$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
Система деградации убиквитин-протеасомный является одним из основных нормативно-машина, которая участвует в поддержании гомеостаза белка во всех эукариот. ИБП изначально сопрягает несколько молекул убиквитин для белка-мишени, после чего поли-убикитина-меченый белок разлагается протеасомой 26S. В большинстве случаев, скорость шаг для убиквитин опосредованной деградации ограничение является субстратом убиквитилирование, опосредовано Е2 конъюгации ферменты и ферменты Е3 лигирования (E3 Лигазы) 1. Следовательно, внутриклеточная стабильность специфических белков отражает их восприимчивость к убиквитиновой-сопряжения и активность их родственными Ubiquitylation ферментов.
E3 лигазы являются основными компонентами распознавания субстрата из ИБП. Как таковые, эти ферменты признать degrons в пределах их субстратов, которые либо отсутствуют, либо не подвергались в их стабильных аналогов 2. Например, многие регуляторы клеточного цикла мУсть быть синтезированы и разложению, в результате временно определенным образом, чтобы поддерживать прогрессию клеточного цикла в порядке. Деградация этих белков часто контролируется путем фосфорилирования, опосредовано клеточных сигнальных регулируемых киназ 3,4. С другой стороны, аномально-сложенные белки распознаются через загадочные degrons. Это регионы, которые обычно скрыты в нативной структуры и подвергаются на структуры возмущения. Такие degrons включают гидрофобные домены 5-7 и внутренне неупорядоченные сегменты 8.
Так как семенной открытие убиквитин-системы для деградации белка и характеризации его основ в лизатах ретикулоцитов 9, дрожжевые генетика способствовал в раскрытии многие из компонентов системы убиквитин 10. Успех дрожжей в качестве модельного организма для систематического анализа деградации белков ИБП, в основном за счет того, что ИБП является высокимлы сохраняется во всех эукариот 4, в сочетании с их аменабельности как экспериментальной системы. Действительно, системы дрожжей на основе обычно используются, чтобы расшифровать механизмы действия Ubiquitylation машин.
Изучение деградации белка биохимических средств, как правило, требуется подготовка клеточных экстрактов. В то время как животное клеточные белки могут быть извлечены в относительно мягких условиях, которые сохраняют белковых взаимодействий и функцию, наличие надежной клеточной стенки в дрожжах 11 требует значительно более жестких условий срыва которые могут повлиять на восстановление белка. Действительно, различные процедуры, связанные с нарушением дрожжевой клетки значительно различаются по своей способности к восстановлению интактные белки в количествах, которые правильно представляют их относительную клеточную изобилие. Далее неточность присуща различных методов, используемых для определения деградации ставки специфических белков: Метаболические маркировке на основе "Импульс-погони" эксперименты с последующим имmunoprecipitation, чтобы изолировать специфические белки 12, часто не строго количественный. Таким образом, когда деградация белка по сравнению с этим методом, дополнительная осторожность следует проявлять при интерпретации результатов. Чтобы обойти этот недостаток, альтернатива циклогексимид (СНХ) погоня анализ может быть использован 12. В этом анализе, ингибитор перевод будет добавлен в клеточных культурах и временных изменений в уровнях белка стационарных впоследствии контролироваться. Тем не менее, использование хлоргексидином ограничивается белков с относительно коротким периодом полураспада (<90 мин), как долгосрочное подавление синтеза белка цитотоксичен. Следует отметить, что оба вышеуказанных анализов требуют использования белковых-специфических антител, которые не всегда доступны.
Чтобы преодолеть эти технические ограничения, исследователи разработали несколько подходов, которые не требуют извлечения клеток и прямой обработки белка. Один подход основан на создании ауксотрофного Yeaштаммы й, полученные путем делеции генов, кодирующих важные метаболические ферменты. Такие гены включают HIS3, LEU2, TRP1 и Lys2, кодирование для ферментов, необходимых для биосинтеза аминокислот, а также URA3, который кодирует OMP декарбоксилазы (URA3), существенную фермент биосинтеза пиримидина рибонуклеотидной. URA3 широко используется в деградации белков исследований. В этих анализах, конститутивной экспрессии URA3 спасает рост клеток URA3 в урацил-дефицитных среды 13. Следовательно, дестабилизации URA3 путем слияния с degron может уменьшить рост клеток на минимальной среде без урацила. Этот метод был использован в различных исследованиях деградации белка, в том числе определение деградации детерминанты 5, E3 лигаз 14 и вспомогательный убиквитилирование факторы 15 и открытие новых ИБП degrons 16. Все эти методы используются рост клеток на чашках с агаром, как для анализа считывания. Тем не менее, тон критерий роста (положительный / отрицательный рост), в то время как надежный и эффективный, в основном качественный и не обеспечивает количественную информацию, которая важна для оценки потенции degron или относительный вклад различных вспомогательных факторов деградации.
Поэтому мы разработали и использовали дрожжевые векторы и методы скрининга позволяет систематическое и количественный анализ деградации белков в URA3 -degron системы синтеза. Протокол основан на простой в обращении анализа, который измеряет кинетики роста в жидкой культуре в условиях селективной (GILS) и по генерации стандартных кривых роста. Кинетика роста дрожжей характеризуются три основных этапа - отставание, экспоненциальный (лог) и неподвижной фазы. Расчет кинетики дрожжи репликации на этапе журнала в селективных условиях, которая определяется уровнями экспрессии URA3-degron, обеспечивает объективную количественную измерения уродеградация белков е. Этот метод может быть применен к измерения и сравнения темпы деградации нескольких подложек ИБП одновременно в нескольких штаммов и при различных условиях.