Waiting
Login processing...

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

Biology

Sumoylation ve geliştirici Maya Kinetokor Proteinler Ndc10 ve Ndc80 ve ubikuitinasyomınun Tespiti verir Protein Saflaştırma Tekniği

doi: 10.3791/52482 Published: May 3, 2015

Summary

Bu yazıda çiçek mayası Saccharomyces cerevisiae içinde, sumoylation ve kinetochore proteinleri, Ndc10 ve Ndc80 ubikitinasyonuna bağlanmasını anlatır.

Abstract

Fosforilasyon, metilasyon, asetilasyon, ubikitinasyon ve sumoylation gibi post-translasyonel modifikasyonlar (PTMS), pek çok protein, hücresel fonksiyonu düzenleyen. Sentromerik DNA ile ilişkilendirmek kinetochore proteinlerin PTMS genom istikrarı korumak için sadık kromozom tecrit aracılık eder. Bu tür kütle spektrometrisi ve western blot analizi gibi biyokimyasal yaklaşımlar en yaygın PTMS tanımlanması için kullanılır. Burada, bir protein saflaştırma yöntemi Saccharomyces cerevisiae'de kinetochore proteinler, Ndc10 ve Ndc80, bir sumoylation ubikuinasyon hem saptanmasına izin veren tarif edilmektedir. Ndc10 Myc-etiketli ya Ndc80 inşa ve çalışmaları için kullanılmıştır ifade polihistidin-Flag-işaretli Smt3 (HF-Smt3) ve A suşu. Sumoylation saptanması için, nikel boncuklar kullanılarak His ile etiketlenmiş sumoylated proteinleri saflaştırmak için bir protokol geliştirilmiştir ve sumoylated Ndc10 a tespit etmek için bir anti-myc antikor ile Western blot analizi kullanılannd Ndc80. Ubikitinasyon saptanması için, Myc-etiketli proteinlerin immüno için bir protokol geliştirilmiştir ve Ndc10 ve Ndc80 ubikitinlenmiş olduğunu göstermek için anti-Ub antikor ile Western blot analizi kullanılmıştır. Bizim sonuçlarımız His-Bayrak ilgi epitop etiketli protein Smt3 suşu birden PTMS tespitini kolaylaştırır etiketlenmiş olduğunu göstermektedir. Gelecekteki çalışmalar bu tekniğin sömürü belirli bir PTM bağımlı protein etkileşimleri belirlemek ve tanımlamak için izin vermelidir.

Introduction

or Start trial to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

Sırasıyla bir hedef proteine ​​(S. cerevisiae 1 Smt3 SUMO) yayılmasını ve sumoylation ubikitin ve küçük Ubikuitin benzeri değiştirici konjügasyonunu sağlar. Kinetochore proteinlerinin PTMS sadık kromozom segregasyonu sağlamak için farklı bir hücre döngüsü aşamaları sırasında hücresel düzeyleri ve protein-protein etkileşimlerini etkiler. Örneğin, Cse4 / CENP-A ve dış kinetochore proteini Dsn1 hücresel düzeyleri genom stabilitesini 2-5 sağlanması için ubikuitin-aracılı proteolizi ile düzenlenir. Yanlış kinetochore-mikrotübül ekleri destabilizasyonu doğrudan mikrotübül 6-8 ile etkileşim Dam1 ve Ndc80 kompleksleri fosforile Ipl1 / Aurora B kinaz gerektirir. Yetmiş üzerinde kinetochore proteinlerin belirlenmesi rağmen, PTMS, örneğin ubikitin ve SUMO ile bu proteinlerin değişiklikler araştırmak çok az sayıda çalışma vardır. Büyük bir sınırlama PTM korumak için yeteneğisaflaştırma ve sumoylation, fosforilasyon, metilasyon, ve diğerleri gibi PTMS tespiti için özel antikorların yetersizliği s üzerine çıkar. Sumoylated kinetochore proteinlerin karakterizasyonu Ndc10, Cep3, Bir1 ve Ndc80 özel bir antikor 9 kullanılmaktadır. Buna ek olarak, Ndc10 ubikitinasyon 10, bir alt-tabaka olarak dahil edilmiştir. İnsan Hec1 (S. cerevisiae'deki Ndc80), APC / Cı-hCdh1 E3 ligaz 11 düzenlenir, ubikitinasyon için maddedir. Bu nedenle, Ndc10 ve Ndc80 S. sumoylation ve ubikitinasyona hem algılamak için protokol optimizasyonu için iyi adaylardır cerevisiae.

