このプロトコルは、非遺伝的欠陥転写伸びのインビトロマウス癌モデルを詳述する。ここで、CDK9の慢性阻害は、全癌型の約20%に存在する臨床的に過剰なTE間違いなく現象を模倣し、研究するために、炎症反応遺伝子に沿ったRNA Pol IIの生産的な伸びを抑制するために使用される。
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このプロトコルは、非遺伝的欠陥転写伸びのインビトロマウス癌モデルを詳述する。ここで、CDK9の慢性阻害は、全癌型の約20%に存在する臨床的に過剰なTE間違いなく現象を模倣し、研究するために、炎症反応遺伝子に沿ったRNA Pol IIの生産的な伸びを抑制するために使用される。
我々は以前に、癌のサブセットは、mRNA転写伸長(TE)の広範な欠陥を伴う世界的な転写規制緩和によって定義されていると報告しました- 我々は間違いなくTEとしてそのような癌を呼び出します。特に、TE間違いなく癌は、インターフェロン/JAK/STATおよびTNF/NF-B経路などの大きな遺伝子群における偽の転写および欠陥のあるmRNA処理によって特徴付けられ、その抑制につながる。腎細胞癌および転移性黒色腫患者における腫瘍のTEは間違いなく免疫療法における不十分な応答および結果と相関する。TEの間違いなく癌を調査することの重要性を考えると、免疫療法に対する重大な障害を引き起こすので、このプロトコルの目的は、これらの広範な非遺伝的研究を研究するために、インビトロTE間違いなくマウスモデルを確立することです。癌の転写異常と新しい洞察を得る, 既存の薬剤のための新しい用途, またはそのような癌に対する新しい戦略を見つける.RNAポリメラーゼII(RNA Pol II)のC末端反復ドメイン(CTD)上のセリン2残基のリン酸化を損分化する慢性フラボピリドール媒介CDK9阻害の使用を詳述し、RNA Pol IIの放出を生産的な転写に抑制する。伸長。TEは間違いなく特定の体細胞変異に分類されていないことを考えると、薬理学的モデルは有利であり、それらに観察される広範な転写およびエピジェネティックな欠陥を最もよく模倣する。フラボピリドールの最適化された亜致死量の使用は、転写伸長およびmRNA処理欠陥における非遺伝的広範な破壊の一般化可能なモデルを作成する唯一の有効な戦略であり、臨床的に観察されたTEを密接に模倣する間違いなく特性。したがって、TEのこのモデルは間違いなく、免疫媒介細胞攻撃に抵抗するそれらを可能にする、細胞自律的な因子を解剖するために利用することができる。
ほぼすべての活性遺伝子の発現における重要な速度制限ステップは、プロモーター近位休止から生産的な伸び1、2へのRNAポリメラーゼII(RNA Pol II)の遷移である。転写伸びのエピジェネティックな調節がTEと定義された複数のヒト悪性腫瘍の進行を確実に助長することを考えると、反応不良に相当する炎症性反応経路における最適でないシグナル伝達を引き起こす免疫療法3への結果は、このプロトコルの包括的な目標は、癌におけるこれらの広範な非遺伝的転写異常を研究するために有用なインビトロモデルを確立することです。この点において、CDK9の慢性薬理学的阻害の使用は、転写伸長およびmRNA処理欠陥における非遺伝的広範な破壊の全身化可能なモデルを作成するための有効な戦略である。慢性CDK9阻害を用いた根拠は、RNA Pol IIのC末端反復ドメイン(CTD)上のセリン2残基のリン酸化を緩和し、したがって、生産的な転写伸びへのRNA Pol IIの放出を抑制する。また、TEは、我々のグループ3によって前述した、間違いなく癌は、任意の特定の体細胞変異下に分類されない。したがって、非遺伝的(薬理学的)モデルは有利であり、それらに観察される広範な転写およびエピジェネティックな欠陥を最もよく模倣する。本明細行の方法は、マウス癌細胞の慢性フラボピリドール治療モデルの生成および特徴付けについて詳述する。この方法は、TNF/NF-κBおよびインターフェロン/STATシグナル伝達のような、より長いゲノム長さによって特徴付けられた遺伝子に沿った転写伸長を実証的に破壊し、そのレベルで深く制御される。転写伸長3,4,5.全体的に、転写伸び欠陥のこの最適化されたマウス細胞ラインモデルは、新たに記述されたTE間違いなく腫瘍を研究する我々の知識に対する唯一のモデルであり、抗腫瘍免疫攻撃に対する耐性を駆動し、悪用する有用なシステムをレンダリングし、がんにおけるコア転写機械における非遺伝的欠陥の脆弱性を調べる。
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シンシナティ小児研究財団の動物保護・使用委員会と施設バイオセーフティ委員会は、すべての動物実験手順(IACUCプロトコル#2017-0061およびIBCプロトコル#IBC2016-0016)を承認しました。実験は、実験動物のケアと使用に関するNIHガイドに記載されている基準に従って行われました。
1. フラボピリドール治療によるRNA Pol IIの慢性阻害-基本戦略
2. 生成マウスTEにおけるインターフェロン(IFN)経路および腫瘍壊死因子(TNF)経路シグナル伝達の欠陥RNA Pol II機能および障害を評価するための確認免疫ブロットアッセイ
3. 生成されたマウスTEのmRNA処理欠陥を評価するための確認アッセイ
4. マウスTEの応答を評価する確認アッセイは、間違いなくFasL媒介細胞死に対するモデルである
5. 抗原特異的細胞傷害性T細胞攻撃に対するマウスTEの反応を評価する探索的アッセイ
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ここでは、25nMでフラボピリドールを使用した慢性サブ致死(図2)治療により得られたTE確実細胞モデルを確立するための詳細なスキーム(図1)を提供する。図3では、フラボピリドールによる3日間の治療において、B16 OVA細胞はTEの部分特性を明らかにしたが、治療の1週間後、B16/F10 OVA細胞はRNA Pol IIのCTD上のセリン2位置におけるリン酸化の重大な損失を示す。H3K36me3の有意な減少を伴う-エキソン境界の定義に関与するヒストン修飾と逃げ出す不可解な転写の阻害剤。その結果、TEは間違いなく細胞モデルが不適切にキャップされ、非ポリアデニル化mRNAの比が明らかに増加した重要なmRNA処理欠陥を示す(図4A、B)。また、...
