Xenopus ei extract is een nuttig modelsysteem om de DNA schade checkpoint onderzoeken. Dit protocol is voor de bereiding van Xenopus ei extracten en DNA schade checkpoint inducerende reagentia. Deze technieken kunnen worden aangepast aan een verscheidenheid van DNA beschadigende benaderingen in de studie van de DNA schade checkpoint signaling.
Op een dagelijkse basis, worden cellen blootgesteld aan verschillende endogene en milieubeschadigingen. Om deze beledigingen bestrijden zijn cellen ontwikkeld DNA schade checkpoint signalering als een controlemechanisme om DNA schade en direct cellulaire responsen waarnemen op DNA schade. Er zijn verschillende groepen van eiwitten genaamd sensoren, transducers en effectors betrokken bij DNA schade checkpoint signalering (figuur 1). In dit complex signaalweg ATR (ATM en Rad3 gerelateerde) is een van de belangrijkste kinases die reageren op DNA schade en replicatie stress. Geactiveerde ATR kan fosforyleren haar downstream substraten zoals Chk1 (Checkpoint kinase 1). Bijgevolg gefosforyleerd en geactiveerd Chk1 leidt tot veel stroomafwaarts gelegen in de DNA schade checkpoint waaronder celcyclus, transcriptie activatie DNA schade herstel en apoptose of senescentie (figuur 1). Als DNA beschadigd is, niet aan de DNA-schade checkpoint resultaten te activeren in unrepuitgezonden schade en vervolgens genomische instabiliteit. De studie van de DNA schade checkpoint verduidelijken hoe cellen genomische integriteit en een beter begrip van menselijke ziekten, zoals kanker, te ontwikkelen.
Xenopus laevis ei extracten ontstaan als krachtig celvrij extract modelsysteem DNA schade checkpoint onderzoek. Lage snelheid extract (LSE) werd aanvankelijk beschreven door de Masui groep 1. De toevoeging van demembranated sperma chromatine te LSE resulteert in vorming kernen waar DNA wordt gerepliceerd in een semiconservatieve wijze eenmaal per celcyclus.
De ATR/Chk1-mediated checkpoint signaleringsroute wordt geactiveerd door DNA-schade of replicatie spanning 2. Twee methoden worden momenteel gebruikt om de DNA schade veroorzaken checkpoint: DNA beschadigende benaderingen en DNA schade gelijkende structuren 3. DNA schade kan worden veroorzaakt door ultraviolet (UV) bestraling, γ-straling, methyl methaanesulfonate (MMS), mitomycine C (MMC), 4-nitrochinoline-1-oxide (4-NQO) of aphidicoline 3, 4. MMS is een alkylerende stof die DNA-replicatie remt en activeert de ATR/Chk1-mediated DNA-schade checkpoint 4-7. UV bestraling activeert ook ATR/Chk1-dependent DNA schade checkpoint 8. De DNA schade gelijkende structuur AT70 is gegloeide complex van twee oligonucleotiden poly-(dA) 70 en poly-(dT) 70. De AT70-systeem is ontwikkeld in het laboratorium van Bill Dunphy's en wordt veel gebruikt om negen-twaalf veroorzaken ATR/Chk1 checkpoint signalering.
We beschrijven protocollen (1) celvrije extracten ei (LSE) te bereiden, (2) Xenopus sperma chromatine behandelen met twee verschillende DNA beschadigen benaderingen (MMS en UV), (3) de DNA schade gelijkende structuur bereiden AT70, en (4) de ATR/Chk1-mediated DNA schade veroorzaken ijkpunt in LSE met beschadigde sperma chromatine of DNA schade-nabootsende structuur.
Er zijn verschillende voordelen bij het bestuderen van DNA schade checkpoint met Xenopus ei extracten. Het gebruik van ei extracten biedt een grote hoeveelheid celvrije extracten gesynchroniseerd interfase van de celcyclus. Het ei extracten gemakkelijk en goedkoop worden gemaakt. Het is relatief eenvoudig aan DNA of chromatine beschadigen en een defect in de DNA schade checkpoint blijkt na immunodepleting een doeleiwit uit ei extract. Vervolgens kan een potentiaalfunctie defect worden "gered" do…
The authors have nothing to disclose.
Dit werk wordt gedeeltelijk ondersteund door fondsen die door de Universiteit van North Carolina in Charlotte, Wachovia stichting fonds voor faculteit excellentie, en een subsidie van NIGMS (R15GM101571).
Reagents | |||
Anti-Chk1 P-S344 antibody | Cell Signaling | 2348L | |
Anti-Chk1 antibody | Santa Cruz | SC7898 | |
Aprotinin | MP Biomedicals | 0219115880 | |
Cycloheximide | Sigma | C7698-5G | |
Cytochalasin B | EMD | 250233 | |
Dithiothreitol (DTT) | VWR | JTF780-2 | |
hCG | Sigma | CG10-10VL | |
L-Cysteine | Sigma | C7352-1KG | |
Leupeptin | VWR | 97063-922 | |
Methyl methanesulfonate (MMS) | Sigma | 129925-5G | |
Nocodazole | Sigma | M1404-2MG | |
PMSG | Calbiochem | 367222 | |
Sample buffer | Sigma | S3401 | |
Tautomycin | Wako Chemicals USA | 209-12041 | |
Equipment | |||
Bucket for egg laying | Rubbermaid commercial products | 6308 | |
CL2 IEC centrifuge with swinging bucket rotor | Thermo Scientific | 004260F | |
HB6 swinging bucket rotor | Thermo Scientific | 11860 | |
Sorvall RC6 plus superspeed centrifuge | Thermo Scientific | 46910 | |
UV crosslinker | UVP | 95-0174-01 | |
Solutions | |||
1x MMR | 100 mM NaCl, 2 mM KCl, 0.5 mM MgSO4, 2.5 mM CaCl2, 5 mM HEPES, adjust pH to 7.8 with 10 M NaOH | ||
Aprotinin/Leupeptin stock | 10 mg/ml each in water. Store 20 μl aliquots at -80 °C. | ||
Buffer X | 0.2 M sucrose, 80 mM KCl, 15 mM NaCl, 5 mM MgCl2, 1 mM EDTA, 10 mM HEPES, adjust pH to 7.5 by HCl | ||
Cycloheximide stock | 10 mg/ml in water. Store 1 ml aliquots at -20 °C. | ||
Cytochalasin B stock | 5 mg/ml in DMSO. Store 20 μl aliquots at -20 °C. | ||
Dithiothreitol (DTT) stock | 1 M in water. Store 1 ml aliquots at -20 °C. | ||
ELB | 0.25 M sucrose, 1 mM DTT, 50 μg/ml cycloheximide, 2.5 mM MgCl2, 50 mM KCl, 10 mM HEPES, pH7.7 | ||
Nocodazole stock | 10 mg/ml in DMSO. Store 5 μl aliquots at -80 °C. | ||
Energy Mixture | 375 mM creatine phosphate, 50 mM ATP, and 25 mM MgCl2. Aliquots are saved at -80 °C. | ||
Nuclear dye solution | 0.4 μg/ml Hoechst 33258, 25% glycerol (v/v), in 1x PBS | ||
Tautomycin stock | 100 μM in DMSO. Store 10 μl aliquots at -80 °C. |