Модификация белков с убиквитиновых и убиквитиновых-подобных молекул (UBLs) представляет обширный биохимической системы, которая регулирует разнообразные биологические пути и ответные реакции на стресс. Ковалентное присоединение UBLs их белков-мишеней может иметь различные результаты, регулирующие стабильность, локализацию, функцию или интерактома подложки 1. Ферментативные шаги, лежащие в основе модификации UBL впервые были созданы для убиквитином, и в настоящее время служат в качестве парадигмы для модификации с большинством UBLs, в том числе сумо, NEDD8, ISG15 и FAT10. Для изменения происходят, карбоксилат группа diglycine мотив UBL сначала активируется активирующего фермента E1 для формирования высокой энергии тиол, что передается на активно-сайте цистеина в сопрягающего фермента Е2. Е2 затем взаимодействует с подложки с привязкой E3 лигазы посредничать передачу УБЛ на (обычно) целевой остаток лизина создания разветвленной цепью (изопептида) связи 2. Последовательных циклов модификации могут иметь место, чтобы построить изопептида цепи на подложку, которая для убиквитина может происходить через любой из семи лизина, или через его N-концевого метионина, чтобы создать линейные цепочки убиквитин. Эти изменения формируют дискретные топологии с различных целей, таких как создание новых мотивов взаимодействия и ориентации белки для деградации до удаления UBL специалистом протеаз. В случае убиквитина есть два E1 ферменты, 30-40 E2 сопрягающие ферменты, по крайней мере, 600 E3 лигазы и примерно 100 deubiquitylating ферменты (дублирует). В то время как пути менее экспансивным для других 10 или около того UBLs, общая сложность ubiquitome дает огромное разнообразие в биологической исход конкретного модификации UBL. Тем не менее, в то время как крупные успехи в UBL биологии были сделаны, точные сотовые роли большинства этих компонентов ubiquitome остаются неизвестными.
Использование короткого междунарerfering рибонуклеиновая кислота (миРНК) стала мощным инструментом в обратной генетики из-за способности миРНК непосредственно для клеточных мРНК для уничтожения, позволяя роль отдельных генов, которые будут рассмотрены в различных биологических контекстах 3. Целые экраны генома были использованы для идентификации и проверки новых регуляторов многих клеточных процессах, и создали множество полезных данных, доступную для широкой научной общественности. Тем не менее, в то время как целые экраны генома оказались крайне полезными, целевые экраны становятся все более популярными, поскольку они дешевле, быстрее, привлечь меньше по управлению данными и отчет только на членов генома, в котором следователь является наиболее заинтересованы. Поэтому, чтобы лучше понять, какие компоненты семейства клеточные процессы УБЛ участвуют в, мы составили человеческого библиотеку миРНК ориентации все известные и предсказал компоненты ubiquitome. Это включает в себя UBLs, E1 активирующие ферменты, E2 сопрягающихферменты, E3 лигазы, убиквитин-связывающий домен (UBD), содержащих белки и называет. Эта библиотека может быть использована для экрана против широкого спектра линий репортер клеток различных биологических проблем, что позволяет объективную идентификацию новых компонентов UBL, регулирующих эти пути.
Следующий протокол описывает, как выполнить строгий целевых миРНК ubiquitome экран для определения новых регуляторов в HIF1A-зависимых ответ на гипоксию. При нормальном давлении кислорода, HIF1A подлежит пролил гидроксилирования, что приводит к его признать и направлены на деградацию по Гиппеля Линдау (ВХЛ) E3 лигазы комплекса 4. Гипоксия ингибирует пролил гидроксилирование, ведущие к стабилизации HIF1A и его последующего связывания с чувствительными элементами гипоксии (HRES) для управления экспрессией генов. Здесь мы описываем экран использованием клеток остеосаркомы U20S, стабильно экспрессирующих светлячка люциферазы под контролем трех тандемных копий Hypoxia элемент, отвечающий (U20S-HRE клетки) 5. Этот протокол может быть адаптирован для любой биологической реакции, если надежным для чтения из репортерной активности достижимо и может быть соединен с соответствующими положительным и отрицательным контролем.