الإسفار التكملة ثنائي الجزيء
Summary
توطين التحت خلوية من البروتينات مهم في تحديد لائحة المكانية والزمانية لمن إشارات الخلية. هنا ، نحن تصف تكامل مضان ثنائي الجزيء (BiFC) كوسيلة مباشرة لرصد التفاعلات المكانية من البروتينات في الخلية.
Abstract
تحديد التوزيع التحت خلوية المجمعات إشارة لا بد من فهم أن الإخراج من التعقيد. الأساليب التقليدية مثل مناعي لا تقدم معلومات على توطين المكاني للمجمعات. في المقابل ، BiFC يراقب التفاعل والتقسيم التحت خلوية مجمعات البروتين. في هذه الطريقة ، يتم تقسيم البروتين fluororescent إلى أجزاء غير الفلورسنت الأمينية وكربوكسي المحطة ، التي تنصهر بعد ذلك إلى اثنين من البروتينات المثيرة للاهتمام. تفاعل البروتينات النتائج في إعادة تشكيل fluorophore (الشكل 1) 1،2. وجود قيود على BiFC أنه بمجرد تشكيل لfluorophore تجزئة معقدة لا رجعة فيه 3. هذا القيد هو مفيد في الكشف عن التفاعلات عابرة أو ضعيفة ، ولكن ما يحول دون إجراء تحليل للديناميات الحركية المعقدة. تحذيرا إضافيا هو أن flourophore يتطلب إعادة 30min حتى تنضج ويتألق ، النافية مرة أخرى مراقبة التفاعلات الوقت الحقيقي 4. BiFC هو مثال محدد للتكامل فحص البروتين شظية (PCA) الذي يعمل مراسلا من البروتينات مثل بروتين الفلورية الخضراء المتغيرات (BiFC) ، dihydrofolate مختزلة ، ب اكتاماز ، وluciferase لقياس البروتين : البروتين 5،6 التفاعلات. طرق بديلة لدراسة البروتين : تفاعلات البروتين في الخلايا وتشمل الطاقة مضان بالرنين شارك في توطين ونقل فورستر (الحنق) 7. لتوطين المشترك ، والموسومة فردي اثنين من البروتينات إما مباشرة مع fluorophore المناعي أو غير مباشر. ومع ذلك ، فإن هذا النهج يؤدي إلى خلفية عالية من البروتينات غير التفاعل مما يجعل من الصعب تفسير شارك في توطين البيانات. بالإضافة إلى ذلك ، نظرا للحدود قرار المجهري متحد البؤر ، قد تظهر اثنين من البروتينات المشترك المترجمة دون التفاعل بالضرورة. مع BiFC ، يلاحظ فقط مضان عندما اثنين من البروتينات الفائدة تفاعل. الحنق آخر هو طريقة ممتازة لدراسة البروتين : البروتين التفاعلات ، ولكن يمكن أن يكون تحديا تقنيا. الحنق التجارب تتطلب المانحة ومتقبل لتكون مماثلة من السطوع ورياضيات الكيمياء في الخلية. بالإضافة إلى ذلك ، لا بد من حساب واحد عن طريق التسييل من المانحين في القناة متقبل والعكس بالعكس. بخلاف الحنق ، BiFC ومضان الخلفية قليلا ، وبعد تجهيز البيانات القليل من الصور ، لا يتطلب overexpression عالية ، ويمكن الكشف عن التفاعلات الضعيفة أو عابرة. نقل الطاقة الرنين ضوء بارد (بريت) هي طريقة مشابهة لالحنق باستثناء الجهة المانحة هو انزيم (مثل luciferase) الذي يحفز لتصبح ركيزة bioluminescent مثيرة مما يتسبب المتقبلة. بريت يفتقر المشاكل التقنية عن طريق التسييل ومضان خلفية عالية لكنه يفتقر الى القدرة على توفير المعلومات المكانية نظرا لعدم وجود ركيزة لتوطين المقصورات الخاصة 8. عموما ، BiFC هو وسيلة ممتازة لتصور التعريب التحت خلوية مجمعات البروتين لاكتساب نظرة ثاقبة يشير مجزأة.
