Macroautophagy (autophagy, hierin) is een mechanisme van cellulaire spanning die wordt gekenmerkt door de inbeslagneming van bulk cytoplasma, eiwitten en organellen in dubbele membraan blaasjes autophagic blaasjes genoemd. Door de fusie van de buitenste laag van het dubbele membraan, autophagic blaasjes en hun lading zijn geleverd aan lysosomen en daarin1gedegradeerd. Autophagy treedt op basale laag in alle soorten van de cellen en alle organismen, homeostatische functies zoals de aantasting van het eiwit en organel (b.v., mitochondriën) omzet. Onder omstandigheden leiden tot cellulaire stress, zoals honger, autophagy is snel upregulated en maakt de cel energie niveaus en fundamentele metabolisme1,2,3te handhaven.
Ongeveer 30 autophagy genen hebben gekloond uit de gist en hun eiwitproducten bleken een rol te spelen in verschillende stadia van het autophagic proces, inclusief vesikel nucleatie, uitbreiding, blaasje fusion laat endosome/lysosoom en aantasting van de lading 4 , 5. Orthologs van de meerderheid van deze genen zijn geïdentificeerd en studies in verschillende organismen bevestigd behoud van hun cellulaire functies6. Studies in de afgelopen tien jaar is gebleken dat verschillende autophagy-gerelateerde eiwitcomplexen en eiwit-eiwitinteractie bestaan en dat ze autophagy trajecten in een ingewikkelde en gecontroleerde manier regeren. Kruispunten, back-ups en feedback feedforward mechanismen bestaan, en ze laten de cel te coördineren autophagy met andere verwante evenementen (zoals vesiculaire secretie, lysosoom biogenese, sortering en transport van de endosomal7, enz.) In een onbevooroordeelde gist-twee hybride-scherm met behulp van de autophagy proteïne ATG5 als aas, (ATG5 is een belangrijke autophagy eiwitten die betrokken zijn bij het E2-achtige conjugating systeem dat LC3 lipidation in honger bemiddelt geïnduceerde autophagy), hebben wij vastgesteld Receptor geactiveerd C-Kinase 1 (RACK1; GNB2L1) als een sterke interactor en een roman autophagy onderdeel8. Nog belangrijker is, is het scherm laat zien dat de ATG5-RACK1-interactie onmisbaar voor autophagy inductie door klassieke autophagy inductoren (d.w.z., honger en mTOR remming was).
Immunofluorescentie gebaseerde methoden worden vaak gebruikt om te controleren van eiwit-eiwitinteractie. Deze technieken zijn voornamelijk gebaseerd op antilichaam en helpen te visualiseren interacties en cellulaire lokalisaties te bevestigen. Bij deze techniek, TL tag geconjugeerde antilichamen die specifiek zijn voor proteïnen van belang zijn in het algemeen gebruikt voor een specifieke kleuring. Elke proteïne kan worden aangeduid met de antilichamen, gekoppeld aan verschillende fluorescente kleurstoffen. Een overlapping in het signaal wanneer afbeeldingen worden samengevoegd met eiwit-specifieke antilichamen, en geeft aan dat de co lokalisatie van eiwitten onder confocale microscopie. De techniek is van toepassing op cellen of zelfs weefsels. Immunofluorescentie technieken geven aanwijzingen over de dynamiek van de interactie, en helpen bij het identificeren van de grootte en de distributie van eiwitcomplexen, terwijl het bijhouden van algemene wijzigingen in cellulaire morfologie onder verschillende omstandigheden9. Immunoprecipitation is een andere veel gebruikte antilichaam gebaseerde techniek die het mogelijk voor de analyse van de wisselwerking maakt tussen gegeven eiwitten10. Met behulp van deze techniek, eiwitten van belang zijn geïsoleerde van cellen of weefsel wordt geëxtraheerd met behulp van specifieke antilichamen, resulterend in de precipitatie van de eiwitten die in een complex of in contact met een proteïne van belang. Co-immunoprecipitation, waar de eiwitten en zijn mede interactor worden gedetecteerd, blijkt niet alleen de interactie tussen de twee eiwitten, maar kan meten de sterkte van interactie onder verschillende omstandigheden11.
Dit protocol beschrijft in detail belangrijke technieken die werden gebruikt om te bevestigen en karakteriseren van ATG5-RACK1 en RACK1-LC3 interactie. De focus ligt op immunofluorescentie en immunoprecipitation technieken, met nadruk van kritische stappen en valkuilen voor autophagy onderzoek, evenals het oplossen van problemen met suggesties.