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RNA Pol II伸長制御は、悪性細胞5、7、8の利益に対する刺激応答性遺伝子発現を調節するための決定的なレバーとして出現した。伸びに対するプロモーター近位休止を克服し、その後のmRNA産生は、P-TEFb9、10、11のキナーゼ活性を必要とする。我々のモデルは、本質的なサイクリン依存性キナーゼCDK9の阻害剤であるフラボピリドール(25 nM)を利用して、TEのPol II伸長中に観察された欠陥を模倣する間違いなく癌(我々のグループによって発見された癌の未知の表現型)を模倣する。以前の3.
CDK9キナーゼ活性は、長い間、Pol IIの大サ...
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著者は何も開示していない。
この作品は、NCI(CA193549)とCCHMCリサーチイノベーションパイロット賞のカカジャン・コムロフ賞、国防総省(BC150484)がナヴニー・シンに授与されました。内容は著者の責任のみであり、必ずしも国立がん研究所または国防総省の公式見解を表すものではありません。資金提供者は、研究の設計、データ収集と分析、出版の決定、または原稿の準備に何の役割も持ちはありませんでした。
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| 名前 | 会社 | カタログ番号 | コメント |
|---|---|---|---|
| hhis6FasL | Cell Signaling | 5452 | |
| 10X TBS | Bio-Rad | 170-6435 | |
| 12 well plates | Falcon | 353043 | |
| 20% methanol | Fisher Chemical | A412-4 | |
| 24-well plates | Falcon | 351147 | |
| 4–18% SDS ポリアクリルアミドゲル | Bio-Rad | 4561086 | |
| 4% パラホルムアルデヒド | サーモフィッシャーサイエンティフィック | AAJ19943K2 | |
| 5% 粉ミルク | Bio-Rad | 170-6404 | |
| 7-メチルグアノシン抗体 | BioVision | 6655-30T | |
| 96 ウェルプレート | Cellstar | 655180 | |
| AF647-標識マウス CD8 | Biolegend | ||
| 100727 抗生物質および抗真菌薬 | Gibco | 15240-062 | |
| 抗 His 抗体 | 細胞シグナル伝達 | 2366 P | |
| 抗ラビット | 細胞シグナル伝達 | 7074 | 希釈 1:5000 |
| 抗ラット | 細胞シグナル伝達 | 7077S | 希釈 1:5000 |
| ブラッドフォードアッセイキット | バイオ・ラッド | 5000121 | |
| BSA | ACROS Organics | 24040-0100 | |
| BV421標識マウス CD45 | バイオレジェンド | 109831 | |
| クリスタルバイオレット | シグマ | C3886-100G | |
| DMEM | ギブコ | 11965-092 | |
| ダイナビーズ オリゴ (dT)25 | アンビオン | 61002 | |
| FBS | ギブコ | 45015 | |
| 固定可能なライブ/デッド染色色素 e780 | eBioscience | 65-0865-14 | |
| フラボピリドール | セレッケム | S1230 | |
| H3K36ME3 | アブカム | ab9050 | 希釈 1:2000 |
| IFN-α | R&Dシステム | 12100-1 | |
| IFN-&ガンマ; | R&D systems | 485-MI-100 | |
| IMDM | Gibco | 12440053 | |
| Immobilon Western Chemiluminescent HRP Substrate | Millipore | WBKLS0500 | |
| MojoSort Mouse CD8 T Cell Isolation Kit | Biolegend | 480007 | |
| NF-κB | 細胞シグナル伝達 | 8242s | 希釈 1:1000 |
| PBS | Gibco | 14190-144 | |
| p-NF-κB | 細胞シグナル伝達 | 3033s | 希釈率 1:1000 |
| p-Ser2-RNAPII | 活性モチーフ | 61083 | 希釈率 1:500 |
| p-Ser5-RNAPII | 活性モチーフ | 61085 | 希釈率 1:1000 |
| p-STAT1 | 細胞シグナル伝達 | 7649s | 希釈率 1:1000 |
| RiboMinu 真核生物キット | Ambion | A10837-08 | |
| RIPA バッファー | Santa Cruzバイオテクノロジー | sc-24948 | |
| RNAPII | アクティブ モチーフ | 61667 | 希釈 1:1000 |
| STAT1 | 細胞シグナル伝達 | 9175s | 希釈 1:1000 |
| TNF-α | R&D systems | 410-MT-010 | |
| total H3 | Cell Signaling | 4499 | Dilution 1:2000 |
| Tri reagent | Sigma | T9424 | |
| Triton | Sigma | T8787-50ML | |
| Tween 20 | AA Hoefer | 9005-64-5 | |
| β-Actin | Cell Signaling | 12620S | Dilution 1:5000 |
| β-ME | Gバイオサイエンス | BC98 |
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