Sumoylation belirlenmesini kolaylaştırmak için, HF-Smt3 ve Myc etiketli Ndc10 veya Ndc80 ifade eden suşları inşa. epitop etiketleri (HF: His6-Bayrak) kullanılması nedeniyle sık, bir aday proteine ​​karşı poliklonal serum içinde gözlenir çapraz reaktivite arka en aza indirir. Biz afinite bir protokol geliştirdiHF-Smt3 birleşikleri saflaştırılması ve daha sonra saf hale Smt3 hazırlanmasında sumolyated Ndc10 ve Ndc80 varlığını tespit etmek için, ticari bir anti-Flag ve anti-myc antikoru kullanılır. Ubikitinasyon sağlamak için, Myc-etiketli kinetochore proteinlerinin dağılmasını koruyan bir tadil edilmiş immüno protokolü tasarlanmış ve Ndc10 ve Ndc80 ubikitinasyonuna tespit etmek için ticari bir anti-Ub antikoru ile Western Blot analizi gerçekleştirilmiştir.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

or Start trial to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

Maya Hücreleri 1. Büyüme

  1. Küçük bir kap içinde YPD (Tablo 1) 30 ml maya hücreleri inoküle. Çalkalama ile 30 ° C'de gece boyunca inkübe edin.
  2. YPD 50 ml, 600 nm (OD 600 = 0.2) ile 0.2 'lik bir optik yoğunluğa kadar hücreleri seyreltilir ve çalkalanarak 30 ° C'de inkübe edin.
  3. 600 nm (OD 600 = 1.0), 1.0'lik bir optik yoğunluğa kadar kültür büyütün.
  4. Santrifüj hücreleri 2,000 xg'de 5 dakika boyunca ve supernatant atın.
  5. Hücreleri yıkamak için 2000 x g'de 5 dakika boyunca 40 ml steril su ve santrifüj hücre pelletini. Süpernatant atılır ve -20 ° C 'de hücre pelletini saklayın.

Proteinlerin 2. Ekstraksiyon

  1. Ya da Ni-NTA Superflow boncuklar kullanılarak açılır deneyi için buzla soğutulmuş guanidin tamponu (Tablo 1) 0.5 ml olarak yeniden süspanse hücreleri, immüno-çökeltme için (Tablo 1) tampon maddesi. Her zaman buz üzerinde tüpler tutun.
  2. 2 m transferl vidalı kapaklı tüp.
  3. Cam boncuklar aynı hacimde (Malzeme Tablo) ekleyin.
  4. Daha sonra 2-3 dakika süreyle buz koyun, oda sıcaklığında 2 dakika süreyle mini boncuk çırpıcı hücreleri (Malzeme Tablo) Boncuk yendi. Bu üç kez tekrarlayın.
  5. 30-60 dakika boyunca 4 ° C 'de yüksek hızda vorteksleyin. Hücreler lize sağlamak için mikroskop altında görselleştirme hücreleri kontrol edin.
    Not: Liz olmuş hücreler gibi karanlık hayaletler görünür ve bir sınır veya tanımlanmış şekli yoksun olacak. En uygun olarak, hücrelerin en azından% 80 lize edilmelidir.
  6. 15 ml konik tüp (vidalı kapak gevşek olmalıdır) bir koleksiyonda bir itme pimi ve yer kullanarak tüpün dibinde bir delik delmek.
  7. Lizat toplamak için 1 dakika için 1000 x g'de santrifüjleyin.
  8. Bir mikro santrifüj tüpüne lizat aktarın.
  9. 4 ° C'de 30 dakika boyunca 15,000 x g'de santrifüjleyin ekstre proteinleri toplamak.
  10. Protein assa kullanılarak ekstre proteinlerin konsantrasyonu ölçüny kiti (Malzeme Tablo) ve tüm özler normale protein aynı miktarda içermesi. Uygun bir tampon ile 1 ml toplam hacmi getirmek.
    Not: toplam proteinin yaklaşık 5 ila 50 mg OD 600 hücrelerinden elde edilir.
  11. Bütün hücre ekstresi (WCE) halinde (adım 2.10 çıkarılan toplam protein, 5 mg olduğunda, 250 ug protein), 50 ul kaydedin. 2x Laemmli numune tampon maddesi (Tablo 1) 50 ul ilave edin ve 3-5 dakika için bir ısı blokta 100 ° C de inkübe edilir. Yük Western Blot analizi (Bölüm 5: Western blot analizi) bir SDS-PAGE jel içinde her numune için 10 ul.

