Summary

上皮間葉転移の間の選択的スプライシングの検出

Published: October 09, 2014
doi:

Summary

Alternative splicing regulation has been shown to contribute to the epithelial-mesenchymal transition (EMT), an essential cellular program in various physiological and pathological processes. Here we describe a method utilizing an inducible EMT model for the detection of alternative splicing during EMT.

Abstract

Alternative splicing plays a critical role in the epithelial-mesenchymal transition (EMT), an essential cellular program that occurs in various physiological and pathological processes. Here we describe a strategy to detect alternative splicing during EMT using an inducible EMT model by expressing the transcription repressor Twist. EMT is monitored by changes in cell morphology, loss of E-cadherin localization at cell-cell junctions, and the switched expression of EMT markers, such as loss of epithelial markers E-cadherin and γ-catenin and gain of mesenchymal markers N-cadherin and vimentin. Using isoform-specific primer sets, the alternative splicing of interested mRNAs are analyzed by quantitative RT-PCR. The production of corresponding protein isoforms is validated by immunoblotting assays. The method of detecting splice isoforms described here is also suitable for the study of alternative splicing in other biological processes.

Introduction

上皮間葉転換(EMT)は、胚発生の間に臓器の形態形成や組織リモデリングを駆動発生プログラムです。異常に活性化されると、EMTは腫瘍転移および臓器線維症1,2を推進しています。説得力のある研究はcobble-が失われ、接着結合タンパク質E-カドヘリンの発現を抑制するなどのツイスト、カタツムリ、およびZEBなどのいくつかの転写因子、によって定義されたEMT過程において転写調節の重要性を記載している上皮形態と紡錘形の間葉表現型3-8のゲインのような石。 RNAのゲノムワイド解析による最近の研究では、スプライシングパターン上皮または間葉表現型9,10のいずれかと関連している遺伝子群が存在することを明らかにした。私たちの研究室からの作業は、機能的に選択的スプライシングとEMTを接続。細胞表面接着分子CD44を研究することによって、私たちはCD44 alternことが実証されativeスプライシングは、しっかりとEMTの間に規制され、より重要なのは、因果的に切り替えることがCD44スプライスアイソフォームは11 EMTに貢献します。

ヒト多エキソン遺伝子の95%までは、あるいは12〜14にスプライシングされる選択的スプライシングは、遺伝子調節の普及と保存されたモデルを表す。単一の遺伝子から複数のタンパク質産物を生成することにより、選択的スプライシングは、ヒトゲノムの複雑さの別の層を追加すること、タンパク質の多様性のために必須の機構を構成する。このように、選択的スプライシングの調節不全は、潜在的にヒトの疾患の原因となる重大な生物学的効果につながる可能性があります。実際、疾患における異常な選択的スプライシングはスプライソソーム機構をコードする遺伝子の変異は、一般的に骨髄異形成症候群26-28に見られる最近の知見を含め、十年以上15-25文書化されています。従って、選択的にスプライシングされたiを検出するための信頼できる方法を開発するsoforms EMTを含む多様な生物学的プロセスの研究に非常に重要である。

ここでは、誘導性EMTモデルを用いて選択的スプライシングの変化を検出するためのプロトコルを提供する。 PCRプライマーを設計し、スプライスアイ​​ソフォームを検出するための方法は、EMTの間の選択的スプライシングの研究のためだけでなく、他の生物学的プロセスにおける選択的スプライシングの研究のためのみならず、適当である。 EMTの間に​​選択的スプライシングを調査することは、より良い、癌の転移を治療するための効果的な戦略の開発を促進し、EMTおよび腫瘍転移のメカニズムを理解するために不可欠である。

Protocol

EMT誘導の1。細胞培養注:EMTは、上皮細胞におけるTGFβの治療または転写因子ツイストの異所性発現、カタツムリ、またはZEB1 / 2によって誘導することができる。このプロトコルで9,11,29不死化ヒト乳房上皮細胞(HMLE /ツイスト-ER、博士Jヤン、UCSDの贈り物)でのツイスト-ER融合タンパク質の発現を介して誘導性EMTシステムについて説明する。 4 -ヒドロキシタモキシ?…

Representative Results

上記の手順は、EMTの間に​​選択的スプライシングを検出するための堅牢な方法を提供する。ツイストに誘導されるEMT時のCD44スプライスアイ​​ソフォームの切り替えの代表的な結果は、一例として以下に示す。 HMLE /ツイスト-ER細胞でのツイストによって誘導されるEMTは、細長い線維芽細胞表現型への上皮表現のような石畳、石からの移行( 図2A)、上皮?…

Discussion

ここで説明する手順は、誘導性EMTモデルにおける選択的スプライシングの検出を可能にする。このように、スプライスアイ​​ソフォーム発現の動的変化は、EMTの時間経過を通して捕捉することができる。非関連の細胞株とは異なる遺伝的背景が過度選択的スプライシングに影響を与える可能性があるため、この方法は、選択的スプライシングの比較のために異なるepithelial-または間葉表現?…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

The authors would like to acknowledge Wensheng Liu for invaluable help with cell imaging. This work was supported by grants from the US National Institutes of Health (R01 CA182467), American Cancer Society (RSG-09-252-01-RMC), Lynn Sage Foundation, and A Sister’s Hope Foundation.

Materials

Name of the reagent Company Catalogue number Comments (optional)
4-hydroxytamoxifen Sigma H7904 Make stock solution by dissolving in ethanol to 200μM, and keep at -20℃ protected from light. 
E.Z.N.A. Total RNA Isolation kit Omega Bio-Tek R6731 Total RNA isolation kit
GoScript Reverse Transcription System Promega A5001 Reagent for qRT-PCR assay
GoTaq qPCR Master Mix Promega A6002 Reagent for qRT-PCR assay
LightCycler 480 Real-Time PCR System Roche Equipment for qRT-PCR assay
CD44 antibody R&D Systems BBA10 1:1000 dilution
E-cadherin antibody Cell Signaling Technology 4065 1:2500 dilution for immunoblotting; 1:50 dilution for immunofluorescence
γ-catenin antibody Cell Signaling Technology 2309 1:1000 dilution
occludin antibody Santa Cruz Biotechnology Inc. sc-5562 1:500 dilution
fibronectin antibody BD Transduction Laboratories 610077 1:5000 dilution
N-cadherin antibody BD Transduction Laboratories 610920 1:2000 dilution
vimentin antibody NeoMarkers MS-129-p1 1:500 dilution
GAPDH antibody Millipore Corporation MAB374 1:10000 dilution
Amasham ECL Western blotting detection reagent GE Health Life Science RPN2209 Chemiluminescence system

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Cite This Article
Huang, H., Xu, Y., Cheng, C. Detection of Alternative Splicing During Epithelial-Mesenchymal Transition. J. Vis. Exp. (92), e51845, doi:10.3791/51845 (2014).

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