Name: In-vitro Reconstitutie van bacteriële ubiquitinatie en VCP/p97-gemedieerde eliminatie (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2026-01-02T12:50:00.000+00:00
Duration: 7 min 58 s
Description: Leer de in-vitro reconstitutie van bacteriële ubiquitinatie en VCP/p97-gemedieerde eliminatie van Streptococcus pneumoniae. Deze methode onthult hoe dit eiwitcomplex als cytosolische verdediger tegen pathogenen fungeert.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

<ol><li>Ciechanover, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+unravelling+of+the+ubiquitin+system%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Rev+Mol+Cell+Biol%22%5BJournal%5D)">The unravelling of the ubiquitin system.</a> Nat Rev Mol Cell Biol. 16 (5), 322-324 (2015).</li>
<li>Ciechanover, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Proteolysis%3A+from+the+lysosome+to+ubiquitin+and+the+proteasome%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Rev+Mol+Cell+Biol%22%5BJournal%5D)">Proteolysis: from the lysosome to ubiquitin and the proteasome.</a> Nat Rev Mol Cell Biol. 6 (1), 79-87 (2005).</li>
<li>Damgaard, R. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+ubiquitin+system%3A+from+cell+signalling+to+disease+biology+and+new+therapeutic+opportunities%5BTitle%5D)+AND+%22Cell+Death+Differ%22%5BJournal%5D)">The ubiquitin system: from cell signalling to disease biology and new therapeutic opportunities.</a> Cell Death Differ. 28 (2), 423-426 (2021).</li>
<li>Deol, K. K., Lorenz, S., Strieter, E. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Enzymatic+logic+of+ubiquitin+chain+assembly%5BTitle%5D)+AND+%22Front+Physiol%22%5BJournal%5D)">Enzymatic logic of ubiquitin chain assembly.</a> Front Physiol. 10, 835(2019).</li>
<li>Kikkert, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Human+HRD1+is+an+E3+ubiquitin+ligase+involved+in+degradation+of+proteins+from+the+endoplasmic+reticulum%5BTitle%5D)+AND+%22J+Biol+Chem%22%5BJournal%5D)">Human HRD1 is an E3 ubiquitin ligase involved in degradation of proteins from the endoplasmic reticulum.</a> J Biol Chem. 279 (5), 3525-3534 (2004).</li>
<li>Korac, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Ubiquitin-independent+function+of+optineurin+in+autophagic+clearance+of+protein+aggregates%5BTitle%5D)+AND+%22J+Cell+Sci%22%5BJournal%5D)">Ubiquitin-independent function of optineurin in autophagic clearance of protein aggregates.</a> J Cell Sci. 126 (Pt 2), 580-592 (2013).</li>
<li>Asmat, T. M., Agarwal, V., Saleh, M., Hammerschmidt, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Endocytosis+of+Streptococcus+pneumoniae+via+the+polymeric+immunoglobulin+receptor+of+epithelial+cells+relies+on+clathrin-+and+caveolin-dependent+mechanisms%5BTitle%5D)+AND+%22Int+J+Med+Microbiol%22%5BJournal%5D)">Endocytosis of Streptococcus pneumoniae via the polymeric immunoglobulin receptor of epithelial cells relies on clathrin- and caveolin-dependent mechanisms.</a> Int J Med Microbiol. 304 (8), 1233-1246 (2014).</li>
<li>Ercoli, G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Intracellular+replication+of+Streptococcus+pneumoniae+inside+splenic+macrophages+serves+as+a+reservoir+for+septicaemia%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Microbiol%22%5BJournal%5D)">Intracellular replication of Streptococcus pneumoniae inside splenic macrophages serves as a reservoir for septicaemia.</a> Nat Microbiol. 3 (5), 600-610 (2018).</li>
<li>Chakravortty, D., Rohde, M., Jäger, L., Deiwick, J., Hensel, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Formation+of+a+novel+surface+structure+encoded+by+Salmonella+pathogenicity+island+2%5BTitle%5D)+AND+%22EMBO+J%22%5BJournal%5D)">Formation of a novel surface structure encoded by Salmonella pathogenicity island 2.</a> EMBO J. 24 (11), 2043-2052 (2005).</li>
<li>Surve, M. V., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Heterogeneity+in+pneumolysin+expression+governs+the+fate+of+Streptococcus+pneumoniae+during+blood-brain+barrier+trafficking%5BTitle%5D)+AND+%22PLoS+Pathog%22%5BJournal%5D)">Heterogeneity in pneumolysin expression governs the fate of Streptococcus pneumoniae during blood-brain barrier trafficking.</a> PLoS Pathog. 14 (7), e1007168(2018).</li>