HF-Smt3 Konjugatlarının 3. saflaştırılması

  1. Deney 1 dakika boyunca düşük hızda santrifüj leme (800-1,500 xg) (örnek başına boncuk 100 ul) için gerekli olan Ni-NTA Superflow boncuk (Malzemelerin Tablo) elde edilir. Süpernatantı.
  2. Yıkama boncuk PBS (Malzeme Tablosu) 1 ml 5 kat: Invert üst aşırıboncuklar yeniden süspanse kadar alt düşük hızda santrifüj boncuk toplamak ve süpernatant kaldırmak.
  3. Guanidin tamponu (Tablo 1) 1 ml boncuk askıya alma ve işlenecek olan örneklere karşılık gelen boruların sayısı içine kısım. Düşük hızda santrifüj ile boncuk toplayın ve süpernatant kaldırmak. Üst-over tersini alt tarafından iyi boncuk karıştırın.
    Not: Üst-over altını ters çevirerek iyice boncuk karıştırın.
  4. Ni-NTA Superflow boncuk 100 ul: her bir numune için, (protein çıkarması Aşama 2.11) geri kalan BOA'da 950 ul ilave edin.
  5. En az 4 saat veya gece boyunca 4 ° C 'de, bir sallanan platform üzerinde inkübe edin.
  6. 4 ° C'de 1 dakika için 800-1,500 xg'de santrifüj.
  7. Süpernatant (SUP) olarak 50 ul kaydedin. 2x Laemmli numune tampon maddesi 50 ul ilave edin ve 3-5 dakika için bir ısı blokta 100 ° C de inkübe edilir. Yük Western Blot Analizi (Kısım 5 için bir SDS-PAGE jel içinde her numune için 10 ul: Batı benek AnalYsis).
  8. Sallanan bir platform üzerinde bir kez 5-10 dakika süreyle guanidin tampon maddesi içinde 1 ml yıkama boncuk.
  9. Yıkama boncuklar sallanan bir platform üzerinde 5-10 dakika süreyle tampon maddesi (Tablo 1) kırılması için 1 ml 5 kat.
  10. 2x Laemmli numune tampon maddesi 90 ul içinde süspanse boncuklar.
  11. 1 M imidazol, 10 ul ekle.
    Not: İmidazol bağlı imidazol ve halkalar arasında rekabet etkileşim Ni-NTA boncuklardan His-etiketli proteini ayırmak için yardımcı olur.
  12. 3-5 dakika için bir ısı blokta 100 ° C'de inkübe edilir.
  13. Girdap, daha sonra 30 saniye boyunca 13,000 x g'de santrifüjlenir. Yeni bir tüp süpernatant aktarın.
  14. (: Western blot analizi Bölüm 5) Western blot analizi için bir SDS-PAGE jel içinde her bir numunenin yük 10-20 ul.
    Not: BOA'da 5 mg kullanıldığı takdirde, 10-20 ul, giriş 0.5-1.0 mg karşılık gelir.

