CBP/p300과 같은 히스톤 아세틸 트랜스퍼라제(HATs, 리신 아세틸 트랜스퍼라아제라고도 함)의 억제제는 암 치료에 대한 잠재적 치료법이다. 그러나 이러한 억제제의 유효성을 검사하기 위한 엄격한 방법이 필요합니다. 검증을 위한 3개의 시험관내 방법은 재조합 아세틸 전달을 가진 HAT 분석, 세포 배양에 있는 히스톤 아세틸화를 위한 면역blotting 및 ChIP-qPCR를 포함합니다.
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CBP/p300과 같은 히스톤 아세틸 트랜스퍼라제(HATs, 리신 아세틸 트랜스퍼라아제라고도 함)의 억제제는 암 치료에 대한 잠재적 치료법이다. 그러나 이러한 억제제의 유효성을 검사하기 위한 엄격한 방법이 필요합니다. 검증을 위한 3개의 시험관내 방법은 재조합 아세틸 전달을 가진 HAT 분석, 세포 배양에 있는 히스톤 아세틸화를 위한 면역blotting 및 ChIP-qPCR를 포함합니다.
리신 아세틸 트랜스퍼라제 (KATs)는 크로마티닌 역학 및 유전자 발현을 조절하기 위해 히스톤 및 기타 단백질에 대한 리신 잔류물의 촉매 아세틸화. CBP/p300과 같은 KAT는 다양한 암의 종양 발생에 중요한 역할때문에 치료 대상으로 강도 높은 조사를 받고 있습니다. KATs의 히스톤 아세틸 트랜스퍼라아제(HAT) 기능을 대상으로 하는 새로운 소분자 억제제의 개발은 도전적이며 잠재적 억제제의 특이성과 효능을 검증할 수 있는 강력한 작용이 필요합니다.
이 문서에서는 새로운 HAT 억제제(HATi)에 대한 엄격한 체외 검증을 제공하는 세 가지 방법의 파이프라인을 간략하게 설명합니다. 이러한 방법에는 시험관 HAT 분석, 크로마티닌 고과실화 억제(ChHAI) 분석, 크로마티닌 면역 침전-정량성 PCR(ChIP-qPCR)이 포함된다. HAT 분석에서 재조합 HAT는 시험관 반응에서 히스톤으로 배양되어 히스톤 꼬리에 특정 리신 잔류물을 아세틸화할 수 있습니다. 이러한 반응은 HATi에 의해 차단될 수 있으며, 현장별 히스톤 아세틸화의 상대적 수준은 면역블로팅을 통해 측정될 수 있다. HAT 분석에서 확인된 억제제는 세포 환경에서 확인되어야 합니다.
ChHAI 분석체는 히스톤 디스틸라제 억제제(HDACi)에 의해 유도된 히스톤의 견고한 hyperacetylation을 감쇠하는 새로운 HATi를 위해 면역 블로팅을 사용합니다. HDACi의 추가는 히스톤 아세틸화의 기저 수준이 면역 블로팅을 통해 검출하기 어려울 수 있기 때문에 도움이 됩니다.
HAT 및 ChHAI 아세서는 히스톤 아세틸화의 글로벌 변화를 측정하지만 특정 게놈 지역에서 아세틸화에 관한 정보를 제공하지는 않습니다. 따라서 ChIP-qPCR은 유전자 조절 원소에서 히스톤 아세틸화 수준에 대한 HATi의 효과를 조사하는 데 사용됩니다. 이는 그의 톤-DNA 복합체의 선택적 면역 침전및 qPCR을 통해 정제된 DNA의 분석을 통해 달성된다. 이 세 가지 에세이는 함께 새로운 HATi의 특이성, 효능 및 작용 메커니즘에 대한 신중한 검증을 가능하게 합니다.