Protocol
Discussion
BiFC هو وسيلة ممتازة لتصور البروتين : تفاعلات البروتين في الخلايا كلها وتحديد توطين التحت خلوية من هذه المجمعات. مزايا BiFC فقط هي التي تتفاعل البروتينات هي الفلورسنت ، واستقرت تفاعلات عابرة ، وبعد معالجة البيانات التصوير هو الحد الأدنى. اثنين من مساوئ هذه الطريقة هي الو…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
وITSN ، PI3K C2β ، وناقلات التحكم المستخدمة في هذا البروتوكول متاحة من الكتاب بناء على طلبها ، لأغراض غير تجارية فقط. الكتاب نود أن ننوه الدكتور تشانغ دينغ هو جين تاو لتقديم المشورة وتتكرم الكواشف المستخدمة في إنشاء بروتوكول BiFC في المختبر O'Bryan. وأيد كاو من خلال تمويل من مؤسسة جيروم لوجون. ويدعم العمل في المختبر O'Bryan من المنح المقدمة من المعاهد الوطنية للصحة وزارة الدفاع (HL090651) (PR080428) ، مؤسسة Baldrick سانت ، وجيروم لوجون المؤسسة.
Materials
| Material Name | Type | Company | Catalogue Number | Comment |
|---|---|---|---|---|
| DMEM | Cellgro | 10-013 | ||
| Fetal bovine serum | Cellgro | 35-011-CV | ||
| Glass Bottom Microwell dishes | Matek | P35G-1.5-14C | ||
| 6-well dishes | Falcon | 35-3846 | ||
| Lipofectamine | Invitrogen | 18324020 | ||
| PBS | Cellgro | 21-031-CV | ||
| Paraformaldehyde | Sigma | P6148 | ||
| Confocal Microscope | Zeiss | LSM510 META |
References
- Kerppola, T. K. Visualization of molecular interactions by fluorescence complementation. Nat Rev Mol Cell Biol. 7, 449-456 (2006).
- Shyu, Y. J., Liu, H., Deng, X., Hu, C. D. Identification of new fluorescent protein fragments for bimolecular fluorescence complementation analysis under physiological conditions. Biotechniques. 40, 61-66 (2006).
- Hu, C. D., Chinenov, Y., Kerppola, T. K. Visualization of interactions among bZIP and Rel family proteins in living cells using bimolecular fluorescence complementation. Mol Cell. 9, 789-798 (2002).
- Tsien, R. Y. The green fluorescent protein. Annu Rev Biochem. 67, 509-544 (1998).
- Michnick, S. W., Remy, I., Campbell-Valois, F. X., Vallee-Belisle, A., Pelletier, J. N. Detection of protein-protein interactions by protein fragment complementation strategies. Methods Enzymol. S328, 208-230 (2000).
- Michnick, S. W., MacDonald, M. L., Westwick, J. K. Chemical genetic strategies to delineate MAP kinase signaling pathways using protein-fragment complementation assays (PCA). Methods. 40, 287-293 (2006).
- Piston, D. W., Kremers, G. J. Fluorescent protein FRET: the good, the bad and the ugly. Trends Biochem Sci. 32, 407-414 (2007).
- Ciruela, F. Fluorescence-based methods in the study of protein-protein interactions in living cells. Curr Opin Biotechnol. 19, 338-343 (2008).
- Hu, C. D., Kerppola, T. K. Simultaneous visualization of multiple protein interactions in living cells using multicolor fluorescence complementation analysis. Nat Biotechnol. 21, 539-545 (2003).
- Martin, N. P. Intersectin regulates epidermal growth factor receptor endocytosis, ubiquitylation, and signaling. Mol Pharmacol. 70, 1643-1653 (2006).
- Das, M. Regulation of neuron survival through an intersectin-phosphoinositide 3′-kinase C2beta-AKT pathway. Mol Cell Biol. 27, 7906-7917 (2007).
- Mohney, R. P. Intersectin activates Ras but stimulates transcription through an independent pathway involving. JNK. J Biol Chem. 278, 47038-47045 (2003).
- Tong, X. K., Hussain, N. K., Adams, A. G., O’Bryan, J. P., McPherson, P. S. Intersectin can regulate the Ras/MAP kinase pathway independent of its role in endocytosis. J Biol Chem. 275, 29894-29899 (2000).
- Adams, A., Thorn, J. M., Yamabhai, M., Kay, B. K., O’Bryan, J. P. Intersectin an adaptor protein involved in clathrin-mediated endocytosis, activates mitogenic signaling pathways. J Biol Chem. 275, 27414-27420 (2000).
- O’Bryan, J. P., Mohney, R. P., Oldham, C. E. Mitogenesis and endocytosis: What’s at the INTERSECTIoN?. Oncogene. 20, 6300-6308 (2001).
- Shyu, Y. J., Suarez, C. D., Hu, C. D. Visualization of AP-1 NF-kappaB ternary complexes in living cells by using a BiFC-based FRET. Proc Natl Acad Sci U S A. 105, 151-156 (2008).