Myc-etiketli Kinetokor Proteinlerin 4. immünopresipitasyonu

  1. Anti-c-myc agaroz afinite jel, bir elde edilirtibody (Malzeme Tablo) düşük hızda santrifüj (800-1,500 xg) deneylerinde (örnek başına reçine 25 ul) için gerekli. Süpernatantı.
  2. Tampon A ile 1 ml 'si ile yıkayınız reçinesi 5x: Reçine yeniden süspansiyon haline kadar ters çevirin en fazla alt düşük hızlı santrifüjleme ile reçine toplamak ve supernatant çıkarın.
  3. Tampon A içinde 1 ml bir reçine askıya alma ve işlenecek olan örneklere karşılık gelen boruların sayısı içine kısım. Düşük hızlı santrifüjleme ile reçine toplamak ve supernatant çıkarın.
    Not: Üst-over-bottom tersini de reçineyi karıştırın.
  4. Reçine 25 ul (protein ekstraksiyonu Aşama 2.11) geri kalan BOA'da 950 ul ekle.
  5. Gece boyunca 4 ° C 'de, bir sallanan platform üzerinde inkübe edin.
  6. 4 ° C'de 1 dakika için 800-1,500 xg'de santrifüj.
  7. Süpernatant (SUP) olarak 50 ul kaydedin. 2x Laemmli numune tampon maddesi 50 ul ilave edin ve 3-5 dakika için bir ısı blokta 100 ° C de inkübe edilir. BakReklam Western blot analizi için bir SDS-PAGE jel (Bölüm 5: Western blot analizi) 'de her bir numune için 10 ul.
  8. Tampon A ile 1 ml 'si ile yıkayınız reçinesi 5x: Reçine yeniden süspansiyon haline kadar ters çevirin en fazla alt düşük hızlı santrifüjleme ile reçine toplamak ve supernatant çıkarın.
  9. SUMEB numune tamponu (Tablo 1), 100 ul reçine yeniden süspanse edin.
    Not: SUMEB örnek tamponu 8 M üre ve% 1 SDS (güçlü denatüre koşul) içerir.
  10. 3-5 dakika için bir ısı blokta 100 ° C'de inkübe edilir.
  11. Girdap, daha sonra 30 saniye boyunca 13,000 x g'de santrifüjlenir. Yeni bir tüp süpernatant aktarın.
  12. (: Western blot analizi Bölüm 5) Western blot analizi için bir SDS-PAGE jel içinde her bir numunenin yük 10-20 ul.
    Not: BOA'da 5 mg kullanıldığı takdirde, 10-20 ul, giriş 0.5-1.0 mg karşılık gelir.

5. Western Blot Analizi

  1. % 4-12 Bis-Tris jelleri (Malzeme Tablo) ve perf üzerinde protein özleri yükleyinorm Elektroforez 90 dakika boyunca 120 V (tampon Running: Malzemelerin Tablosu).
  2. 90 dakika boyunca (: Malzemelerin Tablo transfer tampon maddesi) 30 V bir transfer aparatı kullanılarak bir nitroselüloz zar (Malzemelerin Tablo) jelden proteinleri aktarın.
  3. Oda sıcaklığında 1 saat boyunca% 5 süt / TBST 1x (Tablo 1) membran bloke eder.
  4. % 5 süt / TBST 1x gece boyunca 4 ° C birincil antikor (Malzeme Tablo) ile membran inkübe edin. 1000 (anti-Flag ve anti-Ub antikorlar) ya da 1: 5000 (anti-myc antikoru), birincil antikor, bir 1 seyreltme kullanın.
  5. 1x TBST ile 10 dakika her biri için membran 3x yıkayın.
  6. Oda sıcaklığında 1 saat boyunca% 5 süt / TBST içinde 1 x sekonder antikor (Malzemelerin Tablo) ile membran inkübe edin. Sekonder antikor 5,000 seyreltme: 1 kullanın.
  7. 1x TBST ile 10 dakika her biri için membran 3x yıkayın.
  8. ECL worki ile membran inkübeng çözeltisi (Malzeme Tablo) 5 dakika.
  9. Mavi duyarlı X-Ray film membranı (Malzeme Tablo) Açığa ve otomatik geliştirici (Malzeme Tablosu) kullanarak geliştirmek.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

or Start trial to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

Daha önce tarif edildiği gibi 9,12 kinetochore proteinleri Ndc80 ve Ndc10 bölgesinin sumoylation tespit etmek için, HF-Smt3 ve Myc-etiketli kinetochore proteinleri (Ndc80 veya Ndc10) suşlar, (Tablo 2) yapılmıştır. HF-Smt3 konjugatları afinite Ni-NTA boncuklar kullanılarak saflaştırılmıştır. HF-Smt3 (Şekil 1A ve 1B, sol panel) içermeyen kontrol suşu yoktu SUMO substratların sumoylated formları, bir anti-Bayrak antikor izin algılama ile arıtılmış, HF-Smt3 Western blot analizi. Beklendiği gibi, SUMO substratlann birden fazla form HF Smt3 suşu tespit edilmiştir. Ndc80 ve Ndc10 bir anti-myc antikoru kullanılarak Western blot analizi yaparak saflaştınldı HF-Smt3 birleşmişi 'nin mevcut ise Bir sonraki tespit edilmiştir. Ndc80 ya Ndc10 daha yüksek molekül ağırlığına sahip olan çok sayıdaki bant, açık bir şekilde (Şekil 1A ve 1B, sağ panel) tespit edilmiştir. Ayrıca, Ndc80 ve Ndc10 hem de birden fazla şeritlernokodazol muamele edilmiş hücreler (Şekil 1C ve 1D) içinde indirgenmiştir. Bu sonuçlar, daha önce 9 tarif edildiği gibi protein saflaştırma ve western blot analizi, burada açıklanan Ndc80 ve Ndc10 arasında sumoylation saptanmasına olanak göstermektedir.

