Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Biology

Polizom profilleme Stres Durumlardaki Çeviri başlatılması Analizi

Published: May 19, 2014 doi: 10.3791/51164
* These authors contributed equally

Summary

Burada, stres koşullarında tepki olarak ökaryotik hücrelerin mRNA çevirisi başlatılmasında değişiklikleri analiz etmek için bir yöntem açıklanmaktadır. Bu yöntem olmayan çeviri ribozom ribozomlan çeviri sakaroz Yokuşta hız ayrılık dayanmaktadır.

Abstract

MRNA çevirisi hassas kontrolü, özellikle fizyolojik ve patolojik strese yanıt olarak, ökaryotik hücre homeostazı için temeldir. Bu programın değişiklikler kanser gelişimi arasında ayırt edici bir özelliği, ya da nörodejeneratif hastalıklarda görüldüğü gibi, prematüre hücre ölümüne hasarlı hücrelerin büyümesine yol açabilir. Translasyonel kontrol için moleküler temel ilişkin bilinenlerin çoğu bir yoğunluk gradyan ayırma sistemi kullanılarak Polizom analizinden elde edilmiştir. Bu teknik, bir doğrusal sakroz gradyanı üzerinde sitoplazmik özler ultrasantrifüj dayanır. Sıkma işlemi tamamlandıktan sonra, sistem, farklı çeviri tekabül eden santrifüj bölgelerinin ayırma ve böylece bir miktar Polizom profili ile sonuçlanan popülasyonları ribozom sağlar. Polisom profilde değişiklikler stres çeşitli tepki olarak meydana gelen çeviri başlatma değişiklikler veya kusurların göstergesidir. Bu teknik aynı zamanda inci değerlendirmek sağlar:e çeviri başlatma belirli proteinlerin rolü ve spesifik mRNA translasyon aktivitesini ölçmek için. Burada, normal ya da stres ya da büyüme koşulları altında, ökaryotik hücrelerin ve dokuların başlatılması için değerlendirmek amacıyla Polizom profilleri gerçekleştirmek için protokol açıklar.

Introduction

Ökaryotik hücreler sürekli bir hızlı adaptif hücre yanıtı gerektiren zararlı fizyolojik ve çevresel stres koşulları bir dizi karşılaşma. Hücre stres yanıtı, anti-hayatta kalma ve pro-sağkalım etkili faktörler arasındaki hassas denge içerir. Bu dengeyi bozarak kanser ve nörodejeneratif hastalıklar gibi insan patolojilerin gelişimine öncülük geri dönülmez sonuçlar doğurabilir. Stres yanıtı ilk adımı sırasında, hücreler mRNA çeviri düzeyinde gen ekspresyonunda değişiklikler koordine kontrolü ile ilgili pro-hayatta kalma yolunu aktive edebilir.

ökaryotlarda mRNA çevirisi başlatma faktörleri (EIFS), spesifik RNA bağlayıcı protein (RBDS) ve RNA molekülleri 1 ila koordineli etkileşimleri içeren karmaşık hücresel bir süreçtir. başlatma, uzama ve sonlanma: mRNA çeviri üç ayrı evreye ayrılır. Her üç faz dede tabi olsa da,translasyonel kontrol mekanizmaları, böylece protein sentezi 2'nin oran-sınırlayıcı bir adım teşkil etmektedir çeviri çoğunlukla başlangıç ​​aşaması, hedef merciin düzenleyici mekanizmalar,.