<li>Franco, L. H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+ubiquitin+ligase+SMURF1+functions+in+selective+autophagy+of+Mycobacterium+tuberculosis+and+anti-tuberculous+host+defense%5BTitle%5D)+AND+%22Cell+Host+Microbe%22%5BJournal%5D)">The ubiquitin ligase SMURF1 functions in selective autophagy of Mycobacterium tuberculosis and anti-tuberculous host defense.</a> Cell Host Microbe. 22 (3), 421-423 (2017).</li>
<li>Manzanillo, P. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+ubiquitin+ligase+Parkin+mediates+resistance+to+intracellular+pathogens%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">The ubiquitin ligase Parkin mediates resistance to intracellular pathogens.</a> Nature. 501 (7468), 512-516 (2013).</li>
<li>Polajnar, M., Dietz, M. S., Heilemann, M., Behrends, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Expanding+the+host+cell+ubiquitylation+machinery+targeting+cytosolic+Salmonella%5BTitle%5D)+AND+%22EMBO+Rep%22%5BJournal%5D)">Expanding the host cell ubiquitylation machinery targeting cytosolic Salmonella.</a> EMBO Rep. 18 (9), 1572-1585 (2017).</li>
<li>Huett, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+LRR+and+RING+domain+protein+LRSAM1+is+an+E3+ligase+crucial+for+ubiquitin-dependent+autophagy+of+intracellular+Salmonella+typhimurium%5BTitle%5D)+AND+%22Cell+Host+Microbe%22%5BJournal%5D)">The LRR and RING domain protein LRSAM1 is an E3 ligase crucial for ubiquitin-dependent autophagy of intracellular Salmonella typhimurium.</a> Cell Host Microbe. 12 (6), 778-790 (2012).</li>
<li>Otten, E. G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Ubiquitylation+of+lipopolysaccharide+by+RNF213+during+bacterial+infection%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">Ubiquitylation of lipopolysaccharide by RNF213 during bacterial infection.</a> Nature. 594 (7861), 111-116 (2021).</li>
<li>Yamada, A., Hikichi, M., Nozawa, T., Nakagawa, I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((FBXO2%2FSCF+ubiquitin+ligase+complex+directs+xenophagy+through+recognizing+bacterial+surface+glycan%5BTitle%5D)+AND+%22EMBO+Rep%22%5BJournal%5D)">FBXO2/SCF ubiquitin ligase complex directs xenophagy through recognizing bacterial surface glycan.</a> EMBO Rep. 22 (11), e52584(2021).</li>
<li>Apte, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((An+innate+pathogen+sensing+strategy+involving+ubiquitination+of+bacterial+surface+proteins%5BTitle%5D)+AND+%22Sci+Adv%22%5BJournal%5D)">An innate pathogen sensing strategy involving ubiquitination of bacterial surface proteins.</a> Sci Adv. 9 (12), eade1851(2023).</li>
<li>Ghosh, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Host+AAA-ATPase+VCP%2Fp97+lyses+ubiquitinated+intracellular+bacteria+as+an+innate+antimicrobial+defence%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Microbiol%22%5BJournal%5D)">Host AAA-ATPase VCP/p97 lyses ubiquitinated intracellular bacteria as an innate antimicrobial defence.</a> Nat Microbiol. , (2025).</li>
<li>Mitchell, G., Isberg, R. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Innate+immunity+to+intracellular+pathogens%3A+balancing+microbial+elimination+and+inflammation%5BTitle%5D)+AND+%22Cell+Host+Microbe%22%5BJournal%5D)">Innate immunity to intracellular pathogens: balancing microbial elimination and inflammation.</a> Cell Host Microbe. 22 (2), 166-175 (2017).</li>
<li>Hanahan, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Studies+on+transformation+of+Escherichia+coli+with+plasmids%5BTitle%5D)+AND+%22J+Mol+Biol%22%5BJournal%5D)">Studies on transformation of Escherichia coli with plasmids.</a> J Mol Biol. 166 (4), 557-580 (1983).</li>
<li>Blythe, E. E., Olson, K. C., Chau, V., Deshaies, R. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Ubiquitin-+and+ATP-dependent+unfoldase+activity+of+p97%2FVCP-NPLoc4-UFD1L+is+enhanced+by+a+mutation+that+causes+multisystem+proteinopathy%5BTitle%5D)+AND+%22Proc+Natl+Acad+Sci+U+S+A%22%5BJournal%5D)">Ubiquitin- and ATP-dependent unfoldase activity of p97/VCP-NPLoc4-UFD1L is enhanced by a mutation that causes multisystem proteinopathy.</a> Proc Natl Acad Sci U S A. 114 (22), E4380-E4388 (2017).</li>
<li>Ducker, C., Ratnam, M., Shaw, P. E., Layfield, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Comparative+analysis+of+protein+expression+systems+and+PTM+landscape+in+the+study+of+transcription+factor+ELK-1%5BTitle%5D)+AND+%22Protein+Expr+Purif%22%5BJournal%5D)">Comparative analysis of protein expression systems and PTM landscape in the study of transcription factor ELK-1.</a> Protein Expr Purif. 203, 106216(2023).</li>
</ol>