Ndc80 ve Ndc10, ubikitinasyonuna algılamak için Ndc80 ya Ndc10 (ip) immüno-çökeltildi Myc-etiketli ve western lekeleme analizi, anti-Myc ve anti-Ub antikorları (Şekil 2) ile gerçekleştirildi. Bütün hücre ekstreleri (WCE) ve süpernatan (sup) analizi, Ndc80-Myc ve Ndc10-Myc (Şekil 2A) ekspresyonunu doğruladı. BOA'da ilgili daha düşük molekül ağırlıklı bozunma ürünlerini grupları temsil edebilir. Anti-mik ile problanmıştır IP örnekleri Ndc80 ve Ndc10 PTMS içerdiğini gösterir, birden fazla yüksek moleküler ağırlıklı bant gösterdi. Anti-Ub antikoru ile problanmış bir IP numune laddering desen Ndc80 ve Ndc10 ubikitinlenmiş olduğunu göstermiştir (Şekil 2A, α-Ub). Ndc80 ve Ndc10 bölgesinin laddering model ayrıca, bu bantlar, poli-ubiqutination temsil onaylayan, proteazom önleyicisi (MG132) (Şekil 2B, α-Ub) ile muamele etmek suretiyle geliştirilmiştir. temsilcisi sonuçları Ndc80 ve Ndc10 hem S. sumoylation ve ubikitinasyon için substratlar olduğunu ortaya koymaktadır S. cerevisiae ve tarif edilen protein saflaştırma yöntemleri, sumoylation ubikuinasyon olarak PTMS tespiti için faydalı olduklarını göstermiştir. Bizim bilgilerimize göre, bu S. Ndc80 ilk rapor insan homoloğunun Hec1 ubiquitin aracılı proteolizi, daha önce 11 yayınlanmış olsa da cerevisiae ubikitinasyon için bir alt-tabakadır.

Şekil 1
Şekil 1: sumolyated yüzeylerde saflaştırılması SUMO substrat olarak kinetochore proteinleri Ndc80 ve Ndc10 belirlenmesini sağlar Pr.oteins ekstre edildi ve HF-Smt3 konjügatları SDS-PAGE ayrıldıktan sonra hazırlanmış ve Western blot analizi ile analiz edilmiştir. (A ve B) Ndc80 ve Ndc10 sumoylated edilir. Proteinler YPD logaritmik olarak büyüyen hücrelerden ekstrakte edildi. Sol panel: Toplam SUMO substratlar, bir anti-Bayrak antikor ile tespit edilmiştir. Sağ panel: bir anti-myc antikoru ile problanmış olduğunda Sumoylated Ndc80 ya Ndc10 HF-Smt3 konjugatları saptandı. Ndc80 ve Ndc10 (C ve D) Sumoylation nokodazol tedavi edilen hücrelerde azaltılır. (-) Logaritmik YPD içinde büyüyen hücreler, DMSO ile tedavi edilen ya da DMSO + / ml nokodazol (+), 30 ° C'de 2 saat süre ile 20 ug. HF-Smt3 konjügatları, anti-myc antikoru kullanılarak Batı benek analizi ile analiz edilmiştir. Kullanılan izogenik maya cinsleri (A ve C) YPH1800 (Ndc80-myc), YMB7862 (His-Flag-SMT3 Ndc80-myc) ile (B ve D) YPH1734 (Ndc10-myc), YMB7867 (His-Fl olanAG-SMT3 Ndc10-myc).

