$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
Het nijlpaard signalering traject was voor het eerst geïdentificeerd in Drosophila als een nieuwe regulator van celgroei en dierlijke grootte1,2. Sinds de eerste ontdekking, montage bewijs heeft overtuigend aangetoond dat de Hippo-traject speelt belangrijke rol in de ontwikkeling (b.v., vroege embryonale ontwikkeling, orgel grootte controle en driedimensionale [3D] morfologie), tumorigenesis () bijvoorbeeld, tumor ontwikkeling metastase, angiogenese, immuun belastingontduiking, instabiliteit van het genoom, stressrespons en resistentie), en de weefsel homeostase (b.v., stamcel vernieuwing en differentiatie en weefselregeneratie na blessure) 3 , 4 , 5 , 6 , 7 , 8 , 9 , 10. hippo signalering is vaak dysregulated in verschillende kankers7,8,9,10,11,12. Daarom, ophelderen van de functies van de Hippo pathway Kankerbiologie therapeutics en regeneratieve geneeskunde uitgegroeid tot een van de heetste gebieden in biomedisch onderzoek.
In korte, in het traject van Hippo, na activatie door de stroomopwaartse regelgevende instanties (bijvoorbeeld, cel-cel contact, nutriënten stress en extracellulaire matrix [ECM]), MST1/2 (MST; zoogdieren homologen van Drosophila Hippo) serine/threonine (S/T) kinases phosphorylate/activeren adaptor eiwitten hMOB1 en WW45, evenals LATS1/2 (LATS) kinases die vervolgens transcriptionele co activator YAP en haar paralog TAZ op geconserveerde HX(H/R/K)XX(S/T) (H, histidine phosphorylate; R, arginine; K, lysine; S, serine; T, threonine; X, alle aminozuren) motieven, met inbegrip van YAP-S127 en TAZ-S8911,12. S127-phosphorylated YAP (YAP-pS127) en S89-phosphorylated TAZ (TAZ-pS89) zijn afgebroken door ubiquitination of binden aan cytoplasmatische eiwit 14-3-3 en verhinderd zijn interactie met TEAD1-4 transcriptiefactoren in de kern aan het transactivate stroomafwaarts genen die betrokken zijn in de celproliferatie en apoptosis (Figuur 1). Ondanks de enorme interesse in het traject van Hippo, bestaan enkele hulpprogramma's voor het meten van Hippo signalering en die historisch gezien beperkt tot verslaggevers van YAP/TAZ/TEAD transcriptionele output geweest. Tot voor kort waren er inderdaad geen gereedschap voor het meten van de dynamiek en de activiteit van de Hippo signalering van componenten in een kwantitatieve, real-time, hoge-doorvoer en niet-invasieve wijze zowel in vitro als in vivo.
Gezien onze opkomende begrip van de rol van eiwit-eiwitinteractie in fysiologie en pathologie, is er grote belangstelling voor de ontwikkeling van instrumenten die kunnen worden gebruikt voor de studie van deze interacties in een kwantitatieve en real-time wijze13, 14,,15,16. Inderdaad, er aanzienlijke vooruitgang is geboekt in de ontwikkeling van bio-analytische strategieën, met inbegrip van de gist twee-hybride (Y2H)17, de oppervlakte plasmon resonantie (SPR)18en Förster resonance energy transfer (FRET)19 testen, voor de evaluatie van eiwit-eiwitinteractie. Deze benaderingen voeren echter de beperking van vereisen aanzienlijke optimalisatie van de verslaggever oriëntatie, zodanig dat veel constructies moeten worden getest om te zoeken naar een efficiënte. Verder, deze benaderingen hebben ook een relatief lage signaal-ruisverhouding, zodanig dat comforthotel een echte positieve signalering kan lastig zijn.
Eiwit complementatie assays werden ontwikkeld om deze beperkingen te overwinnen. De eerste generatie van eiwit complementatie tests was gebaseerd op split multicolor fluorescentie eiwitten en de voornoemde beperkingen20niet kon oplossen. Multicolor fluorescentie eiwitten bestaan uit slechts één domein, waardoor het moeilijk moeten worden opgesplitst in twee afzonderlijke stabiele fragmenten met lage affiniteit en achtergrond lawaai21. Vervolgens, werd firefly luciferase geïdentificeerd als een nieuwe kandidaat voor gebruik bij het ontwikkelen van split eiwit complementatie testen. In deze aanpak, is firefly luciferase opgesplitst in twee fragmenten (N-terminal en C-terminal luciferase [NLuc en CLuc]) met elk fragment gesmolten tot een doel proteïne van belang. Als de NLuc en de CLuc nabijheid op de interactie van de twee doel-eiwitten binnenkomen, luciferase activiteit is aangemaakt en bioluminescente licht wordt gegenereerd in het bijzijn van luciferine substraat en ATP22. In 2001, door het uitvoeren van een Combinatorische screening met behulp van een bibliotheek met NLuc en CLuc fragmenten bezuinigd op verschillende plaatsen en gekoppeld aan eiwitten met verschillende linkers, Paulmurugan en Gambhir aan de Stanford-universiteit ontwikkelde een geoptimaliseerde split-firefly Luciferase fragment-bijgewoonde complementatie systeem voor eiwit-eiwit interacties23. In dit systeem, is de firefly luciferase gesneden op aminozuur (aa) 398 tot het vormen van NLuc en CLuc, die zijn gekoppeld aan twee proteïnen van belang met behulp van een flexibele linker van acht glycine residuen en twee serine residuen.
Het gebruik van een soortgelijke aanpak, we onlangs ontwikkeld een nieuwe LATS-BS door te smelten van NLuc tot en met 15 aa van YAP rondom de LATS fosforylatie website op S127 (YAP15) en CLuc met 14-3-3. De full-length YAP-eiwit werd niet gebruikt, om te voorkomen dat de verstorende signalen door posttranslationele modificaties van YAP (b.v., fosforylatie op andere sites en ubiquitination) door andere stroomopwaartse regelgevende instanties. De LATS-BS gepresenteerde Activiteitenweergave Hippo signalering van de activiteit niet-gebeurt zowel in vitro in levende cellen en in vivo in muizen20,24 (Figuur 2). Hier beschrijven we een gedetailleerd protocol voor het meten van LATS kinase activiteit in vitro met behulp van de LATS-BS. Ten eerste, laten we zien hoe de LATS-BS kan worden gebruikt voor het onderzoeken van het effect van een overexpressie eiwit op LATS activiteit. Vervolgens laten we zien hoe de biosensor kan worden gebruikt voor het controleren van de activiteit van de Hippo-traject na behandeling met agenten regulering van de Hippo-pathway. Dit protocol kan worden gebruikt om te identificeren en te karakteriseren signalering trajecten of prikkels LATS kinaseactiviteit reguleren.