Çeviri başlatma i ön başlatma kompleksinin oluşumuna yol açan, üçlü kompleks ve 40S ribozom alt birimine yönelik daha sonraki bağlanma Met eIF2a.GTP.Met-tRNA oluşumu ile başlayan bir çok düzenli bir süreçtir. Bir sonraki adım, eIF4F ve eIF3 gibi çeviri başlatma faktörlerinin aktivitesi içerir mRNA için preinitiation kompleksinin işe olan. Bu şekilde oluşturulan 48S preinitiation kompleksi AUG başlangıç ​​kodonunun tanıyıncaya kadar mRNA'nın 5'-ötelenmemiş bölge tarama başlatmak için bu makine sağlayacak özel yapısal değişikliklere uğrar. Çeviri başlangıç ​​faktörlerin çoğu daha sonra serbest bırakılır ve 60S alt birimleri bir 80S oluşturmak için işe alınırlar ribozom kompleksi çeviri, yetkili birt hangi nokta protein sentezi başlar (Şekil 1). Birden fazla 80S monosome sözde polisomlann (veya poliribozomların) üreten bir zamanda aynı mRNA'nın tercüme edilebilir. Bir mRNA üzerinde polizom yoğunluğu başlatma, sonlandırma ve uzama oranları yansıtır ve böylece, belirli bir transkriptin çevrilebilirlik bir ölçüsüdür. Bununla birlikte, polisom profili esas olarak başlangıç ​​aşamasında mRNA çevirisinde değişiklikleri değerlendirmek için kullanılır. Burada çeviri başlatma inhibitörü gibi bir proteazom önleyicisi kullandık. Bu ilaç kanser hücrelerinin tedavisi translasyon başlatma faktörü eIF2a 3 fosforile HRI adlı stres kinazın aktivasyonu ile karakterize edilen bir stres tepkisi oluşturur. EIF2a fosforilasyonu, memeli hücrelerinde 4 çeviri başlatma inhibisyonuna yol açan önemli olaylardan biridir.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

Protokol kuralları takip Laval Etik Değerlendirme Kurulu tarafından onaylanmıştır.

1.. Hücre Kültürlerinin Hazırlanması ve Beyin Manipülasyon

  1. Memeli hücreleri ve Drosophila
    1. American Type Culture Collection tarafından tavsiye edilen, HeLa servikal kanser hücreleri ve Schneider Drosophila embriyonik hücreler büyür. Düşük bir geçit hücreleri ile çalışmak.
    2. % 80 izdiham Deneyin gün ulaşmak için Plaka hücreler. En iyi sonuçları elde etmek için, her bir deney için hücreler 12 x 10 ~ 6 kullanın. Polizom analizi için özler yapmadan önce, en az 90 dakika boyunca, taze tam orta ekleyerek çeviri uyarır.
  2. Beyin izolasyon: doğumdan sonra 9 ve 16 gün arasında değişen farelerin beyinleri kesin. Ötenazi anestezi ve servikal dislokasyon sonra CO 2 solumaktan içerir. Kurban sonra, bütün beyin ve iki yerde izole it -80 ° C ya da doğrudan doğruya hemen kullanım için soğuk PBS 1X içine aktarın.

2.. Yoğunluk hazırlanması Gradyan Bölünmesi Sistemi

  1. 5 dakika için% 0.1 SDS ile boru sistemi yıkayın.
  2. DEPC su ile yıkamadan önce, 5 dakika boyunca RNaseZAP Çözüm ile, daha sonra 5 dakika için% 70 etanol ile boru sistemi yıkayın.
  3. Aparatın boru sistemi kurutmak için hava pompası.

Sakroz Gradyanların 3. Hazırlanması

  1. 20 mM Tris-HCl, pH 7.4, 1.25 mM MgCI2, 150 mM NaCI, ve 1 mM DTT,% 15 ve% 55 sükroz cevap verir.
  2. Oluşturmak üreticinin talimatlarına göre tarif edildiği gibi, eski bir Isco Model 160 kullanarak lineer gradyan% 15-55 sukroz gradyanı. Bununla birlikte, bu geçişlerini kabarcıklar veya türbülanslar oluşmasını önlemek için de TRIS peristaltik pompa hızını kontrol etmek önemlidir. Kullanılana kadar 4 ° C'de gradyanlar tutun.
  3. Degrade yapımcısı programı çalıştığı süre boyunca, 4 ° C'ye ultrasantrifüjdeki serin

