二维和三维活细胞成像的DNA损伤反应蛋白
Summary
该协议描述了一个可视化的DNA双链断裂以及其定位在有丝分裂过程中DNA损伤激活的信号蛋白的方法。
Abstract
双链断裂（DSBs）是最有害的DNA病变的细胞可能会遇到。如果未修复，DNA双链断裂港口的巨大潜力产生突变和染色体畸变1。为了防止这种创伤催化基因组的不稳定性，这是至关重要的，检测DNA双链断裂的细胞，激活DNA损伤反应（DDR），并修复DNA。解除武装，复员和重返社会工作的刺激时，通过触发细胞周期阻滞，以便维修发生或强制的细胞发生凋亡，以维持基因组的完整性。 DSB修复发生的主要机制通过非同源末端连接（NHEJ）和同源重组修复（HRR）（评论2例 ）。有许多的蛋白质，其活动必须精确精心策划的解除武装，复员和重返社会正常运行。这里，我们描述了一种方法，2 – 和3 – 维（D）的可视化这些蛋白质之一，53BP1。
p53结合蛋白1（53BP1）定位于地区DNA双链断裂的修饰组蛋白3,4结合，形成病灶在5-15分钟内5。组蛋白修饰和招聘53BP1和其他DDR蛋白DSB网站被认为是染色质的结构重排，以方便周边地区的损失，并有助于DNA修复6。除了 直接参与修复，额外的角色被描述为53BP1在解除武装，复员和重返社会，如调节内-S检验点，G2 / M检验点，并激活下游DDR蛋白7-9。最近，人们发现，53BP1没有形成病灶在有丝分裂过程中DNA损伤，而不是等待细胞进入G1前定位附近的DNA双链断裂6。如53BP1 DDR蛋白质已被发现与有丝分裂的结构（如着丝粒）相关联的进展通过有丝分裂10期间。
在这个协议中，我们描述了使用2 – 和3-D的活细胞成像的可视化53BP1灶形成的DNA损伤剂喜树碱（CPT），以及53BP1在有丝分裂过程中的行为。喜树碱是拓扑异构酶I抑制剂，主要引起DNA双链断裂DNA复制过程中。要做到这一点，我们使用先前描述的53BP1 mCherry荧光融合蛋白结构的53BP1的蛋白质结构域的能够结合DNA双链断裂11。此外，我们使用组蛋白H2B-GFP的荧光融合蛋白的构建，能够监控整个细胞周期，但在特定的染色质的动态，在有丝分裂12。活细胞成像技术在多个方面，是一个很好的工具，以加深我们对DDR在真核细胞中的蛋白质的功能。
Protocol
Discussion
维持基因组的完整性，细胞的生存是至关重要的。如果保存的基因组会导致过早衰老，癌变，死亡8。有浓厚的兴趣，挑剔的DDR功能，源于其基础和临床研究的重要性。多年来，以帮助在细胞如何检测和修复DNA损伤的研究已开发了许多技术。传统的方法，如免疫细胞化学和西方墨点法领域的支柱，尽管最近的技术进步已经使日益复杂的方法发展。活细胞成像，在该协议中详细说明，使我们?…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
支持部分由R01NS064593和R21ES016636（KV）。显微镜进行VCU – 神经生物学与解剖学显微镜设备，部分支持，资金从NIH-NINDS中心的核心授予5P30NS047463的。旋转盘共聚焦显微镜购买的与NIH-NCRR的奖（1S10RR027957）。
Materials
| Product | Company |
| CellStar culture dishes | Greiner Bio-one |
| FluroDish glass bottom dishes | World Precision Instruments, Inc. |
| MEM media | GIBCO |
| Non-essential amino acids | GIBCO |
| Amino acids | GIBCO |
| Vitamins | GIBCO |
| Sodium Pyruvate | Invitrogen |
| Penicillin/Streptomycin | HyClone |
| Fetal Bovine Serum | GIBCO |
| N-Myc-53BP1 WT pLPC-Puro; plasmid 19836 |
Addgene |
| pCLNR-H2BG; plasmid 17735 | Addgene |
| SuperFect | Qiagen |
| Zeiss Cell Observer SD Imaging system | Zeiss |
| AxioVision (release 4.8.2) | Zeiss |
| Zeiss Immersol W Oil | Zeiss |
| Volocity software (version 6.0) | PerkinElmer |
References
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