ここでは、IRF3転写因子のリン酸化依存性活性化の詳細な分析を可能にする手順について説明します。これは、高分解能のSDS-PAGEとネイティブPAGEを組み合わせ、複数のリン酸化特異的抗体を用いたイムノブロットと組み合わせることで実現されます。
このコンテンツを表示するには、JoVEへの購読が必要です。 または、無料トライアルをお申し込みください。
方法論記事
* These authors contributed equally
ここでは、IRF3転写因子のリン酸化依存性活性化の詳細な分析を可能にする手順について説明します。これは、高分解能のSDS-PAGEとネイティブPAGEを組み合わせ、複数のリン酸化特異的抗体を用いたイムノブロットと組み合わせることで実現されます。
IRF3転写因子は、主にインターフェロンβと抗ウイルス遺伝子発現を通じて、病原体に対する防御の第一線にとって重要です。IRF3の活性化の詳細な分析は、病原体が自然抗ウイルス反応をどのように誘導または回避するかを理解するために不可欠です。IRF3の異なる活性化型は、リン酸化とモノマーとダイマーの状態に基づいて区別できます。IRF3の異なる活性化種間のin vivo識別は、SDS-PAGE上での移動性シフトに基づいてIRF3リン酸化型を分離することで達成できます。さらに、IRF3モノマーとダイマーのレベルは、非変性電気泳動を使用してモニターできます。ここでは、IRF3の活性化ステータスに関する最も多くの情報を取得するために、最高の解像度に到達する手順について詳しく説明します。これは、高分解能SDS-PAGEとネイティブPAGEの組み合わせと、複数の総抗体およびリン酸化特異的抗体を用いたイムノブロットの組み合わせによって達成されます。この実験戦略は、IRF3のリン酸化を介した活性化の完全な解析に必要なすべての情報を取得するための、手頃な価格で高感度なアプローチです。
遍在的および構成的に発現する転写因子、インターフェロン(IFN)調節因子3(IRF3)は、主に、IFNβの誘導により、病原体に対する防御の最初の行のために重要であるが、また、ケモカイン(CCモチーフ)の誘導リガンド5(CCL5を通じて)およびIFNにより誘導されるタンパク質を含むいくつかの抗ウイルスタンパク質テトラトリコペプチドとは、IFIT1 / 2/3 1〜3を繰り返します。またはリポポリサッカライド(LPS)4:IRF3の活性化は、多数のウイルスの感染、またはポリイノシン-ポリシチジル酸(CポリI)への曝露後に報告されています。重要なことは、ほとんど研究されたウイルスは、IRF3媒介応答を回避し、それによって宿主自然免疫防御5をエスケープする機構を進化させてきました。したがって、IRF3の活性化を監視する先天的抗ウイルス宿主防御の分子機構を理解するだけでなく、この応答に対抗するためにウイルスによって使用される戦略を同定するために非常に重要です。
ENT ">多くの公表された報告は、しかしながら、低解像度のドデシル硫酸ナトリウムポリアクリルアミドゲル電気泳動に結合IRF3標的遺伝子誘導のモニタリング(IFNB1およびIFIT1)によって実行IRF3の活性化および/ またはルシフェラーゼレポーター遺伝子アッセイの限定された分析を提供します(SDS- PAGE)IRF3の解析が、多数の生化学的研究は、様々なIRF3の変異体及びIRF3結晶構造6-11の解明の挙動の解析がでリン酸化により逐次翻訳後修飾の複雑なセットを施すことがIRF3を確立するために貢献しています複数のサイト。IRF3の活性化に関与するリン酸化のセットは、細胞型に刺激に依存して、最も可能性が高いと思われる。非感染細胞では、IRF3は1で、Thr135およびSer173を含むphosphoresiduesを含む非リン酸化および低リン酸化種として共存-198 AAのN末端 領域6,12-14。この低リン酸化Fの蓄積IRF3のORMは、ストレス誘導物質、成長因子およびDNA損傷剤6によって誘導されます。細胞型に依存した方法で15〜17℃またはLPS:トランス活性化ドメインを含むIRF3のC末端領域におけるセリン/スレオニン残基のリン酸化は、ウイルス、ポリIによる活性化、次のトリガされます。 