4. Hücre hazırlanması ve Fare Beyin özler

  1. Hücre ekstrelerinin hazırlanması
    1. Buz ve yıkama hücreleri üzerinde plaka (lar) soğuk PBS 1X ile 3x.
    2. Hasat hücreleri, pH 7.4, 1.25 mM MgCI2, 150 mM NaCI, 1 mM DTT,% 1 Nonidet P40, 5 U / ml RNase inhibitör, takviye edilmiş, 1 ml liziz tamponu (20 mM Tris-HCI (12 x 10 ~ 6) tam Mini EDTA'sız proteaz inhibitörü kokteyl tabletleri ile birlikte), bir Eppendorf tüpüne transfer ve 1 cc U100 insülin şırınga 28 G 1/2 ile olanağına 15x geçirilerek iyice karıştırın. Hücre lizatı 15 dakika boyunca buz üzerinde bekletin.
    3. 10X objektif kullanarak bir faz kontrast mikroskop ile gözleyerek hücre lizizi değerlendirmek için bir slayt üzerine hücre lisatı birkaç damla koyun. Sadece çekirdekleri görünür olmalıdır ve herhangi bir hücre zarları hücre lizizi görebilir doğrulayan olmalıdır. Bir kontrol olarak, gözlemlemekLizinlerle parçalanmayan hücreler.
    4. 4 ° C'de 20 dakika boyunca 11,000 x g'de santrifüj ile hücre lizat açıklığa kavuşturulması ve poliribozomların içeren çözünebilir lizat tutun.
  2. Fare Beyin ekstrelerinin hazırlanması
    1. Liziz tamponu 2 ml buz gibi soğuk bir Dounce homojenizatör içinde 10 vuruş ile izole edilmiş bütün beyin (~ 500 mg) homojen ve 4 ° C'de 15 dakika boyunca 11,000 x g'de santrifüj ile Homojenat açıklamak
    2. % 50 sakroz yastığı üzerine elde edilen süpernatan yükleyin ve 4 ° C'de TH-641, bir ultra santrifüj rotor kullanılarak 200,000 xg'de 2 saat boyunca devam sedimantasyon
    3. Liziz tamponu içinde 1 ml poliribozomların içeren şeffaf pelet yeniden süspanse edin ve aşağı ve yukarı pipetlenerek ile iyice karıştırın. Geçişlerini üzerine yüklenmeden önce 30 dakika için buz üzerinde kalan süspansiyon olsun.

5.. Sakaroz Gradyanların ve Ultrasantrifügasyon üzerine ayıklar yükleniyor

  1. Konsantrasyonunu ölçmekBir spektrofotometre kullanılarak, sitoplazmik ekstre içinde mevcut RNA. Dikkatli ve yavaş yavaş% 15 ila% 55 sukroz gradyanı üzerine ~ ekstrenin 20 OD 260 adet yükleyin. Kullanılabilir alan 2-3 mm santrifüj sırasında tüpler taşan önlemek için borunun yüzeyinde olduğundan emin olun.
  2. 4 ° C'de TH-641, bir ultra santrifüj rotor kullanılarak 230,000 x g, 2 saat 30 dakika için ultra-santrifüj kullanarak gradyanlara santrifüj Santrifüj sona erdiğinde, tüpleri çıkarın ve geçişlerini rahatsız etmemek için dikkatli bir şekilde buz koyun.

Polisomlann profilleme için Sitoplazmik Ekstraktlarının 6. Fraksiyonu

  1. Üretici tarafından tarif edildiği gibi, (0.5 ml her biri) Otomatik Yoğunluk Fraksiyonu Sistemi sakaroz gradyanları yerleştirin ve fraksiyonların otomatik fraksiyonasyonu ve toplama ile devam edin.
  2. 254 nm'de absorbans sürekli olarak izlenmesi ile ayrı Eppendorf tüpleri içine her fraksiyonu (~ 500 | il) toplayın. Parall yılındagradyan ayrıştırma işleminin el, polyribosomal profil grafik kağıt üzerinde düzenleme olacaktır. Seçenek olarak ise, polisom profilinin bir elektronik satın için grafik kaydedicisinde bağlanmış bir veri toplama birimi kullanır.
  3. Her çalışma sonunda, kuru buz üzerinde toplanan Eppendorf şişesi aktarın. Şu anda, mağaza ya da -80 ° C'de kısımlar toplandı ve aşağıdaki gibi direkt protein-RNA kompleksleri hızlandırabilir.

