Test ligacji zbliżeniowej jest bardzo przydatną techniką do lokalizacji i ilościowego określenia metylacji argininy danego białka, gdy zmodyfikowana reszta argininy jest nieznana i/lub jeśli nie jest dostępne żadne specyficzne przeciwciało.
Subskrypcja JoVE jest wymagana do oglądania tego materiału. Zaloguj się lub rozpocznij bezpłatny okres próbny.
Artykuł metodologiczny
* These authors contributed equally
Test ligacji zbliżeniowej jest bardzo przydatną techniką do lokalizacji i ilościowego określenia metylacji argininy danego białka, gdy zmodyfikowana reszta argininy jest nieznana i/lub jeśli nie jest dostępne żadne specyficzne przeciwciało.
Metylacja argininy staje się kluczową modyfikacją potranslacyjną zaangażowaną w szeroki zakres procesów biologicznych. Jego badanie w tkance jest często ograniczone przez brak swoistego przeciwciała rozpoznającego docelową resztę argininy. Test ligacji zbliżeniowej (PLA) został pierwotnie opracowany do badania interakcji białko/białko. W tym miejscu szczegółowo opisujemy protokół PLA dedykowany do wykrywania metylacji argininy, który zastosowaliśmy do receptora glukokortykoidowego (GR). Po wcześniejszym wykazaniu, że PRMT5 dimetylanuje GR w komórkach, użyliśmy PLA z symetrycznym przeciwciałem dimetylowym i przeciwciałem anty-GR do pomiaru metylacji GR w guzach piersi. Wykazaliśmy, że PLA oferuje unikalne podejście do pomiaru metylacji argininy białka docelowego, nawet jeśli miejsce metylacji nie zostało zidentyfikowane. Technikę tę można rozszerzyć na inne modyfikacje potranslacyjne, w których dostępne są skuteczne przeciwciała PAN. W związku z tym szczegółowo opisujemy technologię PLA używaną do wykrywania metylacji argininy w utrwalonej tkance na przykładzie GR.
Metylacja argininy przez białkowe metylotransferazy argininowe (PRMT) jest obfitą modyfikacją potranslacyjną (PTM) zaangażowaną w liczne procesy biologiczne. PRMT katalizują przenoszenie grup metylowych z S-adenozylometioniny do reszt argininy. Rodzina PRMT składa się z dziewięciu członków sklasyfikowanych ze względu na rodzaj metylacji, którą wykonują. Wszyscy członkowie przeprowadzają monometylację (MMA). PRMT typu 1 (PRMT1, 2, 3, 4, 6 i 8) katalizują asymetryczną dimetylację (ADMA), podczas gdy typ 2 (PRMT5 i 9) katalizuje symetryczną dimetylację (SDMA), a typ 3 (PRMT7) generuje tylko MMA1. Poprzez metylację wielu substratów, różne PRMT regulują szeroką gamę ważnych procesów komórkowych, takich jak naprawa DNA, regulacja transkrypcji, odpowiedź immunologiczna, przetwarzanie RNA i transdukcja sygnału2,3. Jest to szczególnie prawdziwe w przypadku sygnalizacji hormonów steroidowych, gdzie PRMT modyfikują aktywność receptorów steroidowych poprzez metylację nie tylko samych receptorów, ale także ich regulatorów lub histonów2.
Metylacja argininy jest głównie badana w raku, ponieważ wykazano, że większość PRMT ma nadekspresję w raku w porównaniu z normalnymi tkankami, a ich ekspresja jest często związana ze złym rokowaniem4,5. Wykrycie metylacji argininy in vivo jest niezbędne do zrozumienia funkcji komórkowych związanych z tą modyfikacją. Konwencjonalnie osiąga się to poprzez przeprowadzenie immunohistochemii (IHC) ze specyficznym przeciwciałem rozpoznającym metylowaną resztę argininy. Metoda ta jest jednak bardzo ograniczona, ponieważ opiera się na identyfikacji zmodyfikowanej reszty argininy i zależy od skuteczności zastosowanego przeciwciała. Test ligacji zbliżeniowej in situ (PLA) został początkowo opracowany do badania interakcji białko/białko w stałych komórkach lub tkankach6. Co ciekawe, technologia ta może być również wykorzystywana do wykrywania PTM za pomocą przeciwciała pan przeciwko modyfikacji będącej przedmiotem zainteresowania, a także przeciwciała rozpoznającego docelowe białko. Nasz zespół wcześniej zaadaptował tę technikę do badania metylacji receptora estrogenowego alfa (ERα), używając przeciwciała anty-ERα i przeciwciała specyficznie rozpoznającego miejsce metylacji na argininie 2607. Warto zauważyć, że technikę tę można rozszerzyć na przeciwciała rozpoznające specjalny rodzaj metylacji, nawet jeśli metylowana reszta jest nieznana. Rzeczywiście, kilka firm dostarcza przeciwciała pan specyficznie rozpoznające MMA, ADMA lub SDMA, które można z powodzeniem wykorzystać do badania metylacji białek in vivo.