<table><tbody><tr><td>50X Protease inhibitor cocktail</td><td>Promega&nbsp;</td><td>G6521</td><td></td></tr><tr><td>6x-His-Ubiquitin</td><td>UBPBio</td><td>E1100</td><td></td></tr><tr><td>A549 cell line&nbsp;</td><td>ATCC</td><td>ATCC CCL-185</td><td></td></tr><tr><td>Alexa Fluor 488</td><td>Invitrogen</td><td>A21202&nbsp;</td><td></td></tr><tr><td>Alexa Fluor 555</td><td>Invitrogen</td><td>A-31572&nbsp; &nbsp;</td><td></td></tr><tr><td>Anti-Ubiquitin antibody</td><td>Enzo</td><td>BML-PW8810-0100</td><td></td></tr><tr><td>Anti-Ubiquitin K48-Specific, clone Apu2 antibody</td><td>Sigma Aldrich</td><td>ZRB2150</td><td></td></tr><tr><td>ATP</td><td>Sigma Aldrich</td><td><a href="https://www.sigmaaldrich.com/BE/nl/product/sigma/a6419">A6419</a></td><td></td></tr><tr><td>BHI</td><td>HiMedia&nbsp;</td><td>M210</td><td></td></tr><tr><td>DMEM (high glucose)</td><td>HiMedia&nbsp;</td><td>AL251</td><td></td></tr><tr><td>FBS</td><td>Gibco (US origin)</td><td>38220090</td><td></td></tr><tr><td>Glycerol</td><td>PureSynth&nbsp;</td><td>PSR37325</td><td></td></tr><tr><td>HEPES</td><td>Sigma Aldrich</td><td>H4034-100G</td><td></td></tr><tr><td>KCl</td><td>Sigma Aldrich</td><td>P3911</td><td></td></tr><tr><td>MgCl2</td><td>Sigma Aldrich</td><td>TC006</td><td></td></tr><tr><td>Paraformaldehyde&nbsp;</td><td>Sigma Aldrich</td><td>E6148</td><td></td></tr><tr><td>pET28a-p97 plasmid</td><td>Our lab</td><td></td><td>Plasmid beschikbaar op aanvraag</td></tr><tr><td>pET41b-NPLOC4 plasmid</td><td>Our lab</td><td></td><td>Plasmid beschikbaar op aanvraag</td></tr><tr><td>pET41b-UFD1 plasmid</td><td>Addgene</td><td>Plasmid #117107</td><td></td></tr><tr><td>Rbx1-Skp1-Cul1-Fbxw7&nbsp;</td><td>Sigma Aldrich</td><td>23-030</td><td></td></tr><tr><td>Streptococcus pneumoniae R6 strain</td><td>ATCC</td><td>ATCC BAA-255</td><td>Risicogroep -2 pathogeen, te behandelen in BSL-2 faciliteit</td></tr><tr><td>Todd Hewitt broth powder</td><td>HiMedia&nbsp;</td><td>M313</td><td></td></tr><tr><td>UBE1</td><td>UBPBio</td><td>B1100</td><td></td></tr><tr><td>UbE2C</td><td>UBPBio</td><td>C1300</td><td></td></tr><tr><td>Urea</td><td>HiMedia&nbsp;</td><td>MB032</td><td></td></tr><tr><td>Yeast extract powder&nbsp;</td><td>HiMedia&nbsp;</td><td>RM027</td><td></td></tr></tbody></table>