7. Protein Ekstraksiyon ve Analiz

  1. Sukroz gradyanı her toplanan fraksiyon için,% 100 soğuk 2 hacim etanol ekleyin ve RNA-protein kompleksleri, -20 ° C sıcaklıkta gece boyunca çökelmeye sağlar.
  2. Santrifüj 4 ° C'de 20 dakika boyunca 11,000 x g, her bir RNA-protein çökelti daha sonra% 70 etanol ile yıkayın. Kuru ve (bkz. Şekil 2) özel antikorlar kullanılarak Batı beneği ile devam etmeden önce, SDS-PAGE numune tampon maddesi içinde tekrar süspansiyon çökelti.

8. RNA Ekstraksiyon ve Analysis

  1. Bölüm 7.1 olarak RNA-protein kompleksleri çöktürün. % 0.1 SDS ihtiva eden liziz tamponu içinde her bir RNA-protein çökeltisinin yeniden süspanse edin. Bir 55 ° C su banyosu içinde 30 dakika boyunca 2 mg / ml proteinaz K ile çökeltinin protein bileşeni Digest.
  2. ": Kloroform fenol", kloroform 2 birimleri ve 2 M NaOAc pH 4 0.1 hacim ve 20 dakika boyunca 4 ° C'de 10,000 x g'de santrifüj 1 hacim ekleyerek Çökeltinin RNA bileşenleri çıkarmak. Izopropanol içinde 1 hacim ve glikojen 0.2 ug / ul ekleyerek -20 ° C 'de bir gece boyunca, her numunenin edilen sulu fazdan Çökelti RNA. 4 ° C'de 10,000 x g'de 1 saat boyunca çökelti spin % 70 soğuk etanol ile RNA pelet yıkayın.
  3. RNAse içermeyen su, küçük bir hacim içine RNA topağı yeniden süspanse edin. Miktarını değerlendirmek ve kalite RNA spektrofotometre kullanılmıştır.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Daha önce belirtildiği gibi, polisom profil stres şartları altında için başlatma değişikliklerin analizi. 1. Daha önce çeviri başlatma komplekslerinin sıralı bir düzeneği içeren bir çok aşamalı bir süreçtir tarif edildiği gibi çeviri başlatma basitleştirilmiş bir görünüşüdür sağlar. Normal büyüme şartları altında, çeviri başlatma kompleksleri olan algılama Polizom profili tarafından bir aktif için başlatma (; İşlenmemiş Şekil 2) için kanıtlamak poliribozomların dönüştürülür. Stres şartları altında, bununla birlikte, çeviri başlatma 80S monosomes birikimi ve polisom piklerin bir azalma (; proteazom önleyicisi Şekil 2) elde edilen bloke edilir.

Şekil 1
Şekil 1.. A s çeviri başlamasının implified görünümü.   Çeviri inisiyasyon birkaç aşamayı içerir: 1) eIF2a.GTP.Met-tRNA oluşumu i üçlü kompleksi Met, 2) 40S ile üçlü kompleksinin dernek 43S preinitiation kompleksi oluşturan ribozomlar, mRNA ile 43S kompleksleri 3) dernek 48S preinitiation şekillendirme karmaşık, ulaşır ve başlatma kodonu Ağustos tanımlar ve 48S için, büyük alt birim 60S ribozomal 5) alım hangi noktada 80S kompleks oluşturan kadar 4) 48S ribozom tarafından mRNA'nın 5'-çevrilmemiş bölge tarama polipeptidler sentez başlar. Çeviri başlamasının Her adım birkaç çeviri başlatma faktörlerin aktivite içerir. resmi büyütmek için buraya tıklayın .

