단백질 인산화는 세포가 세포 외 환경에서 정보를 해석하고 반응하는 방법의 핵심 기능입니다. 여기에서는 포유류 세포에서 정제된 kinase를 사용하여 관심 기질을 인산화하는 kinase를 신속하게 식별하는 고처리량 스크리닝 프로토콜을 제시합니다.
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단백질 인산화는 세포가 세포 외 환경에서 정보를 해석하고 반응하는 방법의 핵심 기능입니다. 여기에서는 포유류 세포에서 정제된 kinase를 사용하여 관심 기질을 인산화하는 kinase를 신속하게 식별하는 고처리량 스크리닝 프로토콜을 제시합니다.
우리는 새로운 신호 전달 경로를 밝히기 위해 사용될 수 인산화 기판 전용 인간 단백질 키나제를 식별하기위한 스크리닝 플랫폼을 개발했다. 우리의 접근 방식은 정제 GST - 태그 인간의 단백질 키나아제의 라이브러리와 관심의 재조합 단백질 기판의 사용을 특징으로한다. 우리는, CREB-규제 전사 보조 활성화 인자 2 (CRTC2)에 글루코스 조절 사이트 키나아제 MAP / 미세 소관 연관 조절 키나제 2 (MARK2)를 식별하는 베타 세포의 증식에 필요한 단백질뿐만 아니라을이 기술을 사용한 티로신의 액슬 제품군은 어댑터 단백질 엘모의 인산화에 의한 세포 전이의 규제로 키나아제. 우리는이 기술을 설명하고 세포가 환경 자극에 반응하는 방법의 포괄적 인지도를 구축하는 데 도움이 될 수 있습니다 방법에 대해 설명합니다.
단백질 번역 후 변형 (PTMS)는 세포 내 통신을위한 필수적이다. 아마도 모든 PTMS의 연구 최고 세포 내 현지화, 형태, 안정성, 생화학 적 활동을 포함한 단백질 기능의 무수를 조절 단백질 인산화 효소에 의해 촉매 인산화이다. 표적 단백질의 인산화 부위의 식별은 트립신 포스 포 매핑 또는 인산화 펩티드 1,2- 위해 농축 된 샘플을 이용하여 현재 표준 프로테옴 기법에 의해 달성 될 수있다. 발현 프로테옴 사분의 삼가 3 인산화 될 것으로 예상하고 100 만 6까지 예상치 200,000 인산화 부위 5를 식별하는 동안, 이들의 대부분은 통로 또는 단백질 키나제 시그널링 어떠한 할당 생물학 없다.
인산화 사이트의 식별은 비교적 큰 도전이고, 비교적 간단하지만기판 쌍 :이 사이트를 대상으로 동족 키나제 (들), 우리가 매핑 키나제로 참조하는 프로세스를 식별합니다. 기판 쌍이 설명되었지만, 어느 주목 키나아제로 시작하고 그 기판을 찾고 관심 또는 기판에서 시작하여 개질 키나아제 7-11 또는 실험적 계산 (12)을 찾기 위해 시도 : 키나아제를 식별하기위한 여러 가지 방법. 공지 인산화 기판 키나제를 식별하는, 생물 정보학 기판과 강수량 복합체를 형성 키나제 인산화 잔사 (컨센서스 사이트) 측면뿐만 아니라 식별 아미노산의 짧은 보존 된 서열을 포함하는 단백질을 식별하는 데 사용될 수있다. 그러나, 이러한 방법은 시간이 많이 소요되어 종종 성공을 충족하지 않습니다.
우리는 주어진 빠르게 기판 (13)을 인산화 키나아제를 식별 체계적인 접근 기능을 개발 하였다. 스크린 분석법 우수한 특정을 생산잠재적 인 동족 키나제에 대한 아주 명확한 선택과 성만. 생물학적 신호에 인산화의 중심성을 감안할 때, 스크린은 거의 모든 세포 신호 전달 경로 14-16에서 발견에 유용합니다. 스크린은 인간 단백질 키나제의 라이브러리로 대규모 키나아제 분석을 수행하는 것을 포함한다. 키나아제는 박테리아 글루타치온 S 트랜스퍼 라제 (GST) 단백질로 태그 된 재조합 효소 즉, 포유 동물 세포 추출물로부터 정제 - 박테리아로부터 제조 된 것과 달리 - 종종 필요한 상류 단백질 키나제의 존재하에 생성되고 재조합 효소는 시험 관내에서 활성을 갖는. 세린, 트레오닌 및 티로신 키나제 활성이 하류 키나제 활성화에 필요하면서 실제로 효모 (10)에 존재하는, 효모 게놈은 500 유전자 17 포유류 kinome는,하기 위해 훨씬 더 복잡해질 것을 나타내는, 122 단백질 키나제를 코딩 REGULA고차 생물에 고유의 프로세스를 테. 또한, 세포 생물학 및 (등과 소분자, 성장 인자, 호르몬 등) 인간의 질병과 관련된 다른 자극의 효과는 적절한 컨텍스트 (14, 15)는 조절 키나제 활성에 사용될 수있다.
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시약, 플레이트, 및 세포의 1. 준비
2. 형질
참고 : 전체 프로토콜의 흐름도는 그림 1을 참조하십시오.
3. GST-키나제 풀다운
4. 달리기, 염색, 건조 젤
참고 : 모든 작업은 지역 DESIGNA에서 수행되어야한다방사능에 대한 테드.
