$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
Генетические экраны, а в последнее время геномные подходы коренным образом изменили изучение биологических функций. Однако важная клеточная информация кодируется в белках и их ансамбле взаимодействующих партнеров. В то время как традиционные экраны генетических модификаторов могут идентифицировать компоненты, ограничивающие скорость, и восстанавливать косвенные взаимодействия, сила протеомических подходов заключается в их способности идентифицировать полные сети немедленного взаимодействия интересующих белков. Таким образом, Proteomics является ценным ортогональным методом для изучения биологических систем и дополняет геномику, транскриптомику и традиционные генетические экраны. Эффективность аффинной очистки-масс-спектрометрии (AP-MS) оказалась мощным подходом к изучению белково-белковых взаимодействий (ИЦП) в их родной среде в клетках и тканях 1 , 2 . Этот метод позволяет идентифицировать прямые или косвенные взаимодействия при конкретном развитииАльфах или тканевых контекстах, и был успешно использован для идентификации нескольких новых ИЦП в различных вариантах развития (рассмотрен в ссылке 1 ). Несмотря на бесспорный успех исследований ИЦП, большинство из них было проведено в культивируемых клетках, в которых представляющие интерес белки «приманки» были сверхэкспрессированы. Существует два вопроса с изучением ИЦП в культуре клеток: во-первых, конкретная клеточная линия не может обеспечить полный набор взаимодействий из-за отсутствия экспрессии определенных белков. Во-вторых, высокая избыточная экспрессия, обычно используемая в таких анализах, может приводить к возникновению артефактов, таких как неправильное распределение белка или идентификация ложноположительных взаимодействий.
Оба этих ограничения можно преодолеть, проанализировав ИЦП in vivo . Ограничивающим этапом в таких экспериментах является доступность исходного материала для очистки белковых комплексов. Drosophila melanogaster уже давно используется в качестве модели для функционального анализаSis, и в последнее время также была продемонстрирована отличная система для изучения ИЦП in vivo . Эмбриогенез дрозофилы представляет собой особенно привлекательный тип ткани для изучения ИЦП, поскольку эмбрионы можно легко собирать в больших количествах, а также потому, что большинство генов (> 88%) экспрессируются в течение эмбриогенеза, тем самым обеспечивая богатую среду in vivo для выявления соответствующих ИЦП 3 .
Традиционно в биохимических исследованиях у мух использовались очень крупномасштабные коллекции эмбрионов (100-150 г), такие как необходимые для очистки функциональных транскрипционных лизатов 4 , 5 . Предыдущие исследования AP-MS у Drosophila также нуждались в большом количестве эмбрионов (5-10 г), поскольку они полагались на двухступенчатый подход к очистке, такой как тандемная аффинная очистка (TAP), с соответствующей потерей материала на каждой стадии 6 . Большой amounTs исходного материала потребовало создания коллекций эмбрионов в больших популяционных клетках, которые могут быть как дорогостоящими (при покупке на коммерческой основе), так и трудоемкими для поддержания и очистки 7 , 8 , 9 .
Недавние достижения в разработке одностадийных аффинно-очистных подходов, а также возрастающая чувствительность масс-спектрометров на порядок уменьшили необходимое количество исходного материала. Используя теги, такие как стрептавидинсвязывающий пептид (SBP) или зеленый флуоресцентный белок (GFP) и начиная с менее 1 г эмбрионов, можно выделить количества белка приманки и взаимодействующих компонентов, которые были бы достаточны для идентификации посредством Масс-спектрометрия 10 , 11 .
Цель представленного здесь протокола - помочь исследователям overcoЯ воспринимаю барьер для биохимического анализа ИЦП in vivo . С этой целью мы предлагаем простую и недорогую процедуру для сбора эмбрионов дрозофилы в среднем масштабе (0,5-1 г) с последующим одностадийным приготовлением цельноклеточных белковых экстрактов, которые пригодны для последующего анализа с помощью AP-MS или других подходов , Наш метод основан на использовании специально изготовленных 1-L или 5-L популяционных клеток, которые могут быть легко получены любой лабораторией. Кроме того, условия экстракции, представленные здесь, были подтверждены в нескольких исследованиях как в культивируемых клетках, так и in vivo 10 , 12 , 13 , 14 , 15 , 16 , 17 .