Een abonnement op JoVE is vereist om deze inhoud te bekijken. Log in of start vandaag met uw gratis proefperiode.

Methodenartikel

Visualisatie van eiwit-eiwit interacties in nucleaire en cytoplasmatische fracties door Co-immunoprecipitatie en

12.4K weergaven

⸱

DOI:

10.3791/55218

⸱

16 januari 2017

In dit artikel

Samenvatting

Eiwit-eiwit interacties kunnen zowel in de kern als in het cytoplasma van een cel optreden. Om deze interacties te onderzoeken, worden traditionele co-immunoprecipitatie en moderne proximity ligatie-assay toegepast. In deze studie vergelijken we deze twee methoden om de verdeling van NF90-RBM3 interacties in de kern en het cytoplasma te visualiseren.

Samenvatting

Eiwit-eiwitinteracties zijn betrokken bij duizenden cellulaire processen en vinden plaats in een specifiek ruimtelijk context. Traditioneel is co-immunoprecipitatie een populaire techniek om eiwit-eiwitinteracties te detecteren. Daaropvolgende Western blot-analyse is de meest gebruikelijke methode om geco-immunoprecipiteerde eiwitten te visualiseren. Recentelijk is de proximity ligation assay een krachtig hulpmiddel geworden om eiwit-eiwitinteracties in situ te visualiseren en biedt de mogelijkheid om eiwit-eiwitinteracties door deze methode te kwantificeren. Net als conventionele immunocytochemie is de proximity ligation assay techniek ook gebaseerd op de toegankelijkheid van primaire antilichamen voor de antigenen, maar in tegenstelling detecteert proximity ligation assay eiwit-eiwitinteracties met een unieke techniek die rolling-circle PCR omvat, terwijl conventionele immunocytochemie alleen co-lokalisatie van eiwitten laat zien.

Nuclear factor 90 (NF90) en RNA-bindend motief eiwit 3 (RBM3) zijn eerder aangetoond als interacterende partners. Ze zijn voornamelijk gelokaliseerd in de celkern, maar migreren ook naar het cytoplasma en reguleren signaalroutes in het cytoplasmatische compartiment. Hier vergeleken we de NF90-RBM3 interactie in zowel de kern als het cytoplasma door co-immunoprecipitatie en proximity ligation assay. Daarnaast bespraken we de voordelen en beperkingen van deze twee technieken bij het visualiseren van eiwit-eiwitinteracties met betrekking tot ruimtelijke verdeling en de eigenschappen van eiwit-eiwitinteracties.

Inleiding

Nucleaire factor 90 (NF90) is een multi-isovorm eiwit met tal van functies, waaronder de reactie op virale infectie, regulering van interleukine-2 post-transcriptie en regulering van miRNA biogenese 1-3. RBM3 een RNA-bindend eiwit, die deze vertaling en miRNA biogenese en kan worden geïnduceerd door verschillende stressoren waaronder hypothermie en hypoxie 4-6. Onlangs vonden we NF90 en RBM3 in een eiwitcomplex 7. De interactie van NF90 en RBM3 essentieel eiwit kinase RNA-achtige endoplasmatisch reticulum kinase (PERK) moduleren in ongevouwen eiwit reactie 7. Zowel NF90 en RBM3 bevinden zich hoofdzakelijk in de kern, maar e....

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Protocol

1. Co-immunoprecipitatie

  1. Zaad HEK293 cellen bij 2 x 10 5 cellen per putje in een 6-well plaat in 2 ml Dulbecco's gemodificeerd Eagle's medium (DMEM) supplement met 10% foetaal runderserum (FBS) en 100 U / ml penicilline-streptomycine (Pen-Strep) .
  2. Kweek cellen gedurende 48 uur bij 37 ° C met 5% CO2.
  3. Was de cellen met koude fosfaatgebufferde zoutoplossing (PBS) driemaal. Oogst de cellen door centrifugatie bij 500 xg gedurende 5 minuten bij 4 ° C.
  4. Bereid nucleaire en cytoplasmatische fracties behulp van commerciële nucleaire en cytoplasmatische extractie reagentia. Volg de instructies van de fabrika....

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Resultaten

Figuur 1 toont aan dat NF90 en RBM3 zowel kerneiwitten en slechts een kleine fractie aanwezig in het cytoplasma. Met name zijn er drie verschillende banden gekleurd positief voor RBM3. De kleinste net onder 20 kDa geeft de juiste maat van RBM3 (het voorspelde molecuulgewicht van RBM3 is 17 kDa). De oorsprong van de twee andere banden nog worden onderzocht. Co-immunoprecipitatie experimenten met RBM3 als lokaas eiwit bleek dat NF90-RBM3 interacties overwegend in de kern e.......

