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Articolo metodologico

Esame di proteine ​​legate al DNA Nascente in cellule di mammifero utilizzando la tecnica BrdU-chip-Slot-occidentale

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DOI:

10.3791/53647

14 gennaio 2016

In questo articolo

Sommario

In questo protocollo, descriviamo una nuova tecnica BrdU-ChIP-Slot-Western per esaminare le proteine e le modificazioni istoniche associate al DNA appena sintetizzato o nascente.

Abstract

Istone deacetilasi 1 e 2 (HDAC1,2) localizzano ai siti di replicazione del DNA. Nello studio precedente, utilizzando un inibitore selettivo e di un sistema atterramento genetica, abbiamo dimostrato le funzioni nuovi per HDAC1,2 nella progressione della forcella replica e nascente manutenzione cromatina in cellule di mammifero. Inoltre, abbiamo utilizzato una tecnica BrdU-chip-Slot-occidentale che combina immunoprecipitazione della cromatina (ChIP) di bromo-deossiuridina (BrdU) DNA -labeled con macchia slot e occidentale analisi per misurare quantitativamente proteine ​​o modificazione degli istoni associati con il DNA nascente.

Attivamente cellule in divisione sono state trattate con HDAC1,2 inibitore selettivo o trasfettate con siRNA contro HDAC1 e HDAC2 e quindi il DNA di nuova sintesi è stato etichettato con il bromodeossiuridina timidina analogico (BrdU). L'etichettatura BrdU è stata fatta in un punto di tempo in cui non c'era significativo arresto del ciclo cellulare o apoptosi a causa della perdita delle funzioni HDAC1,2. Seguendo lAbeling di cellule con BrdU, immunoprecipitazione della cromatina (ChIP) di marchi di acetilazione degli istoni o la cromatina-remodeler è stata effettuata con anticorpi specifici. BrdU marcato DNA ingresso e l'immunoprecipitato (o chip) DNA è stato poi trasferite su una membrana con la tecnica di slot blot ed immobilizzati mediante UV. La quantità di DNA nascente in ciascuno slot è stata poi valutata quantitativamente mediante analisi Western con un anticorpo anti-BrdU. L'effetto della perdita di funzioni HDAC1,2 sui livelli di nuova sintesi degli istoni marchi acetilazione DNA associate e cromatina remodeler è stato quindi determinato normalizzando il segnale di BrdU-Chip ottenute dai campioni trattati ai campioni di controllo.

Introduzione

Riparazione del DNA difettosa e / o replicazione del DNA sono una delle principali cause di instabilità genomica, che può innescare la morte cellulare. Un singolo non riparato doppia interruzione filo è sufficiente a causare la morte delle cellule 1. Organizzazione della cromatina è transitoriamente alterata sia in fase di replica e riparare 2,3, e l'incapacità di mantenere le informazioni epigenetiche nel corso di questi processi si tradurrà in una minaccia per l'integrità del genoma. Perdita di HDAC3 o della funzione HDAC1,2 impedisce progressione fase S, la replicazione e riparazione del DNA che porta a stress genotossico (danni al DN....

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Protocollo

1. immunoprecipitazione della cromatina (ChIP) in seguito BrdU etichettatura

  1. Culture cellule NIH3T3 in presenza sia di DMSO o inibitori selettivi HDAC1,2 come descritto in precedenza 6.
  2. Dopo il trattamento con inibitori selettivi DMSO o HDAC1,2, aggiungere BrdU alle celle in una cappa coltura tissutale sterile. Incubare 2 x 10 6 cellule NIH3T3 placcati in 10 ml mezzi NIH3T3 con una concentrazione finale di 20 mM di bromodeossiuridina (BrdU) per 60 min in una sterile 37 ° C coltura tissutale incubatore.
  3. Crosslink proteine ​​intracellulari DNA aggiungendo formaldeide direttamente al mezzo di coltura ad una concentraz....