IRF3のC末端のリン酸化は、それぞれが二量体化、核蓄積、CREBとの会合を通じてIRF3の活性化に寄与することを二つの主クラスタ、Ser385 / Ser386およびSer396 / Ser398 / Ser402 / Thr404 / Ser405、で編成一切7未満の異なるホスホサイトを伴いません-結合タンパク質(CBP)/ P300の活性化補助因子、敏感な応答要素(ISRE)コンセンサス配列と標的遺伝子9,10,17-19のトランスをIFNするDNA結合。 Thr390のリン酸化はまた、ウイルス誘導IRF3の活性化20に寄与していると考えられます。質量分析は、Ser386、Thr390、Ser396およびSer402残基が直接phosphorylatであることを実証したIRF3の分析κBキナーゼεの阻害剤(IKKε)によりED / TANK結合キナーゼ1(TBK1)は9,10キナーゼ。 C末端残基でのリン酸化はまた、ポリユビキチン化およびプロテアソーム媒介分解10を介してIRF3活性化の終了のために必要とされます。このプロセスは、プロピルイソメラーゼPin1が10,11の募集のために必要であるSer339でのリン酸化に依存します。少なくともリン酸化Ser339 / 396分の386残基を含むIRF3種は、高リン酸化形態と考えられています。各サイトの正確な配列および機能が議論10,21の問題のまま。それは活性化したIRF3が均一な状態を表すものではありませんが、個別のリン酸化または二量体化特性を示す、異なる活性種が10,22に存在することが明らかです。特定の病原体に応答して、IRF3の活性化の完全な理解を提供するために、それをCHする必要がありますaracterize活性種の誘導されます。 IRF3標的遺伝子、IFNB1およびIFIT1の誘導は、IRF3の活性化のための信頼性の高い読み出しを提供するように証明されています。しかし、これらの遺伝子の発現をモニターすることは、IRF3の異なる活性化状態を区別しません。特定の設定でIRF3活性化状態の包括的な分析は、そのリン酸化および二量体化状態10の詳細な特性に依存しています。非リン酸化(形態I)は、(フォームII)及び過低リン酸化(形態IIIおよびIV)IRF3形態6,18,23が正常に高解像度のSDS-PAGE分析を小さく移動度によって解決することができます。単量体および二量体IRF3種を効率的にネイティブPAGE分析によって同定することができます。異なるIRF3のホスホ部位に対して向けリン酸化特異的抗体と組み合わせて使用した場合、これらのアプローチは、大幅に改善されます。
標準的なプロトコルは、貧しい人々の解像度を可能にします明確なIRF3リン酸化型の効率的な分離を許可しないタンパク質です。ここでは、詳細に合計とリン酸化抗体を用いたイムノブロットとの組み合わせでネイティブ-PAGEに結合されたSDS-PAGEを使用して、個別のウイルス活性化IRF3種の誘導を監視するための最高の解像度を達成するための手順が記載されている。アクティブに異なるとの間で生体差別IRF3の形態は、SDS-PAGE上で観察され、それらの移動度シフトに基づいて行われます。また、IRF3モノマーおよびダイマーは、非変性電気泳動によって区別することができます。イムノブロットによるこれら二つの相補的な技術の組み合わせは、IRF3のリン酸化媒介活性化の完全な分析のためにすべての必要な情報を取得するための手頃な価格に敏感なアプローチであることが分かります。
アクセスが制限されています。このコンテンツを表示するにはログインするか、トライアルを開始してください。
注:プロトコルはセンダイウイルス(センダイウイルス)を感染させたA549細胞を使用してここで説明されています。しかし、SDS-PAGEおよびネイティブPAGEのためのプロトコルはまた、これまでに試験された全てのヒトおよびマウスの細胞型、さまざまなIRF3を活性化する刺激9,15,19,24,25で刺激し、特に骨髄系細胞で動作します。
A549細胞の1感染
全細胞抽出物(WCE)の調製
高解像度のSDS-PAGEによるWCEの3分解能
ネイティブ-PAGEによるIRF3二量体化の4.分析
注:このメソッドは、もともと博士T.藤田27のグループによって説明されました。
IRF3種の5イムノブロット分析