upload/51164/51164fig2highres.jpg "src =" / files/ftp_upload/51164/51164fig2.jpg "width =" 500px "/>
. Şekil 2, polizom profiller ve polizom bakımından analiz HeLa hücrelerinde western blot ile bağlantılı proteinler (A - B). Sitoplazmik ekstreler normal koşullar (A) ya da 4 saat (B için proteazom önleyicisi ile muamele üzerine ya da büyüyen HeLa hücrelerinden hazırlandı ) ve 15-55% w / v doğrusal sakroz gradyanı üzerinde santrifüjlenmiştir. Polizom profilleri, üst panelinde gösterilir. 40S ribozomlar, 60S ribozomlar, 80S monosomes ve polizom pozisyonları her profilde belirtilmiştir. Gradyan altındaki (% 55) için üst (% 15) ikinci kısımlar soldan sağa gösterilmiştir. Fraksiyonlar büyük L28 ribozomal proteine ​​karşı antikorlar yanı sıra Polizom 5,6 bütünlüğü için kontrol olarak hizmet polisom-ilişkili protein FMRP ile toplandı ve western blot (alt paneller) ile analiz edilmiştir. Bu tre Notproteazom inhibitörü çeviri başlamasının önlenmesini gösteren bir 80S monosomes eşlik eden bir artış ile polisomlann tepe noktaları azaltır ile nuları ailenizle konuşmak. Schneider Drosophila hücreleri veya farenin beyin elde edilen tipik profilleri yerde 7-10 tarif edilmiştir. resmi büyütmek için buraya tıklayın .

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Sukroz dereceleri üzerinde Polizom profil analizi hücreler ya da dokulardan 9,11-14 izole polizom yoğunluğu analiz ederek çeviri başlangıç ​​ölçümünü sağlar. Bu teknik, en iyi yaklaşım (değil benzersiz ise) in vivo çeviri inisiyasyon ölçmek için. Bu, hücre döngüsü boyunca 15 hücrelerinin büyüyen translasyonel durumunu izlemek için ve çeviri başlatma üzerinde, viral enfeksiyonlar, hipoksi 13,16, radyasyon 17 ve kimyasal ilaçlar terapide kullanılan 18 de dahil olmak üzere çeşitli stres etkilerini değerlendirmek için kullanılır. Bu teknik, hücre kültürleri ve bu beyin ve karaciğer gibi belirli dokuların değiştirmesinin başlatılması değerlendirmek için iyi çalışır Bununla birlikte,, bu hastalıklı dokuların ve tümörlerin karşı normal çeviri başlamasını karşılaştırmak için kullanılabilir eğer kurulacak kalır.

Polizom profillerindeki değişiklikler de çeviri Elonga değiştirebilir koşullarda oluşabilirtion veya fesih. Sonlandırma bir inhibisyonu, kontrole göre daha büyük bir polizom sonuçlanmalıdır ise bu durumda, çeviri uzama oranları inhibisyonu polisomlann piklerinin bir artışa yol açacaktır. Aktif çeviri başlatma komplekslerin oluşumu engellenir çünkü aksine, çeviri başlatma inhibitörleri polizom bakımından tekrar oluşmasını engellemek. Bu 80S monosomes bir eşlik eden bir artış ile polisomlann zirvelerin bir azalma ile polisomlann profilleri yansıtılır. Çeviri inhibitörleri çeviri başlatma kompleksleri durak, çünkü 40S ve 60S her iki zirve de artacağı beklenmektedir. Bununla birlikte, çoğu zaman tek 80S monosomes bir artış çeviri başlamasının önlenmesi üzerine gözlenmiştir. Diğer ribozomal komplekslerinde bir artış gözlenmemiştir nedeni şu anda bilinmemektedir. Muhtemel bir açıklama durdu ribozomal kompleksler arasındaki tesadüfi ilişki gözlenen birikimi lider çıkarma sırasında meydana gelebilecek olabilirSadece 80S monosomes arasında tion.

