$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
Genetische schermen en recentere genomische benaderingen hebben de studie van biologische functies ge revolutioneerd. Echter, belangrijke cellulaire informatie is gecodeerd in eiwitten en hun ensemble van interactieve partners. Terwijl traditionele genetische modificatieschermen de snelheidsbeperkende componenten kunnen identificeren en indirecte interacties herstellen, ligt de sterkte van de proteomische benaderingen in hun vermogen om directe interactie-netwerken van eiwitten van belang te identificeren. Proteomics is dus een waardevolle orthogonale methode om biologische systemen te bestuderen, en complementeert genomics, transcriptomics en traditionele genetische schermen. Affiniteit zuiverings-massaspectrometrie (AP-MS) is bewezen een krachtige aanpak om eiwit-eiwitinteracties (PPI's) in hun natuurlijke omgeving in cellen en weefsels 1 , 2 te bestuderen. Deze methode maakt het mogelijk om directe of indirecte interacties bij specifieke ontwikkeling te identificerenAl fases of weefselcontexten, en is succesvol gebruikt om meerdere nieuwe PPI's te identificeren in een verscheidenheid aan ontwikkelingswegen (onderzocht in referentie 1 ). Ondanks het onbetwiste succes van PPI-studies, zijn de meeste van hen uitgevoerd in gekweekte cellen, waarin de 'aas' eiwitten van belang zijn overexpresseerd. Er zijn twee problemen bij het bestuderen van PPI's in celcultuur: eerst kan een specifieke cellijn geen volledige complement van interacties verschaffen als gevolg van het gebrek aan expressie van bepaalde eiwitten. Ten tweede kan hoge overexpressie die gewoonlijk bij dergelijke analyses wordt gebruikt, leiden tot artefacten zoals eiwit misfolding of identificatie van valse positieve interacties.
Beide deze beperkingen kunnen worden overwonnen door PPI's in vivo te analyseren. Een beperkende stap bij dergelijke experimenten is de beschikbaarheid van het uitgangsmateriaal voor het zuiveren van eiwitcomplexen. Drosophila melanogaster is al lang gebruikt als model voor functionele analyseSis, en recentelijk is ook aangetoond dat het een uitstekend systeem is voor het bestuderen van PPI's in vivo . Drosophila embryogenese vertegenwoordigt een bijzonder aantrekkelijk weefsel type om PPI's te bestuderen, omdat embryo's gemakkelijk in grote hoeveelheden kunnen worden verzameld, en ook omdat de meeste genen (> 88%) uitgedrukt worden in de loop van de embryogenese, waardoor een rijk in vivo omgeving verschaft wordt voor het opsporen van relevante PPI's 3 .
Traditioneel gebruikten biochemische studies in vliegen zeer grote embryo-collecties (100-150 g), zoals die welke nodig zijn voor het zuiveren van functionele transcriptieve lysaten 4 , 5 . Vorige AP-MS studies in Drosophila hadden ook grote hoeveelheden embryo's nodig (5-10 g), omdat ze vertrouwden op een tweestapszuiveringsbenadering zoals tandemaffiniteitszuivering (TAP), met het bijbehorende verlies van materiaal bij elke stap 6 . Grote amounTs van het uitgangsmateriaal moest het opzetten van embryo-collecties in grote populatiekooien, die zowel duur als commercieel gekocht kunnen worden en tijdrovend zijn om 7 , 8 , 9 te onderhouden en te reinigen.
Recente vooruitgang in de ontwikkeling van een-stap-affiniteitszuiveringsbenaderingen, evenals de toenemende gevoeligheid van massaspectrometers, hebben de benodigde hoeveelheid uitgangsmateriaal verminderd met een orde van grootte. Met behulp van labels zoals het streptavidine bindende peptide (SBP) of groen fluorescerend eiwit (GFP) en vanaf minder dan 1 g embryo's, is het mogelijk om de hoeveelheden aas eiwit en interactie componenten te isoleren die voldoende zouden zijn om te identificeren door Massaspectrometrie 10 , 11 .
Het doel van het protocol dat hier wordt gepresenteerd, is om de onderzoekers overco te helpenMij een waargenomen belemmering voor biochemische analyse van PPI's in vivo . Daartoe bieden wij een eenvoudige en goedkope procedure voor het verzamelen van Drosophila embryo's op middelgrote schaal (0,5-1 g), gevolgd door een stap bereiding van eiwitten van hele cellen die geschikt zijn voor latere analyse door AP-MS of andere benaderingen . Onze methode is gebaseerd op het gebruik van op maat gemaakte 1-L of 5-L populatiekooien die gemakkelijk door elk laboratorium kunnen worden geproduceerd. Bovendien zijn de hier getoonde extractie condities in verschillende studies gevalideerd, zowel in gekweekte cellen als in vivo 10 , 12 , 13 , 14 , 15 , 16 , 17 .