| 一次抗体 | 希釈 | 希釈バッファー | インキュベーション | 二次抗体 | コメント |
| 抗アクチン | 1 /万 | PBS-T-BSA | RTで15分間 | 抗マウス | SDS-PAGEの後に使用します 0.02%アジ化ナトリウムの存在下、4℃で保存した場合に希釈antibodyiesを複数回再利用することができます。 |
| アンチIRF3-P-Ser386 | 1/200 | PBS-T-BSA | O / N 4℃で | 抗ウサギ | ネイティブ-PAGEの後に使用します。 これは、希釈した抗体を再利用することは推奨されません |
| アンチIRF3-P-Ser396 | 1 /万 | PBS-T-BSA | O / N 4℃で | 抗ウサギ | SDS-PAGEの後に使用します。 これは、希釈した抗体、抗IRF3-P-396はまた、細胞シグナルから入手することができる再利用することは推奨されません。最適な希釈は、この抗体のために1 /千と定義したが、ロット間で異なる場合があります。 |
| アンチIRF3-P-Ser398 | 1 /万 | PBS-T-BSA | O / N 4℃で | 抗ウサギ | SDS-PAGEの後に使用します。これは、希釈した抗体を再利用することは推奨されません |
| アンチIRF3全長 | 1 / 7,500 | PBS-Tミルク | 室温で3時間 | 抗ウサギ | SDS-PAGEの後に使用します。抗IRF3完全長抗体は、ネイティブPAGEの後に使用することができるが、それはモノマーを検出するために感度が低いです。 0.02%アジ化ナトリウムの存在下、4℃で保存した場合に希釈された抗体は、複数回再利用することができます。 |
| アンチIRF3-NES | 0.5 / mlの | PBS-Tミルク | 室温で3時間 | 抗ウサギ | ネイティブ-PAGEの後に使用します。 0.02%アジ化ナトリウムの存在下、4℃で保存した場合に希釈antibodyiesを複数回再利用することができます。 |
| アンチのSeV | 1 / 14,000 | PBS-T-BSA | 室温で3時間 | 抗ウサギ | SDS-PAGEの後に使用します。 0.02%アジ化ナトリウムの存在下、4℃で保存した場合に希釈antibodyiesを複数回再利用することができます。 |
| 注 :希釈し、HRP結合二次抗体に用いた緩衝液は、それが一つの会社から他に変化する最適化する必要があります。 | |||||
イムノブロッティング手順で使用される抗体の表1の仕様。
アクセスが制限されています。このコンテンツを表示するにはログインするか、トライアルを開始してください。
図2は、高解像度のSDS-PAGEによるWCEの決議後にIRF3総抗体およびSer396およびSer398に対するIRF3、リン酸化抗体を用いて検出されたIRF3の代表的なイムノブロット像を示します。刺激されていないA549細胞では、IRF3は50で二つのバンドと非リン酸化(I型)に対応し、SDS-PAGE上の53kDaの低リン酸化及び(II型)IRF3の種として検出されます。 3のためのSeVにA549細胞の曝露 - 時間依存シフトで9時間の結果が徐々に形IおよびIIからよく区別されている過リン酸化形態のIIIおよびIVを、移行します。高リン酸化バンドは55-57 kDaのに移行します。フォームIIIとIVはまた、特にSer396およびSer398に対するリン酸特異的抗体を使用して免疫検出されています。アクチンの免疫検出は、レーン間の等しい負荷の対照として働きます。センダイウイルス感染の制御は、ウイルスヌクレオPの蓄積によって示されています60kDaので移動rotein(N)、。
アクセスが制限されています。このコンテンツを表示するにはログインするか、トライアルを開始してください。
