Macroautophagy (autofagia, neste documento) é um mecanismo de estresse celular que se caracteriza por sequestro de citoplasma em massa, proteínas e organelas em vesículas de membrana dupla chamadas vesículas autophagic. Através da fusão da camada externa da membrana dupla, vesículas autophagic e sua carga são entregues aos lisossomos e degradado nele1. Autofagia ocorre em níveis basais baixos em todos os tipos de células e em todos os organismos, realizando funções homeostáticas como degradação proteica e volume de negócios das organelas (por exemplo, as mitocôndrias). Sob condições que levaram ao estresse celular, tais como a fome, a autofagia é rapidamente upregulated e permite que a célula manter os níveis de energia e metabolismo básico1,2,3.
Cerca de 30 genes de autofagia foram clonados de levedura e seus produtos de proteína foram mostrados a desempenhar um papel em várias etapas do processo de autophagic, incluindo a nucleação de vesículas, a expansão, a fusão de vesículas atrasado endosome/lisossomo, e degradação de carga 4 , 5. Orthologs da maioria destes genes têm sido identificados e estudos em vários organismos confirmaram a preservação de suas funções celulares6. Estudos na última década que mostraram vários autofagia relacionados com complexos de proteínas e interações da proteína-proteína existem e que eles governam vias de autofagia de forma intrincada e controlada. Interseções, backups, feedback e feedforward mecanismos existem, e eles permitem que a célula coordenar autofagia com outros eventos relacionados (tais como biogênese lisossoma secreção vesicular, CDDP triagem e transporte7, etc.) Em uma tela de imparcial fermento-dois híbrido usando a proteína de autofagia ATG5 como uma isca, (ATG5 é uma proteína de autofagia chave envolvidos no sistema de conjugação de E2, como que medeia LC3 lipidation de fome induzida autofagia), nós identificamos Receptor ativado C-quinase 1 (RACK1; GNB2L1) como um forte interactor e um componente de autofagia romance8. Importante, a tela mostrou que a interação ATG5-RACK1 era indispensável para indução de autofagia por indutores de autofagia clássica (ou seja, à fome e mTOR inibição).
Métodos baseados em imunofluorescência são comumente usados para monitorar as interações da proteína-proteína. Estas técnicas são principalmente à base de anticorpos e ajudam a visualizar as interações e confirmar suas localizações celulares. Nesta técnica, fluorescente tag anticorpos conjugados que são específicos para as proteínas de interesse são geralmente usadas para a coloração específica. Cada proteína pode ser rotulada com anticorpos acoplados a corantes fluorescentes diferentes. Usando anticorpos específicos de proteínas, uma sobreposição no sinal quando imagens são mescladas indica a localização co das proteínas sob microscopia confocal. A técnica é aplicável para as células ou tecidos mesmo. Técnicas de imunofluorescência fornecem pistas sobre a dinâmica de interação e ajudam a identificar o tamanho e a distribuição de complexos de proteínas, enquanto o rastreamento de alterações gerais na morfologia celular sob diferentes condições de9. Imunoprecipitação é outra técnica comumente usada de anticorpo-baseado que permite a análise de interações entre proteínas10de dado. Usando esta técnica, as proteínas de interesse são isoladas de células ou tecidos extrai usando anticorpos específicos, originando a precipitação de proteínas em um complexo ou em contacto com uma proteína de interesse. Co-imunoprecipitação, onde a proteína e sua co interactor são detectados, revela não só a interação entre as duas proteínas, mas pode medir a sua força de interação sob circunstâncias diferentes11.
Este protocolo descreve em técnicas de chave de detalhe que foram usadas para confirmar e caracterizar a interação ATG5-RACK1 e RACK1-LC3. O foco é sobre as técnicas de imunofluorescência e imunoprecipitação, com ênfase de passos críticos e armadilhas para pesquisa de autofagia, bem como sugestões de resolução de problemas.