Çeviri başlamasının analizi yanında, Polizom profili tekniği (örneğin eIF4E, eIF4A ve eIF4G gibi) çeviri başlatma faktörleri kimliğini teyit etmek ve yeni çeviri regülatörleri belirlemek için yardımcı olabilir. Çeviri başlatma faktörleri, son çeviri başlangıç ​​adımında ribozom salınır gibi, ribozom fraksiyonlarının çeviri üzerinde tespit olmamalıdır. Bu tür FMRP 14, SMN 19,20, polizom olmayan polisomlann fraksiyonlar hem TDRD3 21 gibi proteinlerin ilişki çeviri bu proteinlerin düzenleyici rolü başlatma aşamasından sınırlı olduğunu gösterir. Polizom proteinlerin ilişki izlenmesi de stres şartları spesifik proteinlerin translasyon etkinliğini etkileyebilecek nasıl değerlendirmek için güçlü bir araç teşkil etmektedir. Ancak, tek başına polizom spesifik proteinlerin dernek bir translasyonel ROL sonuçlandırmak için yeterli değildire, sonra da fonksiyonel çalışmalar ile teyit edilmesi için ihtiyacı olan. Son olarak, polisom profil teknik, çeşitli koşullar altında özel mRNA translasyon etkinliğinin belirlenmesi ve bu miRNA aracılı translasyon baskı 22 olarak Çeviri düzenleyen özel mekanizmalarının incelenmesi için olanak sağlar. Polizom analizi genel kullanımı daha genom mikroarray analizi de dahil olmak üzere aşağı çeşitli uygulamalar kullanılarak uzatılabilir ve daha yakın transcriptome ölçekli ribozom protein ifade ve daha da önemlisi yeni ve güçlü bir deneysel araç sağlayarak sağlam tahmini için izin 23-26 profilleme translasyonel kontrol analizi için 23-27.

Herhangi bir yöntem ile olduğu gibi, polisom önlemler profil yaparken alınması gerekir. Bu çerçevede, bu tür hücre geçişi, hücre lizizi, gradyanın üzerine yüklenecek hücre ekstresi miktarı ve RNA bütünlüğü gibi birden çok parametre de olması, controlled. Ultrasantrifügasyon koşullarının optimizasyonu da sakaroz gradyanları ile ribozomal nüfusunun en iyi ayrılmasını elde etmek için gereklidir. Sükroz ve deterjanlar gibi gradyanlar ve liziz tamponu oluşturan bileşenler, 254 nm dalga boyunda emicilik verebilir. Sadece lizis tamponu ihtiva eden bir kontrol gradyanı eklemek için oldukça önemlidir. Degradelerin minimal pertürbasyon polisomlann profilleri üzerinde büyük etkilere neden olabilir Son olarak, geçişlerini kendilerini dikkatle ele alınmalıdır.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Yazarlar ifşa hiçbir şey yok.

Acknowledgments

PA Laval Üniversitesi Tıp Fakültesi bursu "Pierre Durand" bir alıcı. Bu çalışma Polizom parçalama RMR M yeni CIHR araştırmacı maaş ödülü tutar için inovasyon hibe Kanadalı Vakfı (MOP-GF091050) yoluyla elde edilmiş RM Doğa Bilimleri ve Kanada'nın Mühendislik Araştırma Konseyi (MOP-CG095386) tarafından desteklenmiştir.