私たちはここで説明するプロトコルは、IRF3の二量体/単量体とphosphoforms I〜IVを区別するためのいくつかのリン酸化抗体の使用に結合された高解像度のSDS-PAGEおよびネイティブPAGEの組み合わせで構成されます。これらIRF3の種の適切な検出が完全に特定の設定でIRF3の活性化を特徴づけるために不可欠です。例えば、活性化マクロファージのLPS刺激は、低リン酸化(II型)を示すが、(III型およびIV)過剰リン酸化はない、SDS-PAGE 15内のパターンの二量体、Ser396 / 398のリン酸化IRF3の形成につながります。記載されているプロトコルを使用して、このプロファイルは、Ser386およびSer396リン酸化10に加えて、追加のSer339のリン酸化を必要とするウイルス誘導性過リンのフォームと区別することができます。重要なことは、これはまた、二量体化を示すが、10転写活性ありませんSer396リン酸化種の間の識別ができます。イムportantlyは、IRF3のphosphoformsの形式I-IVのパターンがヒトIRF3に適用することを留意する...
アクセスが制限されています。このコンテンツを表示するにはログインするか、トライアルを開始してください。
著者らは、競合する金銭的利益はないと宣言している。
著者は、プロトコルの開発について研究室の過去および現在のメンバーに感謝します。この研究は、カナダ衛生研究所(CIHR)[grant # MOP-130527]およびカナダ自然科学工学研究評議会[NSERC-355306-2012]からの資金提供によって支援されました。NGは、Tier II Canada Research Chairを受賞しています。ARは、Fonds de la recherche du Québec-Santé(FRQS)のRespiratory Health Research Networkのトレーニングプログラムから学生資格を保持しています。
アクセスが制限されています。このコンテンツを表示するにはログインするか、トライアルを開始してください。
| 名前 | 会社 | カタログ番号 | コメント |
|---|---|---|---|
| F12/Ham | Life Technologies | 11765-054 | 37°Cで暖かい。使用前のCバス。 |
| ウシ胎児血清 | ライフテクノロジー | 12483-020 | |
| L-グルタミン | ライフテクノロジー | ズ 25030-081 | |
| D-PBS | ライフテクノロジー | ズ 14190-144 | 細胞培養用。 |
| トリプシン/EDTA 0.25% | Life Technologies | 25200-072 | |
| 仙台ウイルス Cantell Strain | Charles River Laboratories | 600503 | |
| Hepes | Bioshop | HEP001 | |
| 塩化ナトリウム(NaCl) | Bioshop | SOD001.5 | |
| EDTA | Bioshop | EDT001 | |
| グリセロール | Bioshop | GLY001.1 | 先端の先端を切り、非常に厚いのでゆっくりとピペットします。 |
| IGEPAL CA-630 | Sigma-Aldrich | I7771 | オクチルフェノキシポリ(エチレンオキシ)エタノール(ノニデットP-40)洗剤に対応する登録商標 |
| ロイペプチン | バイオショップ | LEU001 | |
| アプロチニン | バイオショップ | APR600.25 | |
| フッ化ナトリウム | Sigma-Aldrich | 201154 | |
| オルトバナジン酸ナトリウム | MP Biomedicals | 159664 | オルトバナジン酸ナトリウムの活性化 0.2 M : 1) 1 N NaOH または 1 N HCl を使用して pH を 10.0 に調整します。オルトトバナジン酸ナトリウム溶液の開始pHは、多くの化学物質によって異なる場合があります。2) 溶液はpH 10.0で黄色である。3)無色になるまで煮沸します。5)pHを10.0に戻し、溶液が無色のまま10.0で安定するまでステップ3〜4を繰り返します。活性化オルトバナジン酸ナトリウムアリコートを-20°Cで保存します。. |
| p-ニトロフェニルリン酸二ナトリウム塩六水和物 | Sigma-Aldrich | P1585 | |
| -グリセロリン酸 | Sigma-Aldrich | G6376 | |