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Risultati

Per determinare la specificità degli inibitori selettivi HDAC1,2, sono stati utilizzati Hdac1,2 FL / FL e HDAC3 FL / FL cellule fibrosarcoma. -Adenovirus contenenti Cre ricombinasi (Ad-Cre) è stato utilizzato per eliminare Hdac1,2 e HDAC3 in queste cellule. A seguito di infezione Ad-Cre di Hdac1,2 FL / FL cellule, è stato osservato un robusto incremento della H4K5ac. Il trattamento delle c.......

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Discussione

Il protocollo descritto in questo manoscritto è un metodo relativamente veloce per dimostrare la presenza di proteine ​​o loro forme post-traduzionali modificati sul DNA appena replicato o nascente. Inoltre, questa tecnica permette uno per misurare la cinetica di associazione-dissociazione di una proteina o la sua forma modificata con il DNA nascente. Questa tecnica è complementare alla elegante tecnologia iPOND 13. Nella tecnologia iPOND, il DNA di nuova sintesi è etichettato con deossiuridina etile (EDU). U.......

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Dichiarazioni

Non ho interessi finanziari concorrenti.

Ringraziamenti

Il lavoro in questo manoscritto è stato sostenuto da fondi del Dipartimento di Radioterapia Oncologica e Huntsman Cancer Institute e il National Institute of Health sovvenzione (R01-CA188520) di SB. Ringrazio Danielle Johnson e Steven Bennett nel mio laboratorio per dimostrare il protocollo e spiegando i suoi benefici. Sono grato al Dr. Mahesh Chandrasekharan (Huntsman Cancer Institute) per i commenti critici sul manoscritto.

....

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Materiali

Elenco dei materiali utilizzati in questo articolo
NomeAziendaNumero di catalogoCommenti
Anti-BrdU (occidentali)BD BiosciencesB555627
Anti-SMARCA5Abcamab3749
Anti-H4K16acMotivo attivo39167
Zeta-Probe GT MembranaBio-Rad162-0197
FormaldeideFisherBP531-500
Proteina A agarosioMillipore16-156
Rnase AQiagen19101
Proteinasi KSigmaP4850
Kit di purificazione PCRQiagen28106
GlycineSigmaG7403
Cocktail di inibitori della proteasiRoche11836170001
BrdUSigmaB9285
IgG di coniglio nbsp;Millipore12-370
HEPESSigmaH3375
NaClSigmaS-3014
Triton-X-100Sigma93443
NP40USB Corporation19628
Desossicolato di sodioSigmaD6750
Bicarbonato di sodioSigmaS-4019
EtanoloDecon Laboratories04-355-222
Acqua trattata con DEPCSigma95284
TrisFisherBP-152-5
EDTAInvitrogen15575-020
SDSAmbionAM9820
Idrossido di sodioMallinckrodt GenAR MAL7772-06
20x SSCLife Technologies15557-036
Latte in polvere scrematoLab Scientific IncM0841
ECLThermo Fisher80196
Pellicola a raggi XGenesee Sci30-101
SviluppatoreKonica MinoltaSRX-101A
UV CrosslinkerStratageneXLE-1000
SonicatoreBranson Sonifier  Disgregatore cellulare ad ultrasuoni digitaleModello: 450
CentrifugaEppendorfModello: 5810R
Bagno d'acquaFisher Scientific IsotempModello: 2322
Spettrofotometro NanoDrop 1000Modello termoscientifico: 1000
Slot Blot apparato Schleicher e Schuell Minifold II44-27570
Incubatore per colture tissutaliThermo ScientificSerie II 3110 Incubatori a CO2 con camicia d'acqua

Riferimenti

  1. Podhorecka, M., Skladanowski, A., Bozko, P. H2AX Phosphorylation: Its Role in DNA Damage Response and Cancer Therapy. J nucleic acids. , (2010).
  2. Groth, A., Rocha, W., Verreault, A., Almouzni, G. Chromatin challenges during DNA replication and repair. 128, 721-733 (2007).
  3. Demeret, C., ....

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Ristampe e permessi

Tag

Analisi del DNA nascenteImmunoprecipitazione della cromatinaTecnica dello slot blotAnalisi Western blotMarcatori di acetilazione degli istoniRimodellatore della cromatinaReplicazione del DNALegame proteina-DNA