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Artigo de método

Revelando a modificação da fosforilação usando eletroforese em gel Phos-tag SDS-PAGE e ensaio de quinase in vitro

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DOI:

10.3791/68884

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8 de agosto de 2025

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Neste artigo

Resumo

Este protocolo descreve procedimentos para detectar alterações nas modificações de fosforilação de proteínas-alvo usando eletroforese em gel Phos-tag em amostras clínicas e ensaios de quinase in vitro .

Resumo

A fosforilação é uma modificação pós-traducional clássica que regula a função da proteína. As proteínas normalmente contêm vários locais potenciais de fosforilação, que podem ser modificados por várias quinases em diferentes locais. O estudo das alterações de fosforilação de proteínas-alvo na doença geralmente requer anticorpos fosfo-específicos. No entanto, as opções comerciais podem ser limitadas a um único local ou totalmente indisponíveis. Aqui, é descrito um método para detectar alterações nas modificações de fosforilação de proteínas-alvo em amostras clínicas usando a eletroforese em gel Phos-tag e para identificar locais de fosforilação detalhados por meio de ensaios de quinase in vitro . As proteínas fosforiladas ligadas ao Phos-tag exibem taxas de migração mais lentas na eletroforese em gel SDS-PAGE, permitindo a análise semiquantitativa das alterações de fosforilação nos tecidos da doença com base na intensidade média de pixels das bandas de migração lenta. Ao combinar Phos-tag SDS-PAGE com immunoblotting usando anticorpos pan-específicos contra várias proteínas candidatas, os pesquisadores podem identificar eficientemente proteínas-alvo com alterações de fosforilação. Após a triagem de quinases candidatas, ensaios de quinase in vitro são realizados com a proteína alvo e os produtos fosforilados resultantes são submetidos a espectrometria de massa para identificação precisa do local. Este método não requer anticorpos específicos de proteínas fosforiladas, permitindo a triagem em larga escala de amostras de tecido para identificar estados de fosforilação alterados na doença. Além disso, os locais de fosforilação identificados podem ser usados para desenvolver anticorpos específicos para análise quantitativa e de localização em tecidos patológicos, fornecendo insights mais profundos sobre seus papéis funcionais.

Introdução

A fosforilação é uma modificação pós-traducional chave para modular a localização subcelular, a atividade da quinase e a atividade transcricional das proteínas. Mais de 500 genes de proteína quinase foram encontrados no genoma humano, que estão envolvidos na transdução de sinal, expressão gênica e interação proteína-proteína1. A fosforilação e a desfosforilação estão sob o controle de várias quinases, que são rapidamente reversíveis para regular a adesão celular, a proliferação celular e a diferenciação celular2. No entanto, modificações anormais de fosforilação de proteínas são responsá....

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Protocolo

Os Conselhos de Revisão Institucional do Nanjing Drum Tower Hospital aprovaram a pesquisa em humanos (2013-408081-01). O protocolo atual é estabelecido usando o tecido endometrial como modelo representativo. Com a otimização adequada, essa metodologia pode ser estendida a outras amostras clínicas, incluindo, mas não se limitando a tecidos tumorais para extração de proteínas e análises subsequentes. A biópsia endometrial é realizada na fase secretora média de mulheres férteis (grupo controle) e mulheres com falha recorrente na implantação de embriões submetidas a fertilizaçãoin vitro-transferência de embriões (grupo doença). T....

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Resultados

O perfil fosfoproteômico preliminar de amostras humanas do grupo controle e do grupo da doença identificou Nur77 como uma proteína fosforilada diferencialmente candidata. Para avaliar a eficácia do Phos-tag SDS-PAGE na detecção da fosforilação da proteína Nur77, foi realizado um experimento Mn2+-Phos-tag SDS-PAGE. Após a extração total da proteína das amostras de tecido, 30 μg de proteína foram carregados e separados por eletroforese em gel de Mn2+-Phos-tag, seguida de transferência para a membrana .......

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Discussão

A abordagem baseada em Phos-tag para detectar alterações de fosforilação de proteínas-alvo em tecidos clínicos oferece vantagens significativas para a pesquisa de fosforilação de proteínas. As proteínas fosforiladas exibem mobilidade eletroforética reduzida devido à ligação Phos-tag, permitindo a triagem de alto rendimento do status de fosforilação de proteínas candidatas sem a necessidade de anticorpos fosfo-específicos. Isso é particularmente valioso para o perfil inicial em larga esca.......

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Divulgações

Os autores declaram não haver potenciais conflitos de interesse.

Agradecimentos

Este trabalho foi apoiado pela Fundação Nacional de Ciências Naturais da China (82271698) e pela Fundação de Ciências Naturais da Província de Jiangsu (BK20231117).

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Materiais

Lista de materiais utilizados neste artigo
NomeEmpresaNúmero de catálogoComentários
Solução SDS 10%Sangon BiotechB548118
10x Tris/Glicina/SDSBIO-RAD
4&vezes;   Tampão de amostra de proteína LaemmliBIO-RAD1610747
AcrilamidaSangon BiotechA601032
Persulfato de amônioSangon BiotechA100486
Anti-FLAG M2 gel de afinidadeMilliporeA2220
Kit de quimioluminescência aprimoradaThermoFisher32106
FLAG anticorpoCST14793
BANDEIRA  PeptídeoMilliporeF3290
Anticorpo secundário conjugado com HRPBioworld TechnologyBS13278
Lipofectamine 3000ThermoFisherL3000015
Mini Trans-Blot CellBIO-RAD1703930
Mini-PROTEAN Tetra Vertical Electrophoresis CellBIO-RAD1658005
Mst1 anticorpoCST3682
N, N'-metileno-bisacrilamidaSangon BiotechA600025
N,N,N',N'-Tetrametiletilenodiamina(TEMED)Sangon BiotechA610508
Nur77 anticorpoCST3960
Inibidor de Fosfatase Coquetel 2SigmaP5726Para a inibição de proteínas tirosina fosfatases, ácido e fosfatases alcalinas
Coquetel de inibidor de fosfatase 3SigmaP0044Para a inibição da proteína fosfatase 2A, fosfatases alcalinas, fosfatases proteicas 1 e 2A
Anticorpo de fosfosserinaSigmaP5747
Anticorpo de fosfotreoninaSigmaP6623
Fos-tag, AcrilamidaWako304-93526Para a preparação de Phos-tag Kit de Ensaio de Proteína BCA Pierce da SDS PAGE
gel Thermo 23227
Inibidor de Protease CocktailSigmaS8830Livre de EDTA, comprimido, para a inibição de serina, cisteína, aspártico e metaloproteases
membrana PVDF Dispersor
ThermoMixerEppendorf2231001127
IKAT 10 Para obter homogeneizado de tecido
Tampão Tris-HCl (0,5M, pH 6,8)Tampão Sangon BiotechB546020
Tris-HCl (1,5M, pH 8,8)Sangon BiotechB546019
ThermoFisher5311-0250Para desgaseificar a solução em gel
β-MercaptoetanolSigmaM3148
1610732 , , , , de Tecidos Roche 3010040001 Dessecador a vácuo

Referências

  1. Manning, G., Whyte, D. B., Martinez, R., Hunter, T., Sudarsanam, S. The protein kinase complement of the human genome. Science (New York, N.Y.). 298 (5600), 1912-1934 (2002).
  2. Lim, S., et al. Regulation of mitochondrial functions by protein phosphorylation ....

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Reimpressões e permissões

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