리신 아세틸트랜스퍼라제(KATs)는 히스톤과 비히스톤 단백질11,2,,3,,4모두에서 리신 잔류물의 아세틸화를 촉매한다. 최근 연구에 따르면 KAT와 그들의 아세틸트랜스퍼라아제 기능은 고형 종양성장을촉진할 수 있음을4,5,,6,,7,,8,,9. 예를 들어, CREB 결합 단백질(CBP)/p300은 암2,,3에서수많은 신호 경로를 조절하는 두 개의 파라로고우스 KAT이다. CBP/p300은 히스톤 아세틸트랜스퍼라제(HAT) 기능을 잘 특성화하고 히스톤 3 리신 27아세틸레이션(H3K27ac)22,4,,5,,10,,11,활성 강화, 프로모터 영역 및 활성 유전자전사12,13, 14을위한 중요한마커를14갖는다., CBP/p300은 히스톤 및 기타 전사인자의아세틸화를 통해 종양유전자의 전사를 활성화하여 고형 종양에서 의 프로 성장 신호 전달 경로를 위한 중요한 공동 활성화제로서4,9,15,,16,,,17,,18. 종양 진행에 그들의 역할 때문에, CBP/p300 및 그밖 KATs는 그들의 종양원성기능을막는 새로운 억제제의 발달을 위해 조사되고4,5,,6,7,77,8,,9,,18,,19,,20. A-485 및 GNE-049는 CBP/p3004,,9에대한 강력하고 특정 억제제개발을 성공적으로 시도한 두 가지 성공적인 시도를 나타낸다. 추가 억제제는 CBP/p300 및 그밖 KATs에 대한 현재 조사되고 있습니다.
이전에 설명된 KAT 억제제(KATi)의 품질은 많은 억제제가 표적 효과와 불량한특성화를과시하는 것으로, 의문을 제기하고 있다. 따라서, 새로운 약물 후보의 엄격한 특성화 및 검증은 고품질화학 프로브의 개발에 필수적이다. 여기에 설명된 세 가지 프로토콜은 KAT의 HAT 기능(HATi)을 억제하는 데 중점을 두고 새로운 KATi의 효능과 특이성을 선별하고 엄격하게 검증하기 위한 파이프라인을 형성하는 세 가지 프로토콜입니다. CBP/p300 및 그 억제제는 예로 사용되지만, 이러한 프로토콜은 HAT 함수7을갖는 다른 KAT에 맞게 조정할 수 있다.
첫 번째 프로토콜은 제어 된 시험관 반응에서 정제 된 재조합 p300 및 히스톤을 사용하는 시험관 히트톤 아세틸 트랜스퍼라제 (HAT) 분석입니다. 이 분석법은 수행하기 가 간단하고, 비용 효율적이며, 낮은 처리량 설정에서 화합물을 선별하는 데 사용할 수 있으며 방사성 물질을 필요로하지 않습니다. 이 프로토콜에서, 재조합 p300 촉매는 짧은 잠복기 동안 히스톤 꼬리에 리세틸리제이션과 히스톤 아세틸화의 수준은 표준 면역 blotting 절차를 사용하여 측정된다. 효소 반응은 CBP/p300 억제제의 존재 또는 부재에서 수행될 수 있다. 또한, HAT 분석체는 PCAF와 같은 다른 정제 된 KAT에 대한 활동을 평가하여 새로운 화합물이 CBP / p300에 대한 선택적지 여부를 확인하는 데 사용할 수 있습니다. HAT 분석은 단순성, 저렴한 비용 및 억제제의 효능/선택성을 결정하는 능력으로 인해 새로운 억제제를 조사하기위한 훌륭한 출발점입니다. 실제로,이 프로토콜은 종종 시험관 내 화면5,,10으로문학에 사용된다 . 그러나, HAT 분석에서 확인된 억제제는 시험관 반응이 살아있는 세포 시스템보다는 훨씬 간단하기 때문에 세포 배양에서 항상 효과적이지는 않다. 따라서, 세포 배양실험(22,,23)에서억제제의 특징을 더 특성화하는 것이 필수적이다.
파이프라인의 두 번째 프로토콜은 크로마틴 고과성 억제(ChHAI) 분석이다. 이 세포 기반 분석은 히스톤 deacetylase 억제제 (HDACi)를 HATi24와공동 인큐베이션하기 전에 크로마틴에서 히스톤을 과대 광고하는 도구로 활용합니다. 기저 히스톤 아세틸화는 세포 배양에서 낮을 수 있으므로, 탈염을 증가시키기 위해 HDACi를 첨가하지 않고 면역 블로팅을 통해 프로브하기가 어렵다. ChHAI 분석의 목적은 HDAC 억제에 의한 히스톤 아세틸화의 증가를 감쇠시킬 수 있는 새로운 HATi를 식별하는 것입니다. 이 분석법의 장점은 낮은 비용, 수행 할 상대적 용이성 및 배양세포의 사용을 포함하며, 이는 시험관 HAT 분석보다 더 많은 생리적 관련성을 제공합니다. HAT 분석과 마찬가지로 이 프로토콜은 데이터 수집에 표준 면역 블로팅을 사용합니다.