5. XAR 필름 개발
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화면에서 대표적인 결과는도 2에 도시되어있다. 180 키나아제는 CRTC2뿐만 아니라 고전 키나아제 검정 기질 미엘린 염기성 단백질 (MBP)로부터 AA 2백68부터 2백83까지 대응 GST 표지 된 펩티드 기질을 사용하여 스크리닝 하였다. 단 두 키나제, MARK2와 매우 관련 키나아제 MARK3는 CRTC2 펩타이드를 인산화. 그것은 많은 phosphorylatable 잔류 물을 포함하고 젤의 아래쪽으로, 18 kDa의에서 실행되는 MBP, 모든 분석에서 내부 통제 포함되어 있습니다. 이 특이성의 해석을 허용 : 일부 키나제는 견고 기판과 MBP를 인산화합니다. 여기에 참고로하여 항상 분석에서 배경 인산화가, (노 키나제 컨트롤 IE) 혼자 GST가 포함 된 우물은 항상 어떤 내인성 키나제 활성을 정화한다는 것입니다. 이 기판의 인산화가 진짜임을 배제하지 않지만, 그것은 이하 선택적 일 수있다 키나아제 설정 체외에서 그 제안 않는다.그것은 키나제 - 기질 특이성...
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14,15 접근법을 설명 원래 공보 이후, 180 GST-키나제의 원래 라이브러리는 인간 단백질 kinome 420 부재, 또는 ~ 80 %로 확대되었다. 확장 된 라이브러리와 같은 설명 프로토콜 (필요하다고 인정하는) phosphorimaging 및 디지털 신호 향상의 사용에 의해 단축 될 수있는 필름을 개발 4~5일 다음 1~4일 걸립니다. 주의를 기울여야합니다 몇 가지 주요 단계 (프로토콜의 개요를 그림 1 참조)이 있습니다. 우선, 세포의 콘텐츠의 상태이다 (마이코 플라스마 무료, 팽창 중에 합류에 도달 할 수 없다, 각 통로에서 트립신) 배치 팽창 단계 동안 및 트랜시의 96 웰 플레이트에서. 형질 장소 (단계 1.5)를 취한다 때 세포는 균일 시드, 그리고 80 %의 합류해야한다.
둘째로, 그것은 볼륨 TRANSF을 최소화 자동화 액체 분배기를 사용하는 형질 감염 동안 적합ER 오류, 따라서 웰 사이의 변동 계수 (...
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| 이름 | 회사 | 카탈로그 번호 | 댓글 |
|---|---|---|---|
| 용해 완충액 | 내에서 | 프로토콜 단계 1.1 | |
| 10x 키나아제 완충액 | 사내에서 | 프로토콜 단계 1.2 | |
| 참조 10x M-ATP | 사내에서 | 프로토콜 단계 1.3 | |
| 인간 키나아제 플라스미드 | Orfeome, Invitrogen, Origene | GST 태그 하우스 | |
| 96 웰 플레이트 | Fisher Scientific | CS003595 | 참조 |
| 293T 세포 | ATCC | CRL-11268 | |
| DMEM | Fisher Scientific | SH3002201 | 100 보충제; U/ml 페니실린, 100 μ g/ml 스트렙토마이신, 10% 태아 송아지 혈청. |
| CO2 인큐베이터 | Sanyo | MCO-17AIC | |
| 15cm 세포 배양 접시 | Fisher Scientific | 877224 | |
| 환원 혈청 배지 | Invitrogen | 22600-050 | |
| 지질 기반 형질 주입 시약 | Invitrogen | 11668-019 | |
| 자동 액체 분주기 | Thermo Scientific | 5840300 | |
| 소형 카세트 부착 | Thermo Scientific | 24073295 | |
| 표준 카세트 부착 | Thermo Scientific | ||
| 4 mM pervanadate | 사내에서 | 단계 3.1 | |
| 0.25 M CaCl2 | 사내 | ||
| 멀티채널 피펫 (20-200 μ l) | Labnet | p4812-200 | |
| 멀티채널 피펫 (1-10 μ l) | Thermo Scientific | 4661040 | |
| V-bottom 6-well plates | Evergreen Scientific | 290-8116-01V | |
| 글루타티온 코팅 96-웰 플레이트 | Fisher Scientific | PI-15240 | |
| 혼성화 오븐 | Biostad | 350355 | |
| GST 태그 기질 | 사내 | ||
| 미엘린 염기성 단백질(MBP) | Sigma | M1891 | |
| 리피터 피펫 (1 ml) | Eppendorf | 22266209 | |
| 32P 감마-ATP | Perkin Elmer | BLU502Z500UC | |
| 2x SDS 용해 버퍼 (100 ml) | 집에서 | 프로토콜 단계 1.4 | |
| 참조 26-웰 프리캐스트 TGX 겔 | BioRad | 567-1045 | 겔 필요한 비율은 관심 기질의 분자량에 따라 달라집니다 |
| 쿠마시 염색 | 집에서 | 0.1% 쿠마시 R250, 10% 아세트산, 40% 메탄올 | |
| 쿠마시 염색 | 집에서 | 10% 아세트산, 20% 메탄올 | |
| 라벨이 붙은 젤 용기 | 집에서 | 빈 팁 상자에서 나온 플라스틱 뚜껑을 사용했으며, 젤 Whatman 여과지 하나를 담을 수 있을 만큼 큰 | |
| Fisher Scientific | 57144 | ||
| 셀로판 시트 (2) | BioRad | 165-0963 | |
| 젤 건조기 | Labconco 4330150 | ||
| 이중 에멀젼 자가방사선 촬영 필름 | VWR | IB1651454 | |
| 필름 카세트 | Fisher Scientific | FBAC-1417 | |
| 강화 스크린 | Fisher Scientific | FBIS-1417 | |
| 플레이트 씰링 고무 롤러 | Sigma | R1275 |
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