Tutaj, jako dowód słuszności koncepcji, przedstawiamy szczegółową analizę metylacji GR przy użyciu przeciwciała SDMA w ludzkich nowotworach piersi, od projektu eksperymentalnego do analizy danych.
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Od każdego pacjenta uzyskano pisemną świadomą zgodę. Protokół badania został zatwierdzony przez instytucjonalną komisję etyczną Centrum Badań nad Rakiem w Lyonie.
1. Wybór przeciwciał
2. Przygotowanie osadzanych w parafinie osadzanych granulek linii komórkowej
UWAGA: Próbki są umieszczane w żelu, a następnie umieszczane w automatycznym procesorze tkanek w celu odwodnienia próbki i zatopienia parafiny.
3. Utrwalanie tkanek i przygotowanie preparatu
4. Eksperyment IHC
UWAGA: Eksperymenty IHC są wykonywane przy użyciu instrumentu badawczego Discovery XT (Tabela Materiałów) w celu automatyzacji i odtwarzalności.
5. Reakcje na próbę ligacji zbliżeniowej
UWAGA: Wszystkie użyte odczynniki są zawarte w zestawach PLA (Tabela Materiałów). Zaleca się użycie 40 μl odczynnika na 1cm2 tkanki. Wszystkie inkubacje muszą być wykonywane w wilgotnym środowisku, aby zapobiec nadmiernemu parowaniu. Nie pozwól, aby próbka wyschła, ponieważ może to prowadzić do szumów tła. Zaleca się stosowanie 1x buforu A (bufor do płukania in situ, tabela materiałów) do mycia w słoikach. Podczas inkubacji próbek pod mieszaniem w słoikach powinna znajdować się minimalna objętość 70 ml. Próbki należy przechowywać w temperaturze pokojowej przed użyciem.
6. Obrazowanie do lokalizacji
7. Analiza do kwantyfikacji
UWAGA: Kwantyfikacja próbek została przeprowadzona za pomocą oprogramowania ImageJ8. FIJI, dystrybucja ImageJ zawierająca ImageJ i inne preinstalowane wtyczki, została wykorzystana do kolejnych analiz9,10.
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Stosując opisaną powyżej procedurę, możliwe jest wykrycie i ilościowe określenie metylacji białka będącego przedmiotem zainteresowania. Przedstawiamy tutaj przykład metylacji GR przez PRMT5. Przeciwciała oraz warunki eksperymentalne dla PLA były wcześniej stosowane w komórkach10. W skrócie, przeciwciała pierwszorzędowe skierowane przeciwko GR i SDMA są rozpoznawane przez sondy bliskościowe sprzężone z komplementarnymi oligonukleotydami. Następnie, gdy białka znajdują się w bliskim sąsiedztwie, doc...
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Metylacja argininy, podobnie jak inne PTM, przyczynia się do precyzyjnej regulacji funkcji białek. Jego wpływ jest jednak niedoceniany ze względu na trudności w ocenie tych modyfikacji, przede wszystkim ze względu na brak narzędzi. Jest to szczególnie prawdziwe podczas badania metylacji in vivo, gdzie jedynym sposobem pomiaru metylacji argininy jest posiadanie specyficznych przeciwciał rozpoznających metylowaną resztę białka będącego przedmiotem zainteresowania. Stanowi to wyraźne ograniczenie, ponieważ metylowa...
