April 27th, 2019
SUMO to niezbędne i wysoce konserwatywne, małe białko modyfikujące podobne do ubikwityny. W tym protokole opisujemy zastosowanie odpornego na stres rekombinowanego białka pułapkującego SUMO (kmUTAG) do wizualizacji natywnych, nieoznakowanych koniugatów SUMO i ich lokalizacji w różnych typach komórek.
Znaczenie tego protokołu polega na zastosowaniu nowego fluorescencyjnego białka UTAG wychwytującego SUMO do wykrywania modyfikatora białka SUMO w różnych komórkach eukariotycznych. Główną zaletą tej techniki jest prosty protokół wykrywania SUMO bez przeciwciał w różnych komórkach, w tym w hodowlach tkankowych ssaków i gonadach nicieni. SUMO odgrywa ważną rolę w nowotworach i zaburzeniach neurodegeneracyjnych, co podkreśla potrzebę solidnych i niezawodnych narzędzi do wykrywania i analizy funkcjonalnej białek modyfikowanych SUMO.
Ponieważ SUMO jest wysoce konserwatywne, fluorescencyjne białko UTAG wychwytujące SUMO może być używane do znakowania sprzężonego SUMO w wielu różnych organizmach. Ten film pokazuje jego zastosowanie w komórkach ssaków. Ponadto w pełnym tekście opisano jego zastosowanie w oocytach nicieni.
Wizualna demonstracja tej techniki dostarcza kluczowych wskazówek dotyczących leczenia komórek przed barwieniem i wykrywaniem SUMO. Na początek hoduj wybrane komórki hodowli tkankowej na 22-milimetrowych okrągłych szkiełkach nakrywkowych w sześciodołkowych płytkach TC, aż do uzyskania 70 do 80% zlewania się. Umyj komórki krótko jednym mililitrem DPBS.
Aby utrwalić komórki, dodaj dwa mililitry świeżego 4% PFA i DPBS do każdej studzienki. Inkubować komórki przez 20 minut w temperaturze pokojowej. Umyj utrwalone komórki trzy razy przez pięć minut w jednym mililitrze DPBS, jednocześnie nutując płytkę.
Aby przepuszczalność komórek, inkubować przez 15 minut z 1%Triton X-100 w DPBS. Ponownie umyj komórki, jak poprzednio. Inkubować komórki z 500 mikrolitrami 1 molowej glicyny HCL pH 2 przez 10 sekund.
Następnie natychmiast zneutralizuj pH za pomocą 500 mikrolitrów buforu proteazy 10X SUMO lub SPB. Po umyciu komórek jak poprzednio, usuń szkiełka pokrywy ze studzienki i umieść je w komorze wilgotnościowej. Tylko w przypadku barwienia UTAG-FL należy zmieszać jeden mikrogram UTAG-FL ze 100 mikrolitrami 1X SPB zawierającego pięć milimolowych TCEP w probówce.
Następnie odpipetować mieszaninę na komórki na szkiełku nakrywkowym i inkubować w temperaturze pokojowej przez godzinę w komorze wilgotnościowej. Aby umyć szkiełka nakrywkowe, odpipetuj 200 mikrolitrów DPBS na każde szkiełko nakrywkowe i pozostaw na miejscu na 10 minut. Powtórz pranie jeszcze dwa razy.
Usuń szkiełka nakrywkowe z ostatniego prania i odwróć na wstępnie oczyszczone szkiełko mikroskopowe z kroplą podłoża montażowego. Przechowuj próbki przez noc w zamrażarce o temperaturze 20 stopni Celsjusza przed obejrzeniem pod mikroskopem. Wizualizuj komórki przy użyciu odpowiednich zestawów filtrów dla DAPI i Texas Red.
Zapoznaj się z pełnym tekstem, aby zapoznać się z protokołem oznaczania SUMO i utrwalonych gonad nicieni. Podczas gdy znakowanie komórek ssaków jest dość proste, znakowanie oocytów nicieni wymaga wcześniejszego przeszkolenia w zakresie sekcji gonad. KmUTAG-FL inkubowany ze stałymi komórkami PMT2 wykazywał wyraźne barwienie jądrowe.
Widoczne było zarówno rozproszone zabarwienie jądrowe, jak i wyraźne ogniska jądrowe. Lokalizację jądrową potwierdzono za pomocą współbarwienia z DAPI. Zgodnie z aktywnością pułapkowania SUMO KmUTAG-FL, wzorzec lokalizacji jądrowej przypominał barwienie SUMO23.
Barwienie współprzeciwciałem anty-SUMO23 8A2 potwierdziło kolokalizację KmUTAG-FL z sygnałem SUMO23. Potwierdza to skuteczność KmUTAG-FL w wykrywaniu SUMO23 w komórkach ssaków. Izolowane gonady z dorosłego hermafrodyty wytwarzającego oocyty c.
Nicienie elegans oznaczono przeciwciałem anty-SUMO. Zgodnie z wcześniejszymi doniesieniami, przeciwciało anty-SUMO początkowo zlokalizowane było w plazmie jądrowej późnych oocytów miotycznych profazy. Następnie redystrybuował się do centralnego kompleksu pierścieniowego sparowanych homologów, gdy otoczka jądrowa rozpadła się, a chromosomy skierowały się w stronę płytki metafazowej.
W równoległych preparatach gonady oznaczone KmUTAG-FL wykazały podobne wzorce. KmUTAG-FL przeszedł od znakowania nukleoplazmy do koncentrowania się na kompleksie pierścieniowym, gdy oocyty rozpoczęły i zakończyły proces rozpadu otoczki jądrowej. Wyniki te potwierdzają, że KmUTAG-FL jest użytecznym narzędziem do analizy miozy i procesów związanych z SUMO w ok.
elegans i ewentualnie inne nicienie. Podczas wykonywania utrwalania bardzo ważne jest, aby używać świeżego paraformaldehydu i krótkiego czasu utrwalania, aby SUMO było natywnie złożone, aby mogło zostać rozpoznane przez KmUTAG. Ponieważ trzeciorzędowa struktura SUMO jest wysoce konserwatywna, jest bardzo prawdopodobne, że warianty SUMO z dodatkowych systemów modelowych i niemodelowych mogą być analizowane za pomocą odczynnika KmUTAG-FL.
Obecnie używamy tego nowatorskiego fluorescencyjnego białka UTAG wychwytującego SUMO do badania funkcji SUMO podczas stresu komórkowego. Na koniec należy pamiętać, że wszystkie czynności związane z użyciem utrwalacza paraformaldehydu powinny być wykonywane w laboratoryjnym kapturze ochronnym, a odczynnik ten należy odpowiednio zutylizować.
View the full transcript and gain access to thousands of scientific videos
Ten protokół opisuje zastosowanie nowego fluorescencyjnego białka pułapkującego SUMO (kmUTAG) do wykrywania koniugacji SUMO w różnych komórkach eukariotycznych. Technika ta pozwala na wizualizację SUMO bez użycia przeciwciał, co jest kluczowe dla zrozumienia jego roli w raku i chorobach neurodegeneracyjnych.