Biz Dr minnettarız. Yararlı tavsiyeler E. Khancıyan, I. Gallouzi, S. Di-Marco ve A. Cammas.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Cells
HeLa cervical cancer cells American Type Culture Collection (Manassas, VA; ATCC) CCL-2
Schneider Drosophila embryonic cells American Type Culture Collection (Manassas, VA; ATCC) CRL-1963
Culture medium and Supplements
Schneider’s Drosophila Medium Sigma-Aldrich SO146-500ml  
DMEM Life technologies 11995-073  
FBS Fisher Scientist Scientist SH30396-03  
Penicillin/streptomycin Life technologies 15140122
Sucrose solutions
D-sucrose Fisher Scientist BP220-212  
Glycerol Sigma-Aldrich 49767  
Bromophenol blue Fisher Scientist B3925
Lysis buffer
Tris HCl Fisher Scientist BP153-500
MgCl2 Sigma-Aldrich M2670-100G
NaCl Tekniscience 3624-05  
DTT Sigma-Aldrich D 9779  
Nonidet P40 (Igepal CA-630 ) MJS Biolynx 19628  
SDS Tekniscience 4095-02  
RNase inhibitor (RnaseOUT Recombinant Ribonuclease Inhibitor) Life technologies 10777-019  
Antiproteases (complete, mini, EDTA free) Roche 11,836,170,001  
RNA Extraction
Proteinase K Life technologies AM2542  
Phenol:chloroform Fisher Scientist BP1754I-400  
Chloroform Fisher Scientist C298-500  
Glycogen Life technologies 10814-010  
Isopropanol Acros organics 327270010  
Antibodies
anti-FMRP antibody Fournier et al., Cancer Cell International, 2010  