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Autorzy oświadczają, że nie pozostają w konflikcie interesów
Chcielibyśmy podziękować B. Manshipowi za korektę manuskryptu. Dziękujemy Laurze Francols, Clémentine Le Nevé, Research Patology Platform (CRCL) za pomoc techniczną. Rysunek 1 został stworzony przy użyciu Servier Medical Art. Badanie to było wspierane przez Ligue Inter-régionale contre le Cancer and the Association: 'Le Cancer du sein, parlons-en.'
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
| Nazwa | Firma | Numer katalogowy | Komentarze |
|---|---|---|---|
| Prowadnice adhezyjne TOMO 90°, x100 | VWR | 631-1239 | |
| przeciwciało anty-GR (mysz) | Przeciwciało anty-GR Santa Cruz | sc393232 | |
| mysz) | santa cruz | sc393232 | |
| przeciwciało anty-PRMT5 (królik) | Przeciwciało anty-SDMA Merck | 07-405 | |
| (królik) | CST | 13222 | |
| Automate d'włączenie | Leica | ASP 6025 | Infiltracja parafiny i przygotowanie bloków |
| Autostainer XL | Kasety z autostainerem | Leica | ST5010 |
| path macrostar III x1500 | VWR | 720-2233 | |
| CC1 | 5279801001 | ||
| Bufor cytrynianowy pH 6 10x, 100 mL | MMF | F/T0050 | |
| Rozcieńczalnik przeciwciał Dako | Rozcieńczalnik przeciwciał | Dako Agilent | S202230-2 |
| Zestaw Discovery ChromoMap Diaminobenzydyna (DAB) | Roche | 760-159 | Zestaw Diaminobenzydyny (DAB) |
| Discovery Wash | Roche | 7311079001 | |
| Duolink insitu Sonda PLA anty-mysz minus | Sigma-Aldrich | DUO92004 | zestaw PLA (sonda anty-królik minus) |
| Odczynniki do wykrywania Duolink insitu brightfield | Sigma-Aldrich | DUO92012 | PLA zestaw (odczynniki do wykrywania in situ) |
| Sonda Duolink insitu PLA anty-królik plus | Sigma-Aldrich | DUO92002 | zestaw PLA (sonda anty-królik plus) |
| Bufor do płukania Duolink insitu brightfield | Sigma-Aldrich | DUO82047 | PLA zestaw (bufor do płukania in situ) |
| Etanol 96% VOL TECHNISOLV, 5 L | VWR | 83804.360 | |
| Etanol absolutny ≥ 99,8%, AnalaR NORMAPUR ACS, 5 L | VWR | 20821.365 | |
| EZ Prep 10x | Roche | 5279771001 | |
| Formol, gotowy do użycia, 5 L | MMF | F/40877-36 | Formalin |
| W pełni zautomatyzowane szkiełko nakrywkowe Automatyczne szkiełko nakrywkowe | Leica | CV5030 | |
| Szkiełka nakrywkowe szklane 24 x 40 | Dutscher | 100037 | |
| Hematoxylin | Ventana | 760-2021 | |
| Przyrząd IHC | Roche | DISCOVERY XT | Automatyzacja IHC |
| LCS | Roche | 5264839001 | |
| Microtome | Thermo Scientific | Microm HM340E | Cięcie tkanek, w tym w blokach |
| Podłoże montażowe Pertex | Histolab | 00801-FR | |
| PAP Długopis do barwienia immunologicznego | Sigma-Aldrich | Z672548-1EA | |
| Wosk parafinowy tek III, 4 x 2, 5 kg | Sakura | 4511 | |
| Pipety jednorazowe Pasteura | Fisher Scientific | 12583237 | |
| PBS Bufor 10x, 100 mL | MMF | F/T0020 | |
| Bufor reakcyjny 10x | Roche | 5353955001 | |
| Ribo Wash 10x | Roche | 5266262001 | |
| RiboCC1 | Roche | ||
| Przeciwciało drugorzędowe przeciwko myszy | Abcam | ab133469 | |
| Przeciwciało drugorzędowe OmniMap anty-królicze HRP Roche | 760-4311 | ||
| Centrum zatapiania tkanek | MMF | EC 350 | |
| Ksylen (mieszanina izomerów) ≥ 98,5%, AnalaR NORMAPUR ACS, 5 L | Mikroskop pionowy pionowy VWR | 28975.360 | |
| Zeiss Axio Imager M2 | pionowy mikroskop jasnego pola |
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
