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方法論記事

小さい gtp アーゼ プレニル化および分子量 GTP 結合を使用して膜分画と gtp アーゼ抗体法の検出

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DOI:

10.3791/57646

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2018年11月11日

この記事について

サマリー

ここでプレニル化とグアノシン 5'-三リン酸 (GTP) を調査するためのプロトコルを説明-GTPase の読み込み。このプロトコルは、2 つの詳細なメソッドで構成されています、すなわち膜分画と gtp アーゼ抗体アッセイします。プレニル化と GTP を測定するプロトコルを使用することができます別の他の低分子量 g タンパク質の読み込み。

要約

Rho である家族は、Ras スーパーファミリーに属するし、人間でおよそ 20 人のメンバーが含まれています。低分子量 g 蛋白質 Rho、細胞骨格、細胞運動、細胞極性、軸索ガイダンス、小胞輸送、細胞周期制御を含む、多様な細胞機能の調節に重要です。Rho GTPase シグナリングの変化は、がん、中枢神経系疾患、免疫システム依存性疾患など、多くの病的状態における重要な規制役割を果たします。における Rho gtp アーゼ (すなわち、メバロン酸経路の中間体によるプレニル化) と GTP 結合の翻訳後修飾は、このタンパク質の活性化に影響を与える重要な要因です。本稿 Rho GTPase の広範な範囲のプレニル化と GTP 結合活性を検出する 2 つの重要なメソッドが提供されます。使用されている技術的な手順の詳細を説明したこの原稿で一歩一歩。

概要

低分子量 g 蛋白質 Rho Gtpase の Ras スーパーファミリーになりユニークな亜科、進化、よく保存されて小さい蛋白質 (21-25 kDa) のグループであります。このスーパーファミリー内各亜科、GTPase 活性とヌクレオチド交換1関与している共有 G ドメイン コアがあります。Rho ファミリーと他の Ras サブファミリーとの違いは、5番目の β ストランドと小さい gtp アーゼ ドメイン2の 4th α ヘリックス内「Rho 挿入ドメイン」の存在です。

最近の分類に基づいて、Rho Gtpase シグナリング分子 gtp アーゼ Ras スーパーファミリー3に収まるの家族と見なされます。哺乳類における Rho gtp アーゼは、一般的性質4 ρ、Rac1 と Cdc42 がこのグループのほとんどを学んだメンバーの間では、特定の機能に基づく 22 のメンバーを持ちます。Rho Gtpase は厳しく規制されたメカニズム蛋白質翻訳後修飾を介して分子スイッチ5に依存する細胞内シグナル伝達経路を介してにリンクされます。

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プロトコル

1. 膜/細胞質分画を用いた ρ 定位法の定量

  1. 細胞培養とシンバスタチン治療
    1. U251 100 mm のセル皿し、ダルベッコの文化のそれらの種 50,000 イーグル培地 (DMEM) (高グルコース, 10% 牛胎児血清 [FB]) に変更。
    2. メディアを取り外して、シンバスタチン含有培地を追加すること (ジメチルスルホキシド [DMSO] に溶解シンバスタチンの 10 μ M)、細胞を治療に 30% 合流と 37 ° C8時 36 時間孵化させなさい。車両制御として単独で DMSO を使用します。
      注: 1000 万の細胞は、細胞の細胞質と膜分画に必要です。
  2. セルのコレクション
    1. 37 ° C の定温器からセルを削除します。密度を確認する顕微鏡下で細胞を見てください。
      注: セルは 70%-80% の合流をする必要があります。
    2. 培地を吸引、洗浄セル 1 冷たいリン酸緩衝生理食塩水 (PBS) と x。5 mL のエチレンジアミン酸 (EDTA) バッファーを追加 (KCl: 400 mg/L の NaCl: 6800 mg/L、NaHCO3: 2200 mg/L、NaH2PO4。H2o: ....

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結果

膜分画:

超遠心法は、膜と細胞質成分の分別に使われました。図 1に示すように、上清に含まれて細胞質画分とペレットが入っている膜画分。U251 細胞から得られた細胞内導入が期待されて分数の ρ の豊かさはシンバスタチン免疫ブロットを使用で治療後調べた。純度と膜と細胞質画分のコントロールを読み込むは、それぞれパン型カドヘリンおよび GAPDH によって確認されました。図 2に示すように、シンバスタチン治療がそのゾル性細胞質の内容が増加したが膜結合型 ρ GTPase の量を減らします。これは ρ プレニル化の阻害に基づく低分子量 g 蛋白質の転流にスタチン系薬剤の知られている効果と一貫性が。シンバスタチン ρ GTPase のプレニル化を阻害する、したがって、unprenylated ρ は細胞膜に固定す.......