Şekil 2,
Şekil 2:. Protokolde tarif edildiği gibi kinetochore proteinleri Ndc80 protein ve immüno-çökeltme ve Ndc10 Ekstraksiyon Ubikitinasyon yapıldı. (A) Ndc80 ve Ndc10 ubikitinlenmiş edilir. Proteinler YPD logaritmik olarak büyüyen hücrelerden ekstrakte edildi. Tam hücre özü (WCE), süpernatan (SUP) ve imüno (İP) fraksiyonlar, SDS-PAGE tabi tutulmuştur. Western blot, sırasıyla, anti-Myc ve anti-Ub antikorları ile-myc isim levhası ve ubikitinlenmiş proteinleri tespit etmek için kullanıldı. Ndc80 ve Ndc10 (B) Ubikitinasyon proteazom önleyicisi MG132 ile muamele edilen hücreler daha da geliştirilmiştir. (-) YPD logaritmik olarak büyüyen hücreler, DMSO ile tedavi edilen ya da DMSO, daha önce tarif edilen 13, 30 ° C 'de 3 saat süre ile SDS% 0.003 varlığında + 50 uM MG132 (+) olarak

Çözüm Bileşenler
YPD % 1 maya özü,% 2 bakto-pepton,% 2 glukoz
Guanidin tamponu 0.1 M Tris-HCI pH 8.0, 6 M guanidin klorür, 0.5 M NaCl
Tampon A 50 mM Tris-HCI pH 7.5, 50 mM NaCI,% 0.2 Triton X-100, 1 x proteaz inhibitörleri
Breaking tampon PH 8.0, 0.1 M Tris-HCI,% 20 gliserol, 1mM PMSF
SUMEB numune tamponu % 1 SDS, 8 M Üre, 10 mM MOPS pH 6.8, 10 mM EDTA,% 0.01 bromofenol mavisi
2x Laemmli numune tampon 100 mM Tris-HCIpH 6.8,% 4 SDS,% 20 gliserol,% 0.2 bromofenol mavisi (kullanımdan önce 200 mM nihai konsantrasyona kadar B-merkaptoetanol (BME) ekleyin)
1x TBST 137 mM sodyum klorür, 20 mM Tris-HCI pH 7.5,% 0.1 Tween-20

Tablo 1: Çözümler.

Bu çalışmada * kullanılan Tablo 2. Maya suşları.
Suşları Ebeveyn Genotip Referans
BY4741 Mata his3Δ1 leu2Δ0 met15Δ0 ura3Δ0 Açık Biyosistem
BY4742 Mata his3Δ1 leu2Δ0 lys2Δ0 ura3Δ0 Açık Biyosistem
YMB7278 BY4741 / BY4742 Mata his3Δ1 leu2Δ0 lys2Δ0 ura3Δ0 HF-SMT3 :: LEU2 Bu çalışma
YPH1734 Mata ura3-52 lys2-801 ade2-101 his3Δ200 leu2Δ1 trp1Δ63 NDC10-13Myc :: kanMX6 Montpetit ve diğ., 2006
YPH1800 Mata ura3-52 lys2-801 ade2-101 his3Δ200 leu2Δ1 trp1Δ63 NDC80-13Myc :: His3MX6 Montpetit ve diğ., 2006
YMB7862 YMB7278 / YPH1800 Mata HIS3, LEU2, URA3 ade2 trp 1 HF-SMT3 :: LEU2 NDC80-myc :: His3MX6 Bu çalışma
YMB7867 YMB7278 / YPH1734 Mata HIS3, LEU2, URA3 TRP1 LYS2 HF-SMT3 :: LEU2 NDC10-myc :: kanMX6 Bu çalışma
* Tüm maya cinsleri, Saccharomyces cerevisiae S288C türetilir.
Tablo 2: Bu çalışmada kullanılan maya suşları.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