HAT 및 ChHAI 분석서는 글로벌 히스톤 아세틸화를 억제하기 위한 새로운 화합물의 효능에 대한 데이터를 제공하지만, 이러한 화합물이 특정 게놈 영역의 수정에 미치는 영향에 대한 통찰력을 제공하지 는 않습니다. 따라서, 최종 프로토콜, 크로마틴 면역 침전-정량적 폴리머라제 연쇄 반응(ChIP-qPCR)은 게놈의 특정 영역에서 DNA 단백질 상호작용을 조사하는 세포 배양 실험이다. ChIP 프로토콜에서, 크로마틴은 DNA 단백질 상호 작용을 보존하기 위하여 교차 연결됩니다. 크로마틴은 세포로부터 추출된 다음 DNA 단백질 복합체가 관심 있는 단백질에 대한 선택적 면역 침전을 겪는다(예를 들어, H3K27ac에 특이적인 항체를 사용하여). DNA는 qPCR을 사용하여 정제되고 분석됩니다. 예를 들어, ChIP-qPCR은 새로운 HATi가 Cyclin D125와같은 개별 종양 유전자에서 히스톤 아세틸레이션을 저하시키는지 여부를 결정하는 데 사용할 수 있다. ChIP-qPCR은 현장에서 사용되는 일반적인 기술이지만4,,10,,26을최적화하기 어려울 수 있다. 이 프로토콜은 ChIP-qPCR 절차를 수행하는 동안 발생할 수 있는 잠재적인 함정을 방지하는 팁을 제공하며 데이터에서 수행해야 하는 품질 관리 검사를 포함합니다.
이 세 가지 프로토콜을 함께 사용하면 새로운 HATi의 엄격한 특성과 검증이 가능합니다. 또한 이러한 방법은 수행하기 쉽고 상대적으로 저렴하며 지역 히스톤 아세틸레이션뿐만 아니라 글로벌에 대한 데이터를 제공하기 때문에 많은 이점을 제공합니다.
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1. 체외 HAT 분석
2. ChHAI 분석
3. ChIP-qPCR
참고: 아래 프로토콜은 p300억제제에 대해 예로 설명되어 있다.
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시험관 내 히스톤 아세틸트랜스퍼라제(HAT) 분석은 히스톤 기판을 향해 p300 HAT 활성을 억제하는 화합물을 탐사하는 데 사용될 수 있다. 도 1A는 HAT 분석에 대한 실험 적인 회로도를 제공합니다. 알려진 HATi3,38인아나카르산은 12.5-100 μM의 농도 범위에서 이 분석에서 활용되었다.3 100 μM에서 아나카르산 다운조절은 히스톤 3, 리신 9, 18에서 p300의 촉매처리된 히스톤 아세틸화를 대조하는 DMSO처리(도 1B,레인 5 대 레인 1)이다. 낮은 약물 투여량이 p300 HAT 활성을 크게 억제하지 못할 수 있기 때문에 농도 범위가 이 분석에서 활용되었다(도1B,차선 2-4 대 레인 1). 레인 6에서는, 아니 아세틸-CoA는 반응에 첨가되...
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리신 아세틸트랜스퍼라제(KATs)는 유전자전사를조절하기 위한 히스톤 꼬리 및 전사 인자에 대한 여러 리신 잔류물을 아세틸레이트2,3. 지난 2년간의 연구에 따르면 CBP/p300, PCAF 및 GCN5와 같은 KAT는 종양 발생 성 전사 인자와 상호 작용하고 여러 고형 종양 유형4,,5,9,9,15,,16,,17,,18에서종양 성장을 촉진하는 데 도움을 주는 것으로 나타났습니다. 종양 성장을 촉진하는 그들의 새로운...
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저자는 이해 상충이나 공개가 없습니다.
이 작품은 제임스와 에스더 킹 생물 의학 연구 프로그램 (6JK03 및 20K07)과 Bankhead-Coley 암 연구 프로그램 (4BF02 및 6BC03), 플로리다 보건부, 플로리다 유방암 재단 및 UF 건강 암 센터의 보조금에 의해 지원되었습니다. 또한, 우리는 출판 과정에서 그들의 지원에 대한 박사 Zachary Osking과 안드레아 린 박사에게 감사드립니다.
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| 1000 ul tips | Corning | 4846 | 모든 방법용 |
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| 완충액 준비용 | 중탄산 | Fisher Scientific | S233-500 |
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| 전송 버퍼 | 방법 1 및 2에 대한 값입니다. 레시피는 표 1을 참조하십시오. | ||
| 트리코스타틴 A | 케이맨 화학, | 58880-19-6 | 방법 2에 사용하기 위한 HDAC 억제제 |
| 완충액 준비를 위한 | |||
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