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Discussie

Er zijn verschillende voordelen evenals tekortkomingen voor beide methoden. Als relatief nieuwe techniek, een duidelijk voordeel van nabijheid ligatie assay is het haalbaar om eiwit-eiwit interacties op single-cell level in plaats van een partij van heterogene cellen helderen. Beelden met een hoge resolutie en omvang (bijvoorbeeld door confocale microscoop) de mogelijkheid voor de kwantificering door het tellen van enkele fluorescerende vlekken. Daarentegen kan de conventionele combinatie van co-immunoprecipita.......

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Openbaarmakingen

De auteurs hebben niets te onthullen.

Dankbetuigingen

Deze studie werd ondersteund door de Zwitserse Nationale Wetenschapsstichting (SNSF, 31003A_163305).

....

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Materialen

Lijst van materialen gebruikt in dit artikel
NaamBedrijfCatalogusnummerOpmerkingen
Dulbecco's Modified Eagle’s Medium (DMEM)SigmaD6429Hoge glucose
4.500 mg/L
Fetal bovine serum (FBS)Gibco, Thermo Fisher Scientific10270106
Penicillin-Streptomycin (PenStrep)BioConcept4-01F00-H
NE-PER Nuclear and Cytoplasmic Extraction ReagentsThermo Fisher Scientific78833
1,4-Dithiothreitol (DTT)Carl Roth6908.3
Dynabeads Protein GNovex, Thermo Fisher Scientific10003D
DRBP76 (NF90/NF110) antibodyBD Transduction Laboratories612154gebruik 1:1.000 voor WB en 1:100 voor ICC/PLA
RBM3 antibodyProteinTech14363-1-APgebruik 1:1.000 voor WB en 1:100 voor ICC/PLA
Lamin A/C antibodyCell Signaling Technology#2032gebruik 1:1.000 voor WB
anti-GAPDH antibodyAbcamab8245gebruik 1:1.000 voor WB
normal rabbit IgGSanta Cruzsc-2027
anti-rabbit IgG, HRP-linked secundaire antibodyCell Signaling Technology#7074gebruik 1:5.000 voor WB
anti-mouse HRP secundaire antibodyCarl Roth4759.1gebruik 1:5.000 voor WB
Clarity Western ECL Blotting SubstrateBio-Rad#1705060
NuPAGE Novex 4-12% Bis-Tris GelNovex, Thermo Fisher ScientificNP0321BOX
NuPAGE LDS Sample Buffer (4x)Novex, Thermo Fisher ScientificNP0007
NuPAGE MES SDS Running Buffer (20x)Novex, Thermo Fisher ScientificNP0002
NuPAGE Transfer Buffer (20x)Novex, Thermo Fisher ScientificNP00061
Amersham Hypond P 0.2 PVDF membraneGE Healthcare Life Sciences10600021
Poly-D-Lysine 8 Well Culture SlideCorning BioCoat354632
Paraformaldehyde (PFA)SigmaP6148
Normal goat serum (NGS)Gibco, Thermo Fisher ScientificPCN5000
Goat anti-mouse IgG (H+L Antibody), Alexa Fluor 488 conjugateThermo Fisher ScientificA-11001
Goat anti-rabbit IgG (H+L Antibody), Alexa Fluor 568 conjugateThermo Fisher ScientificA-11011
4′, 6-Diamidin-2-phenylindol (DAPI)SigmaD9542
Duolink PLA probe Anti-mouse PLUSSigmaDUO92001
Duolink PLA  probe Anti-rabbit MINUSSigmaDUO92005
Duolink Detection Reagents RedSigmaDUO92008
Duolink Wash Buffers FluorescenceSigmaDUO82049
Duolink Mounting Medium with DAPISigmaDUO82040
Mowiol 4-88Sigma81381
MicroscopeOlympusAX-70
CCD cameraSPOTInsight 2MP Firewire
X-ray filmFujifilmSuper RX
Film processing machineFujifilmFPM-100A

Referenties

  1. Patiño, C., Haenni, A. L., Urcuqui-Inchima, S. NF90 isoforms, a new family of cellular proteins involved in viral replication? Biochimie. 108, 20-24 (2015).
  2. Shim, J., Lim, H., R Yates, J., Karin, M. Nuclear export of NF90 is required for interleukin-2 mRNA stabilization....

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Herprints en machtigingen

Tags

Nucleaire cytoplasmatische fractiesWestern blot-analyseimmunocytochemieHEK293-cellenNF90-RBM3-interactieanalyse van cellulaire compartimentenfluorescentiemicroscopie