In Situ Monitoring of Transiently Formed Molecular Chaperone Assemblies in Bacteria, Yeast, and Human Cells

Niels Alberts; Yasith Mathangasinghe; Nadinath  B. Nillegoda

doi:10.3791/60172

Monitorowanie in situ przejściowo utworzonych molekularnych zespołów opiekuńczych w bakteriach, d...

JoVE Journal
Biology

A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.

JoVE Journal Biology

In Situ Monitoring of Transiently Formed Molecular Chaperone Assemblies in Bacteria, Yeast, and Human Cells

Monitorowanie in situ przejściowo utworzonych molekularnych zespołów opiekuńczych w bakteriach, drożdżach i komórkach ludzkich

Full Text

7,534 Views

08:58 min

September 2, 2019

DOI: 10.3791/60172-v

Niels Alberts*¹, Yasith Mathangasinghe*², Nadinath B. Nillegoda³

¹Department of Biomedical Sciences of Cells & Systems,University of Groningen, ²Department of Anatomy, Faculty of Medicine,University of Colombo, ³Australian Regenerative Medicine Institute (ARMI),Monash University

Please note that some of the translations on this page are AI generated. Click here for the English version.

Overview

This study investigates the role of cognate J-domain proteins in association with the Hsp70 chaperone to facilitate various biological processes. Utilizing an in situ proximity ligation assay, the research monitors transient chaperone complexes in bacteria, yeast, and human cells, shedding light on cellular proteostasis.

Key Study Components

Research Area

Cellular proteostasis
Protein interactions and complexes
Biological implications in microbial infections

Background

Importance of chaperone machineries in protein dynamics
Relevance of transient interactions in cell biology
Potential applications in disease research

Methods Used

In situ proximity ligation assay (PLA)
Prokaryotic (E. coli) and eukaryotic (HeLa, S. cerevisiae) cell models
Immunofluorescence and specific antibody techniques

Main Results

Successful monitoring of J-domain and Hsp70 chaperone interactions
Visualization of sub-cellular localization of protein assemblies
Adaptability of the method for various organisms

Conclusions

The study demonstrates the critical involvement of J-domain proteins in protein folding and degradation.
This method can significantly enhance understanding of protein dynamics in a variety of biological systems.

Frequently Asked Questions

What are J-domain proteins?

J-domain proteins are essential co-chaperones that assist the Hsp70 chaperone in processes like protein folding and degradation.

How does the in situ proximity ligation assay work?

The assay detects transient protein interactions by utilizing specific antibodies and a series of biochemical reactions that amplify the signal.

In which organisms can this method be applied?

The method can be applied to a range of organisms, including bacteria, yeast, and human cells.

What is the significance of studying protein interactions?

Understanding protein interactions is crucial for elucidating cellular mechanisms and can provide insights into various diseases.

How can this approach help in disease research?

This technique can reveal insights into molecular interactions involved in diseases, particularly those related to microbial infections.

What kind of antibodies should be used?

It is important to select high-quality antibodies that have been validated for techniques like immunohistochemistry or immunofluorescence.

What are the main advantages of this assay?

The assay provides real-time insights into protein dynamics and localization, which are vital for understanding cellular function.

Pokrewne białka domeny J współpracują z opiekunem Hsp70, aby pomóc w niezliczonych procesach biologicznych, począwszy od fałdowania białek, a skończywszy na degradacji. W tym miejscu opisujemy test ligacji zbliżeniowej in situ, który umożliwia monitorowanie tych przejściowo utworzonych mechanizmów opiekuńczych w komórkach bakteryjnych, drożdżowych i ludzkich.

Metoda ta wychwytuje przejściowe interakcje białek w organizmach takich jak bakterie i drożdże oraz w różnych typach komórek. Tutaj monitorujemy przejściowo utworzone specyficzne kompleksy opiekuńcze, które biorą udział w proteostazie komórkowej. Główną zaletą tej techniki jest możliwość generowania informacji na temat dynamiki i subkomórkowej lokalizacji zespołów białkowych w komórkach prokariotycznych i eukariotycznych.

Adaptacja tej techniki w organizmach jednokomórkowych, takich jak bakterie i drożdże, pozwala naukowcom wykorzystać ją jako potężne narzędzie do badania chorób związanych z infekcjami bakteryjnymi. Technika ta może być potencjalnie wykorzystana do analizy interakcji białek w prawie wszystkich organizmach, po prostu zmieniając warunki w fazie przygotowania próbki w protokole. Ważne jest, aby wybrać dobrej jakości przeciwciała, które są swoiste i przetestowane pod kątem immunohistochemii, immunofluorescencji, ELISA lub immunoprecypitacji.

View the full transcript and gain access to thousands of scientific videos