| バイオ・ラッド Protein Assay 試薬 | バイオ・ラッド | 500-0006 | 細胞 毒性 |
| アクリルアミド/ビスアクリルアミド (37.5 : 1) 40% | Bioshop | ACR005 | 細胞 毒性 |
| Tris-Base | Bioshop | DEO701 | |
| 塩酸 (HCl) | LabChem | LC15320-4 | ヒュームフードの下で作業します。有毒で刺激性があります。 |
| ドデシル硫酸ナトリウム(SDS) | Bioshop | SDS001.1 | 刺激。 |
| 過硫酸アモニウム | Sigma-Aldrich | A3678 | |
| TEMED | Invitrogen | 15524-010 | 毒性および刺激性。 |
| ブロモフェノールブルー | フィッシャーサイエンティフィック | B392-5 | |
| ベータメルカプトエタノール | シグマ-アルドリッチ | M6250 | ヒュームフードの下での作業。神経系、粘膜に有毒です。上気道、目、中枢神経系に有毒である可能性があります。 |
| グリシンバイオ | ショップ | GLN001.5 | |
| デオキシコール酸ナトリウム | Sigma-Aldrich | D6750 | |
| 水酸化ナトリウム(NaOH) | バイオショップ | SHY700 | 刺激。 |
| ニトロセルロースメンブレン (0.45 mm) | Bio-Rad | 162-0115 | |
| 酢酸氷河 | バイオショップ | ACE222.4 | ヒュームフードの下での作業。有毒で、刺激性があり、可燃性です。 |
| レッドポンソー | シグマアルドリッチ | P3504 | |
| 塩化カリウム(KCl) | Sigma-Aldrich | P3911 | イムノブロット用のPBS組成物用。 |
| Na2HPO4 | Bioshop | SPD307.5 | イムノブロット用PBS組成物用。 |
| KH<サブ>2PO<サブ>4 | シグマ-アルドリッチ | P0662 | イムノブロット用のPBS組成物用。 |
| ウシ血清アルブミン | Sigma-Aldrich | A7906 | イムノブロット用のPBS-T-BSA組成物用。 |
| 脱脂粉乳 | カーネーション | ||
| ポリソルベート 20 (Tween) | MP Biomedicals | 103168 | 先端の先端を切り取り、非常に厚いのでゆっくりとピペットします。 |
| Anti-IRF-3-P-Ser386 | IBL-America | 18783 | -20 oCで分注されたストア。 凍結/解凍を避けてください。 |
| Anti-IRF-3-P-Ser396 | Home made19 | Store は -80 oC で aliquoted. 凍結/解凍を避けてください。 | |
| Phospho-IRF-3 (Ser396) (4D4G) | Cell Signaling Technology | 4947s | -20 oC で保存します。 |
| Anti-IRF-3-P-Ser398 | Home made15 | Store は -80 oC. 凍結/解凍を避けてください。 | |
| Anti-IRF-3-full length | Actif motif | 39033 | -80 oCでaliquoted。 |
| Anti-IRF3-NES | IBL-America | 18781 | Store aliquoted at -20 oC. |
| Western Lightning Chemiluminescence Reagent Plus | Perkin-Elmer Life Sciences | NEL104001EA | |
| LAS4000mini CCD camera apparatus | GE healthcare | ||
| SDS-PAGE Molecular Weight Standards, Broad Range | Bio-Rad | 161-0317 | -20 oC. |
アクセスが制限されています。このコンテンツを表示するにはログインするか、トライアルを開始してください。