in-vitro reconstitutie van bacteriële ubiquitinatie en vcp/p97-gemedieerde eliminatie

In-vitro Reconstitution of Bacterial Ubiquitination and VCP/p97-mediated Elimination

Ons protocol beschrijft het gebruik van zoogdiercellen A549 om een cellysaat te produceren dat rijk is aan de noodzakelijke componenten voor het starten van een ubiquitinatieproces (Figuur 1A). Dit lysaat, hetzij geconcentreerd of vervangen door gezuiverde componenten zoals UBE1 (het E1-ubiquitine-activerende enzym), UbE2C (een E2-ubiquitine-conjugerend enzym) en het Rbx1-Skp1-Cul1-Fbxw7-complex (de E3-ubiquitineligase), wordt gemengd met gezuiverde ubiquitin...

In-vitro Reconstitutie van bacteriële ubiquitinatie en VCP/p97-gemedieerde eliminatie

Ubiquitination is a versatile post-translational modification that plays a critical role in cytosolic immunity. Upon invasion of the host cells, ...

in-vitro-reconstitution-bacterial-ubiquitination-vcpp97-mediated

Research

JoVE Journal

Immunology and Infection

Immunologie en Infectie

De hier beschreven methode is een nieuwe vesikel isolatie-protocol, waarmee voor de zuivering van de cellulaire compartimenten waarin exogene antigenen worden verwerkt door endoplasmatisch reticulum-geassocieerde afbraak in cross-presentatie.

Zuivering van het membraan compartiment voor endoplasmatisch Reticulum-geassocieerde afbraak van exogene antigenen in Cross-presentatie

In tegenstelling tot ubiquitin ligases, zijn paar E3 SUMO ligases geïdentificeerd. Deze gewijzigde in vitro SUMOylation protocol vermag roman SUMO E3 ligases identificeren door een reconstructie in vitro assay.

In Vitro SUMOylation Assay te studeren SUMO E3 Ligase activiteit

Ubiquitination is een post-translationele modificatie die belangrijke rollen speelt in cellulaire processen en nauw gecoördineerd wordt door deubiquitination. Defecten in beide reacties ten grondslag liggen aan menselijke pathologieën. Wij bieden protocollen voor het uitvoeren van Ubiquitination en deubiquitinisatie reactie in vitro met behulp van gezuiverde componenten.