or Start trial to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

HA, Myc, Bayrak ve GST edildiği gibi epitop işareti yaygın proteinlerin biyokimyasal analizi için kullanılmıştır. HF-Smt3 ve Ndc10 ve Ndc80 Myc-etiketli kinetochore proteinler ile suşların inşaatı, örneğin sumoylation ubikuinasyon olarak PTMS tespitini kolaylaştırır. HF-Smt3 tahlil aşağı çekme sumoylated kinetochore proteinler, Ndc10 ve Ndc80 (Şekil 1) algılanmasını sağlar. Anti-Flag antikor kullanılarak afınite saflaştırma protokolü ve western lekeleme analizi, HF-Smt3 ve hedef proteinler arasındaki etkileşimin özgünlüğünü tespit, tadil edilmiş proteinler, HF-Smt3 olmayan kontrol suşu tespit edilmemiştir gibi. Protein alt-tabakaları üzerindeki myc takısının kullanımı HF Smt3 konjügatlarında sumoylated Ndc10 ve Ndc80 varlığını doğrular. Ayrıca, Ndc10 ve Ndc80 hem sumoylation nokodazol muamele edilmiş hücreler (Şekil 1C ve 1D) indirgendi. Nokodazol Terbiyede yanıt olarak Ndc10 arasında sumoylation azalmat, ancak Ndc80, daha önce Montpetit ve ark., 9 tarafından rapor edilmiştir. Bu durum, deney protokolü ve özel bir anti-SUMO antikorun kullanımı arasındaki farklılıklar olabilir. Kinetochore substratların sumoylation sonuçlarımız Benzer bir protokol diğer aday SUMO substratlar araştırmak için kullanılabilir olduğunu düşündürmektedir.

Dağılmasını tespit etmek için, Myc-etiketli kinetochore proteinler önce immünopresipitasyon ve IP fraksiyonlar, anti-Ub antikorunun (Şekil 2) ile problanmıştır. Hücreler proteazom fonksiyonu (Şekil 2B) inhibe etmek için MG132 ile muamele edildiğinde Ndc10 ve Ndc80 bölgesinin laddering paterni bu proteinler proteazomun substratlar olduğunu gösteren, yükseltilmiştir. IP fraksiyonlar anti-Flag ya da anti-Smt3 antikor ile Western blot analizinde Ndc10 ya Ndc80 bölgesinin sumoylation tespit etmek için başarısız oldu (veriler gösterilmemiştir). Bu IP fraksiyonu ya da interferenc içinde sumoylated alt-tabakanın seviyeleri, teknik nedenlerden dolayı olabilirepitop etiketleri e. Bu gibi tuzların ve batı lekeleme koşulları konsantrasyonu olarak IP protokolünün daha fazla optimizasyon çıkar proteininin birden fazla PTMS algılama kolaylaştırmalıdır. Şu anda, sumoylation en iyi aday SUMO substratlann Western blotlar (şekil 1) ve ardından deney aşağı çekme HF-Smt3 tarafından tespit edilir.

Birkaç detay protein saflaştırma verimliliği ve PTMS algılar yeteneğini etkiler. İlk olarak, tüm borular belirtilen durumlar haricinde, proteazları inhibe etmek için buz üzerinde tutulmalıdır. İkinci olarak, bir 1: Cam boncuk hücre süspansiyonu 1 oranında boncuk çırpıcı ve / veya vortexer hücreleri bozmak için çok önemlidir. Hücre liziz mikroskop altında hücre testleri ile takip edilmelidir. Üçüncü olarak, bu aşağı çekme deneyi ya da IP için bir açıklık lizat hazırlanması için çok önemlidir. Kısa veya düşük hızda santrifüj lizat hücre enkaz kontaminasyon katkıda bulunabilir ve bu dete yeteneğini etkilerPTMS ct. Son olarak, 1.5 ml mikro santrifüj tüpü içinde berrak lizat (yaklaşık 1 mi) içindeki bir hacmi ile boncuk çalkalama boncuk tamamen aşağı çekme deneyi ya da IP adresleri için süspanse edilmesini sağlamaktadır. Özetle, bu tür burada anlatıldığı gibi protein saflaştırma ve tespit teknikleri kinetochore proteinlerinin PTM sadık kromozom ayrımı 14, 15 için kendi yapısını ve montaj nasıl etkilediğini içine önemli mekanistik bir anlayış sağlamak.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Glass beads BioSpec Products 11079105 0.5 mm diameter
Mini beadbeater BioSpec Products #693 8 cell disrupter
Ni-NTA superflow Qiagen 30430 100 ml
Protease inhibitor cocktail Sigma-Aldrich P8215 1 ml
Anti-c-Myc agarose affinity gel antbody produced in rabbit Sigma-Aldrich A7470 1 ml
Monoclonal anti-Flag M2 antibody produced in mouse Sigma-Aldrich F1804 Primary antibody, dilution 1:1,000
c-Myc antibody (A-14) Santa Cruz Biotechnology sc-789 Primary antibody, dilution 1:5,000
Purified mouse antibody monoclonal 9E10 Covance MMS-150P Primary antibody, dilution 1:5,000
Ubiquitin (P4G7) monoclonal antibody Covance MMS-258R Primary antibody, dilution 1:1,000
ECL Rabbit IgG, HRP-linked whole Ab GE Healthcare Life Sciences NA934V Secondary antibody, dilution 1:5,000
ECL Mouse IgG, HRP-Linked Whole Ab GE Healthcare Life Sciences NA931V Secondary antibody, dilution 1:5,000
DC protein assay Bio-Rad 500-0116
Nitrocellulose membrane Novex LC2001 0.45 mm pore size
NuPAGE 4-12% Bis-Tris Protein Gels Novex NP0321BOX 1.0 mm, 10 well
NuPAGE MES SDS Running Buffer Novex NP0002 20x
NuPAGE Transfer Buffer Novex NP0006-1 20x
SuperSignal West Pico Chemiluminescent Substrate Thermo Scientific 34078
10x PBS pH7.4 GIBCO 70011-044
Blue sensitive X-Ray film Dbio DBOF30003
Automatic developer Kodak M35AX-OMAT
Nocodazole Sigma-Aldrich M1404 50 mg
MG-132 Selleck Chemicals S2619 25 mg