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Gebauer, F., Hentze, M. W. Molecular mechanisms of translational control. Nature Reviews. Molecular Cell Biology. 5 (10), 827-835 (2004).
  2. Jackson, R. J., Hellen, C. U. T., Pestova, T. V. The mechanism of eukaryotic translation initiation and principles of its regulation. Nature Reviews. Molecular Cell Biology. 11 (2), 113-127 (2010).
  3. Fournier, M. -J., Gareau, C., Mazroui, R. The chemotherapeutic agent bortezomib induces the formation of stress granules. Cancer Cell International. 10 (12), (2010).
  4. Holcik, M., Sonenberg, N. Translational control in stress and apoptosis. Nature Reviews. Molecular Cell Biology. 6 (4), 318-327 (2005).
  5. Mazroui, R., Huot, M. -E., Tremblay, S., Filion, C., Labelle, Y., Khandjian, E. W. Trapping of messenger RNA by Fragile X Mental Retardation protein into cytoplasmic granules induces translation repression. Human Molecular Genetics. 11 (24), 3007-3017 (2002).
  6. Mazroui, R., Huot, M. -E., Tremblay, S., Boilard, N., Labelle, Y., Khandjian, E. W. Fragile X Mental Retardation protein determinants required for its association with polyribosomal mRNPs. Human Molecular Genetics. 12 (23), 3087-3096 (2003).
  7. Farny, N. G., Kedersha, N. L., Silver, P. a Metazoan stress granule assembly is mediated by P-eIF2alpha-dependent and -independent mechanisms. RNA. 15 (10), New York, N.Y. 1814-1821 (2009).
  8. Gareau, C., Houssin, E., et al. Characterization of fragile x mental retardation protein recruitment and dynamics in Drosophila stress granules. PLoS ONE. 8 (2), (2013).
  9. Brackett, D. M., Qing, F., Amieux, P. S., Sellers, D. L., Horner, P. J., Morris, D. R. FMR1 transcript isoforms: association with polyribosomes; regional and developmental expression in mouse brain. PLoS ONE. 8 (3), (2013).
  10. Khandjian, E. W., Huot, M. -E., Tremblay, S., Davidovic, L., Mazroui, R., Bardoni, B. Biochemical evidence for the association of fragile X mental retardation protein with brain polyribosomal ribonucleoparticles. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 101 (36), 13357-13362 (2004).
  11. Erikson, A., Winblad, B., Wallace, W. Translational control of gene expression in the human brain. Prog Neuropsychopharmacol Biol Psychiatry. 13 (3-4), 469-479 (1989).
  12. Stephens, S. B., Nicchitta, C. V In vitro and tissue culture methods for analysis of translation initiation on the endoplasmic reticulum. Methods in Enzymology. 431, 47-60 (2007).
  13. Koritzinsky, M., Wouters, B. G. Hypoxia and regulation of messenger RNA translation. Methods in Enzymology. 435, 247-273 (2007).
  14. Khandjian, E. W., Corbin, F., Woerly, S., Rousseau, F. The fragile X mental retardation protein is associated with ribosomes. Nature Genetics. 12, 91-93 (1996).
  15. Sivan, G., Kedersha, N., Elroy-Stein, O. Ribosomal slowdown mediates translational arrest during cellular division. Molecular and Cellular Biology. 27 (19), 6639-6646 (2007).
  16. Thomas, J. D., Johannes, G. J. Identification of mRNAs that continue to associate with polysomes during hypoxia. RNA. 13, 1116-1131 (2007).
  17. Kumaraswamy, S., Chinnaiyan, P., Shankavaram, U. T., Lü, X., Camphausen, K., Tofilon, P. J. Radiation-induced gene translation profiles reveal tumor type and cancer-specific components. Cancer Research. 68 (10), 3819-3826 (2008).
  18. Fournier, M. -J., Coudert, L., et al. Inactivation of the mTORC1-eIF4E Pathway alters Stress Granules Formation. Molecular and Cellular Biology. 33 (11), 2285-2301 (2013).
  19. Sanchez, G., Dury, A. Y., et al. A novel function for the survival motoneuron protein as a translational regulator. Human Molecular Genetics. 22 (4), 668-684 (2013).
  20. Béchade, C., Rostaing, P., et al. Subcellular distribution of survival motor neuron (SMN) protein: possible involvement in nucleocytoplasmic and dendritic transport. The European Journal of Neuroscience. 11 (1), 293-304 (1999).
  21. Goulet, I., Boisvenue, S., Mokas, S., Mazroui, R., Côté, J. TDRD3, a novel Tudor domain-containing protein, localizes to cytoplasmic stress granules. Human Molecular Genetics. 17 (19), 3055-3074 (2008).
  22. Nottrott, S., Simard, M. J., Richter, J. D. Human let-7a miRNA blocks protein production on actively translating polyribosomes. Nature Structural & Molecular Biology. 13 (12), 1108-1114 (2006).
  23. Genolet, R., Araud, T., Maillard, L., Jaquier-Gubler, P., Curran, J. An approach to analyse the specific impact of rapamycin on mRNA-ribosome association. BMC Medical Genomics. 1 (33), (2008).
  24. Del Prete, M. J., Vernal, R., Dolznig, H., Müllner, E. W., Garcia-Sanz, J. a Isolation of polysome-bound mRNA from solid tissues amenable for RT-PCR and profiling experiments. RNA. 13 (3), New York, N.Y. 414-421 (2007).
  25. Thoreen, C. C., Chantranupong, L., Keys, H. R., Wang, T., Gray, N. S., Sabatini, D. M. A unifying model for mTORC1-mediated regulation of mRNA translation. Nature. 485 (7396), 109-113 (2012).
  26. Ingolia, N. T., Brar, G. A., Rouskin, S., Mcgeachy, A. M., Weissman, J. S. The ribosome profiling strategy for monitoring translation in vivo by deep sequencing of ribosome-protected mRNA fragments. Nature Protocols. 7 (8), 1534-1550 (2012).
  27. Morris, D. R. Ribosomal footprints on a transcriptome landscape. Genome Biology. 10 (4), (2009).

Tags

Hücresel Biyoloji Sayı 87 Çeviri inisiyasyon Polizom profil sukroz gradient protein ve RNA izolasyonu stres koşulları
Polizom profilleme Stres Durumlardaki Çeviri başlatılması Analizi
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Coudert, L., Adjibade, P., Mazroui,More

Coudert, L., Adjibade, P., Mazroui, R. Analysis of Translation Initiation During Stress Conditions by Polysome Profiling. J. Vis. Exp. (87), e51164, doi:10.3791/51164 (2014).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter