È richiesta un abbonamento a JoVE per visualizzare questo contenuto. Accedi o inizia la tua prova gratuita.

Articolo metodologico

Identificazione di MyoD Interattoma Utilizzando Tandem Affinity Purification accoppiato alla spettrometria di massa

9.7K visualizzazioni

DOI:

10.3791/53924

17 maggio 2016

In questo articolo

Sommario

MyoD è un fattore di trascrizione miogenico con una forte capacità di indurre la transdifferenziazione miogenica di molte linee cellulari non muscolari completamente differenziate. I meccanismi epigenetici coinvolti in questa transdifferenziazione sono in gran parte sconosciuti. Qui descriviamo un metodo di purificazione a doppia affinità seguito da spettrometria di massa per caratterizzare in modo esaustivo i partner MyoD.

Abstract

Scheletrico differenziazione terminale muscolare inizia con l'impegno di cellule precursori mesodermiche pluripotenti a mioblasti. Queste cellule hanno ancora la capacità di proliferare o possono differenziarsi e si fondono in miotubi multinucleati, che maturare ulteriormente per formare fibre muscolari. Scheletrico differenziazione terminale muscolare è orchestrata con l'azione coordinata di diversi fattori di trascrizione, in particolare i membri dei fattori regolatori muscolari o MRF (MyoD, Myogenin, Myf5, e MRF4), chiamato anche il miogena bHLH fattori di trascrizione della famiglia. Questi fattori cooperano con i complessi della cromatina-rimodellamento all'interno della rete regolamentare trascrizionale elaborato per raggiungere miogenesi scheletrico. In questo, MyoD è considerato il maestro miogenico fattore di trascrizione nello scatenare differenziamento terminale muscolare. Questa nozione è rafforzata dalla capacità di MyoD convertire cellule non muscolari in cellule muscolari scheletriche. Qui si descrive un metodo utilizzato per identificare MyoDpartner proteici in modo esaustivo, al fine di chiarire i diversi fattori coinvolti nella scheletrico differenziazione terminale muscolare. L'obiettivo a lungo termine è quello di comprendere i meccanismi epigenetici coinvolti nella regolazione dei geni muscolo scheletrico, vale a dire., Obiettivi MyoD. partner MyoD sono identificati utilizzando Tandem Affinity Purification (TAP-Tag) da un sistema eterologo accoppiato alla caratterizzazione spettrometria di massa (MS), seguito dalla validazione del ruolo delle parti interessate durante scheletrico differenziamento terminale muscolare. forme aberranti di fattori miogenici, o la loro regolamentazione aberranti, sono associati con una serie di disturbi muscolari: miastenia congenita, distrofia miotonica, rabdomiosarcoma e difetti nella rigenerazione muscolare. Come tale, i fattori miogenici forniscono un pool di potenziali bersagli terapeutici nei disturbi muscolari, sia per quanto riguarda i meccanismi che causano la malattia stessa e meccanismi rigenerativi che possono migliorare il trattamento della malattia. Così, il understan dettagliatading delle interazioni intermolecolari ei programmi genetici controllate dai fattori miogenici è essenziale per la progettazione razionale di terapie efficaci.

Introduzione

organismi pluricellulari eucarioti sono composti da diversi organi e tessuti. Ogni tessuto funzionale ha un pattern di espressione genica specifica, che è determinato ad ogni passo differenziazione. differenziazione cellulare coinvolge l'attivazione di geni specifici, manutenzione della loro espressione e, in generale, il silenziamento di una serie di geni come quelli coinvolti nella proliferazione cellulare. Scheletrico differenziamento muscolare, o miogenesi, è quindi un processo a più fasi, che inizia con la determinazione delle cellule staminali mesodermiche in mioblasti, e poi porta alla differenziazione terminale di questi mioblasti in primo mono-nucleate, ....

Accesso limitato. Accedi o avvia una prova gratuita per visualizzare questo contenuto.

Protocollo

1. Preparazione delle frazioni HeLa-S3 nucleare Salt-estraibili e cromatina-bound

  1. Raccolta delle cellule
    1. Grow HeLa-S3 Flag-HA-MyoD e HeLa-S3 Flag-HA (linea cellulare di controllo) in Dulbecco Modified Eagle Medium (DMEM) supplementato con 10% di siero fetale bovino, 100 U / ml di penicillina e 100 mg / ml di streptomicina (crescita medium) a 37 ° C e 5% CO 2 in un incubatore umido.
      Nota: le cellule HeLa-S3 esprimono stabilmente cellule trasdotte con il vettore vuoto (HeLa-S3 Flag-HA) Flag-HA-MyoD e HeLa-S3 potrebbe essere o stabiliti utilizzando il protocollo descritto in: 19,20, o forniti dagli autori.
    2. Ampli....

Accesso limitato. Accedi o avvia una prova gratuita per visualizzare questo contenuto.

Risultati

Per comprendere la regolazione dell'attività MyoD, abbiamo intrapreso la caratterizzazione esaustivo dei complessi MyoD utilizzando purificazione biochimica, basato sulla immunopurificazione di una forma doppia targhetta di MyoD seguita da spettrometria di massa (MS). L'uso della linea di cellule HeLa-S3 esprime MyoD Flag-HA-tag e una linea cellulare di controllo che esprime permessi Flag-HA per ottenere abbastanza materiale per purificare il complesso MyoD eseguendo doppio affin.......

Accesso limitato. Accedi o avvia una prova gratuita per visualizzare questo contenuto.

Discussione

Il metodo presentato consenta l'identificazione esaustivo di partner di un fattore di trascrizione, MyoD. Ha rivelato partner MyoD in un sistema eterologo resistente alla differenziazione MyoD indotta, ovvero cellule HeLa-S3. Così, per definizione, i partner MyoD identificati sono ubiquitariamente espressi. Questi includono fattori generali e specifici di sequenza di trascrizione, enzimi cromatina modificanti, proteine ​​di elaborazione RNA, chinasi (Tabelle 1 e 2). Dato che le cell.......

Accesso limitato. Accedi o avvia una prova gratuita per visualizzare questo contenuto.

Dichiarazioni

Gli autori non hanno nulla da rivelare.

Ringraziamenti

Il lavoro nel laboratorio di Ait-Si-Ali è stato sostenuto dall'Association Française contre les Myopathies Téléthon (AFM-Téléthon); Institut National du Cancer (INCa); Agence Nationale de la Recherche (ANR), Fondation Association pour la Recherche sur le Cancer (Fondation ARC); Groupement des Entreprises Françaises pour la Lutte contre le Cancer (GEFLUC); CNRS; Université Paris Diderot e il concorso "Chi sono io?" Laboratorio di Eccellenza #ANR-11- LABX-0071 finanziato dal governo francese attraverso il suo programma "Investimenti per il futuro" gestito dall'ANR nell'ambito della sovvenzione #ANR-11-IDEX-0005-01. EB è stato sostenuto da una sovvenzione INCa.

....

Accesso limitato. Accedi o avvia una prova gratuita per visualizzare questo contenuto.

Materiali

Elenco dei materiali utilizzati in questo articolo
NomeAziendaNumero di catalogoCommenti
Linee cellulari
HeLa-S3ATCCCCL-2.2
C2C12ATCCCRL-1772
Equipment
Corning
:  Omogeneizzatore a dounce Wheaton432-1273 e 432-1271
Dispositivo di agitazione per spinnerBellco778531
SonicatorDiagenodeUCD 200
EmocitometroMarienfeld Superior 640610
Provette a basso legameSorenson27210
Colonna di centrifuga vuotaBio-Rad7326204
Reagents
SDS-poliacrilammide 4-12%  gelLife technologiesNP0336BOX
4x tampone di caricamento Life technologiesNP0007
Agente riducente 10xLife technologiesNP0004
Kit di colorazione dell'argentoLife technologiesA8592
Unità filtranti centrifughe, 10KMilliporeUFC501024
Proteine G perline di agarosioSigma-AldrichP4691
Protein A/G  ResinaThermo Scientific53132
Flag resin (gel di affinità anti-agarosio M2-Flag)Resina Sigma-AldrichA2220
HA (agarosio monoclonale anti-HA)Sigma-AldrichA2095
MNaseSigma-AldrichN3755
Flag free peptide (DYKDDDDK)Ansynth Service BVSintesi personalizzataRisospensione fino a 4 mg/ml in 50 mM Tris-HCl, pH 7,8
peptide libero da HA (YPYDVPDYA)Ansynth Service BVSintesi personalizzataRisospensione fino a 4 mg/ml in 50 mM Tris-HCl, pH 7,8
Kit per il dosaggio delle proteine a base di acido bicinconinico : Kit BCAThermo Scientific23225
Inibitori della proteasiSigma-AldrichS8830
Substrato HRP a chemiluminescenza potenziata (ECL) a base di luminolTecnologie per la vita34075
BSASigma-AldrichA9647
DNA spermatico di salmone tosato (acido desossiribonucleico, sale sodico dai testicoli di salmone)Sigma-AldrichD1626
Spermina tetracloridratoSigma-AldrichS1141
SpermidinaSigma-AldrichS0266
GliceroloSigma-AldrichG5516
PBSSigma-AldrichD8537
MOPS tampone di corsaLife technologiesNP0001
DMEM (alto glucosio)Sigma-AldrichD0822Pre-riscaldamento  a 37 gradi; C prima dell'uso
Tripsina-EDTA (0,05% rosso fenolotechnologies25300-054
SieroGE sanità scienze della vita PAA A15-102Ogni lotto di siero deve essere prima testato per le cellule.
Penicillina e streptomicinaLife technologies15140-122
Soluzione di Trypan Blue, 0,4%Life technologies15250-061
Acqua (filtrata sterile)Sigma-AldrichW3500
Antibodies
HA da ratto (12CA5)Roche11583816001
FlagSigma-AldrichA8592
MyoDSanta Cruzsc-32758Da utilizzare per il western blotting
MyoDSanta CruzSC-760Da utilizzare per l'immunoprecipitazione e il western blotting
CBFbetaSanta CruzFL-182 
HP1alphaEuromedex2HP2G9
HP1betaEuromedex1MOD1A9AS
HP1gammaEuromedex2MOD1GC
Suv39h1Tecnologia di segnalazione cellulare8729
BAF47BD Biosciences612111
Myf5Santa CruzSC-302
TubulinaSigma-AldrichT9026
ActinSigma-AldrichA5441
IgG TopoSanta CruzSC-2025
IgG ConiglioSanta CruzSC-2027
Capra anti-ratto -HRPSigma-AldrichA9037
Capra anti-coniglio -HRPSigma-AldrichA6154 
Anti-topo di capra -HRPSigma-AldrichA4416
Spinner Omogeneizzatore per 778531 Life

Riferimenti

  1. Ait-Si-Ali, S., et al. A Suv39h-dependent mechanism for silencing S-phase genes in differentiating but not in cycling cells. Embo J. 23 (3), 605-615 (2004).
  2. Buckingham, M. Skeletal muscle development and the role of the myogenic regul....

Accesso limitato. Accedi o avvia una prova gratuita per visualizzare questo contenuto.

Ristampe e permessi

Tag

Differenziamento del muscolo scheletricopartner dei fattori di trascrizionefrazionamento cellularepurificazione tramite tag FLAGanalisi degli estratti nuclearivalidazione tramite Western Blotisolamento di complessi proteici