtro sterilizzato al 20% di galattosio (wt/vol)  Il galattosio non deve essere sterilizzato in autoclave
Terreno di estrazione JA-10 Life

Riferimenti

  1. Fasolo, J., et al. Diverse protein kinase interactions identified by protein microarrays reveal novel connections between cellular processes. Genes. 25, 767-778 (2011).
  2. Zhu, X., Gerstein, M., Snyder, M. ProCAT: a data analysis approac....

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Ristampe e permessi

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