Er zijn vele methodes aan studie eiwit-eiwitinteractie. De methode voorgesteld in deze studie is gebaseerd op de gebruikte Biotine-avidin pull-down systeem waarin een biotinyleerd aas is geïncubeerd met cel lysates om de oprichting van interacties. De wijziging in deze studie gepresenteerd omvat de combinatie van deze techniek met cel-penetrating sequenties. Wij willen ontwerpen van cel-penetrating lokaas dat kunnen worden geïncubeerd met levende cellen in plaats van de cel lysates en daarom de interacties gevonden zal overeen met die die hebben plaatsgevonden in het cellulaire kader.
Hier gebruiken we TAT als de cel-penetrating reeks, biotine als de pull-down-tag en de regio van Cx43 tussen aminozuren 266-283 als doel om te vinden van intracellulaire interacties in menselijke GSCs. De structurele basis voor de interactie tussen Cx43 en c-Src is bekend11,12. Dit is een belangrijke interactie omdat het remt de oncogene activiteit voor c-Src in glioma cellen24,13. In feite, bootsen CPPs met deze regio (TAT-Cx43266-283) de antioncogenic eigenschappen van Cx43 van glioma cellen19,20,21. Het mechanisme waarmee TAT-Cx43266-283 c-Src remt bevat rat glioma C6 cellen, de aanwerving van c-Src samen met haar endogene remmers CSK en PTEN20. Er moet worden opgemerkt dat GSCs erg interessant als een doel in glioma therapie, zijn want zij vormen een subpopulatie thats resistent tegen conventionele behandelingen en dus verantwoordelijk voor de herhaling van deze kwaadaardige hersenen tumoren27. Bovendien, ze zijn hard-aan-transfect cellen en daarom de studie van intracellulaire interacties wordt moeilijker. CPPs zijn snel en efficiënt geïnternaliseerd in GSCs19 ten gunste van het gebruik ervan voor de studie van intracellulaire interacties. In deze studie, met behulp van CPPs gesmolten aan biotine we bevestigen de interactie van de volgorde van de266-283 Cx43 met c-Src samen met haar endogene remmers CSK en PTEN in menselijke GSCs.
Deze methode is zeer krachtig te bestuderen van het intracellulaire mechanisme van bioactieve stoffen. Het is echter zeer belangrijk om te bevestigen dat het biologische effect van de biotinyleerd cel doordringende aas niet van die verkregen met de niet-biotinyleerd een verschilt. Deze stap is vereist voor het koppelen van de interacties die zijn gevonden met het effect van de bioactieve stof. Bovendien moet de stabiliteit van de stof, de mogelijke aantasting door proteasen, alsmede de mogelijke giftigheid, zorgvuldig worden getest en in aanmerking genomen voor de planning van het experiment. In het voorbeeld gepresenteerd, is het anti-proliferatieve effect van TAT-Cx43266-283 op G166 menselijke GSCs eerder gedocumenteerd20geweest. In deze studie, bevestigen wij dat de anti-proliferatieve effect van TAT-Cx43266-283- B en van TAT-Cx43266-283 is zeer vergelijkbaar. Bovendien, het onderzoek van cellulaire morfologie bleek dat α-tubuline en F-actine distributie is zeer vergelijkbaar in G166 GSCs TAT-Cx43266-283behandeld -B of met TAT-Cx43266-283. Over het geheel genomen is deze resultaten wijzen erop dat de opname van Biotine in de c-terminus van TAT-Cx43266-283 niet de effecten van dit samengestelde op menselijke GSCs te wijzigen. Echter als Biotine de gevolgen van het bioactieve molecuul wijzigt zou, kunnen andere codes voor eiwitreiniging worden getest, zoals de vlag octapeptide (DYKDDDDK)28, de humane influenza hemagglutinine-afgeleide tag HA (YPYDVPDYA) of glutathion S-transferase (GST)29. Op dezelfde manier als TAT niet zijn op de bevolking van de cel van belang gericht doet, andere cel doordringende sequenties, zoals penetratin, MPG (voor een overzicht, Zie30) of cel specifieke opeenvolgingen kunnen gebruikte31.
Naast studie eiwitten die specifiek interactie met de doelgroep opeenvolging, idealiter, moet de aanwezigheid van eiwitten die interactie met zowel het besturingselement als het doel volgorde en eiwitten die geen interactie met hen, als positieve en negatieve controles, aan de orde. In deze zin, we vonden Cav-1 in het besturingselement en behandeld situatie, wat suggereert dat de caveolae betrokken zijn geweest bij het mechanisme van internalisering, zoals eerder is26 gebleken. Bovendien FAK, die samenwerkt met c-Src, maar niet om te interageren met de Cx43 c-terminal wordt verondersteld, afwezig was in zowel het besturingselement als het behandelde situatie. Deze resultaten versterken het specifieke karakter van de interactie tussen TAT-Cx43266-283- B, c-Src, CSK en PTEN. Om te bevestigen de resultaten met dit protocol, kan confocal microscopie worden gebruikt om te visualiseren van de verdeling van de interacterende eiwitten en te bestuderen of hun co lokalisatie. Dus vonden we dat TAT-Cx43266-283- B- en c-Src vertonen een vergelijkbare intracellulaire distributie met enkele punten van co lokalisatie bevestiging van de resultaten met de pull-down-experimenten verkregen. In feite, TAT-Cx43266-283- B dicht bij het plasmamembraan suggereren dat de lading, in deze studie Cx43266-283, de molecule tot haar intracellulaire partners regisseert wordt verdeeld.
Een van de beperkingen van de voorgestelde methode is dat het molecuul gebruikt als aas te vouwen correct kan mislukken en de verwachte effecten niet gevonden zou worden. In deze situatie kunnen het voorkomen dat de interacties die zijn gevonden niet worden gekoppeld aan het effect. Deze methode kan echter vooral interessant voor de interacties die betrokken zijn bij signaaltransductie trajecten omdat ze meestal worden uitgevoerd door intrinsiek ongeordende regio's32 en dus ze niet een geordende vouwen hoeven. Een van de voordelen van de voorgestelde methode is bovendien dat het tijdsverloop van de interactie kan worden gevolgd, die is vooral relevant voor voorbijgaande interacties. De relevantie van elke residu op de interactie kan bovendien eenvoudig worden bestudeerd. Inderdaad, is het mogelijk om te bestuderen van de relevantie van posttranslationele modificaties op eiwit-eiwit interactie, bijvoorbeeld door phosphomimetic vervanging van glutamaat voor serine en threonine. Evenzo, vervanging van serine en threonine voor alanine of tyrosine voor fenylalanine kunt testen van het effect van niet-phosphorylatable serine en threonine tyrosine-.De meest nauwkeurige methode is om na te bootsen phospho-tyrosine, de vervanging van Tyr p-Tyr33.
Ten slotte, het toepassingsgebied van dit protocol is tot ver buiten de eiwit-eiwit interactie omdat dit systeem kan worden toegepast op andere bioactieve lading zoals RNA-sequenties, nanodeeltjes, virussen of andere moleculen die kunnen worden gesmolten aan biotine en getransduceerde met CPP om te studeren hun intracellulaire werkingsmechanisme.