In vitro Ubiquitination en Deubiquitinisatie assays van Nucleosomale histonen

Dit werk beschrijft de synthese en karakterisering van een op pomalidomide gebaseerde, bifunctionele homo-PROTAC als een nieuwe benadering voor het induceren van alomtegenwoordige en afbraak van de E3 ubiquitine ligase cereblon (CRBN), het doelwit van thalidomide analogen.

Chemische inactivatie van de E3 Ubiquitin ligase Cereblon door Pomalidomide-based homo-PROTACs

Dit protocol is gericht op het opzetten van ubiquitine (UB) en ubiquitine-likes (Ubls) specifieke proteomes om veranderingen van dit soort post-translationele modificaties (Ptm's) te identificeren, geassocieerd met een specifieke aandoening zoals een behandeling of een fenotype.

Profilering van Ubiquitin en Ubiquitin-achtige afhankelijke post-translationele modificaties en identificatie van belangrijke veranderingen

Deze methode beschrijft de beoordeling van wereldwijde veranderingen in de ubiquitin ketentopologie. De beoordeling wordt uitgevoerd door de toepassing van een op massaspectrometrie gebaseerde gerichte proteomics-benadering.

Ubiquitin-ketenanalyse door parallelle reactiemonitoring

De huidige studie biedt gedetailleerde in vitro ubiquitylatie assay protocollen voor de analyse van E3 ubiquitine ligase katalytische activiteit. Recombinante eiwitten werden tot expressie gebracht met behulp van prokaryote systemen zoals Escherichia coli-cultuur.

In vitro Analyse van E3 Ubiquitine Ligase Functie

Ubiquitinatie is een kritisch eiwit posttranslationele modificatie, waarvan ontregeling is betrokken bij tal van menselijke ziekten. Dit protocol beschrijft hoe faagweergave kan worden gebruikt om nieuwe ubiquitinevarianten te isoleren die de activiteit van E3-ligases kunnen binden en moduleren die de specificiteit, efficiëntie en patronen van ubiquitinatie regelen.

Faagdisplay gebruiken om ubiquitinevariatoren voor E3-ligases te ontwikkelen

We bieden een gedetailleerd protocol voor een alomtegenwoordyleringstest van een specifiek substraat en een E3-ubiquitine-ligase in zoogdiercellen. HEK293T-cellijnen werden gebruikt voor eiwitoverexpressie, het polyubiquityleerde substraat werd gezuiverd uit cellysaten door immunoprecipitatie en opgelost in SDS-PAGE. Immunoblotting werd gebruikt om deze posttranslationele modificatie te visualiseren.

Evaluatie van substraatubiquitylering door E3 Ubiquitine-ligase in zoogdiercellysaten

Het protocol beschrijft een stapsgewijze methode om ubiquitinated eiwitten uit zoogdiercellen te zuiveren met behulp van het p53 tumor suppressor-eiwit als voorbeeld. Ubiquitinated p53-eiwitten werden gezuiverd uit cellen onder strenge niet-condenserende en denaturerende omstandigheden.

Zuivering van ubiquitinated p53-eiwitten uit zoogdiercellen

Dit protocol legt uit hoe het effect van genetische variatie geassocieerd met neurologische ontwikkelingsstoornissen op de deubiquitylerende enzymactiviteit kan worden gemeten door recombinante eiwitzuivering te combineren met ubiquitineketensplitsingstesten.

Het meten van enzymatische activiteit van met neurologische ontwikkelingsstoornissen geassocieerde deubiquitylerende enzymen via een in vitro ubiquitineketensplitsingstest

Leer de in-vitro reconstitutie van bacteriële ubiquitinatie en VCP/p97-gemedieerde eliminatie van Streptococcus pneumoniae. Deze methode onthult hoe dit eiwitcomplex als cytosolische verdediger tegen pathogenen fungeert.

In-vitro Reconstitutie van bacteriële ubiquitinatie en VCP/p97-gemedieerde eliminatie

Meer video's verkennen