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ディスカッション

ここで我々 は小さな GTPase プレニル化と GTP 結合小さい gtp アーゼ内局 (膜と細胞質) および Rho GTP の読み込みを測定する正確な方法をについて説明します。低分子量 g タンパク質は真核細胞で表現し、構造、運動、細胞増殖に必須の役割を果たします。プレニル化と GTP 結合; GTPase 活性の調節に関与しています。したがって、プレニル化とこれらの蛋白質の GTP 結合を評価する試金、細胞生物学者1,8のための重要なツールです。

最近の研究の結果に基づき、Rho 蛋白質 GTP の読み込みは携帯型特定8で、したがって、異なる細胞の種類によって異なります。また、内局と Rho 蛋白質の geranylgeranylation (GGT) 彼らの機能の調節に決定する手順を示します。これはまたさらに GEF、ギャップ、および GDI のエフェクタータンパク質の主要な低分子量 g 蛋.......

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開示事項

著者が明らかに何もありません。

謝辞

島田ガバミは、健康科学センター運営助成金、CHRIM 営業許可と研究マニトバ州新しい探偵の営業補助によって支えられました。バエディ アリザデは研究マニトバ学生の身分によって支えられました。Shahla Shojaei は、健康科学財団営業許可と MITACS 加速員によって支持されました。アデル Rezaei モガダムは、ジョセフ ・ w ・ ゴードンで開催された助成金を営業、レベルによって支えられました。アミール a. ぜひともは NIH/NHLBI K08 賞 (1K08HL114882 01A1) によって支えられました。マレク ・ j ・ ロス親切 NCN 付与 #2016/21/B/NZ1/02812、スマート ロワール バレー一般プログラムを通じて総合研究 (地域センター ヴァル ・ ド ・ ロワール、フランス) ル球場研究所でサポートされており、共同出資者、マリーからサポートが認めています。マリアスクウォドフスカ キュリー アクション #665790 を付与します。シモーネ ・ ダ ・ シルバ ・ ローザは、UMGF 学生の身分によって支えられました。

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材料

この記事で使用された材料の一覧
名前会社カタログ番号コメント
DMEM高グルコースVWR(カナダ)VWRL0101-0500
シ胎児血清VWR(カナダ)CA45001-106
ペニシリン/ストレプトマイシンVWR(カナダ)97062-806
EDTA(エチレンジアミン四酢酸)VWR(カナダ)CA71007-118
EGTA(エチレングリコールビス(2-アミノエチルエーテル)-N、N、N'、N'-四酢酸)VWR(カナダ)CAAAJ60767-AE
DTT(DL-Dithiothreitol)VWR(カナダ)CA97061-340
過硫酸アンモニウムVWR(カナダ)CABDH9214-500G
トリス-ヒドロキシメチルアミノメタンVWR(カナダ)CA71009-186
30%アクリルアミド/ビス溶液Biorad(カナダ)1610158
TEMEDBiorad (カナダ)1610801
Protease Inhibitor cocktailSigma/Aldrich (カナダ)P8340-5ML1:75 希釈
Rho-GTPase 抗体サンプラーキットCell Signaling (カナダ)99681:1000 希釈
Pan-Cadherin antibodyCell Signaling (カナダ)40681:1000 希釈
GAPDH 抗体Santa Cruz Biotechnology (米国)sc-697781:3000
RhoA G-LISA Activation Assay (Luminescence format)Cytoskeleton Inc. (USA)BK121Cytoskeleton I. G-LISA Activation Assays Technical Guide.2016.RhoA
AntibodyCell Signaling2117
ECLAmersham-Pharmacia BiotechRPN2209
抗ウサギIgG(全分子)ペルオキシダーゼ抗体SigmaA6154-1ML
SpectraMax iD5 Multi-Mode Microplate ReaderMolecular Devices 1612071A分光光度計
Nonidet P-40グマ11332473001非変性洗剤、オクチルフェノキシpolyethoxyethanol
DMSOシグマD8418-50ML
PBSシグマP5493-1L
Phophatase阻害剤カクテルシグマP5726-5ML1:75希釈
ウ希釈シ

参考文献

  1. Yeganeh, B., et al. Targeting the mevalonate cascade as a new therapeutic approach in heart disease, cancer and pulmonary disease. Pharmacology & Therapeutics. 143 (1), 87-110 (2014).
  2. Valencia, A., Chardin, P., Wittinghofer, A., Sander, C.

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再版と許可

タグ

Rho GTPaseプレニル化検出GTP結合アッセイ細胞内分画ウェスタンブロット分析超遠心分離シンバスタチン処理膠芽腫細胞株タンパク質局在