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Johnson, P. R., Hochstrasser, M. SUMO-1: Ubiquitin gains weight. Trends Cell Biol. 7, 408-413 (1997).
  2. Hewawasam, G., et al. Psh1 is an E3 ubiquitin ligase that targets the centromeric histone variant Cse4. Mol Cell. 40, 444-454 (2010).
  3. Ranjitkar, P., et al. An E3 ubiquitin ligase prevents ectopic localization of the centromeric histone H3 variant via the centromere targeting domain. Mol Cell. 40, 455-464 (2010).
  4. Au, W. C., et al. A novel role of the N terminus of budding yeast histone H3 variant Cse4 in ubiquitin-mediated proteolysis. Genetics. 194, 513-518 (2013).
  5. Akiyoshi, B., et al. The Mub1/Ubr2 ubiquitin ligase complex regulates the conserved Dsn1 kinetochore protein. PLoS Genet. 9, e1003216 (2013).
  6. Biggins, S., et al. The conserved protein kinase Ipl1 regulates microtubule binding to kinetochores in budding yeast. Genes Dev. 13, 532-544 (1999).
  7. Cheeseman, I. M., et al. Phospho-regulation of kinetochore-microtubule attachments by the Aurora kinase Ipl1p. Cell. 111, 163-172 (2002).
  8. Liu, D., Lampson, M. A. Regulation of kinetochore-microtubule attachments by Aurora B kinase. Biochem Soc Trans. 37, 976-980 (2009).
  9. Montpetit, B., Hazbun, T. R., Fields, S., Hieter, P. Sumoylation of the budding yeast kinetochore protein Ndc10 is required for Ndc10 spindle localization and regulation of anaphase spindle elongation. J Cell Biol. 174, 653-663 (2006).
  10. Furth, N., et al. Exposure of bipartite hydrophobic signal triggers nuclear quality control of Ndc10 at the endoplasmic reticulum/nuclear envelope. Mol Biol Cell. 22, 4726-4739 (2011).
  11. Li, L., et al. Anaphase-promoting complex/cyclosome controls HEC1 stability. Cell Prolif. 44, 1-9 (2011).
  12. Takahashi, Y., Yong-Gonzalez, V., Kikuchi, Y., Strunnikov, A. SIZ1/SIZ2 control of chromosome transmission fidelity is mediated by the sumoylation of topoisomerase II. Genetics. 172, 783-794 (2006).
  13. Liu, C., Apodaca, J., Davis, L. E., Rao, H. Proteasome inhibition in wild-type yeast Saccharomyces cerevisiae cells. Biotechniques. 42, 158 (2007).
  14. Kitamura, E., Tanaka, K., Kitamura, Y., Tanaka, T. U. Kinetochore microtubule interaction during S phase in Saccharomyces cerevisiae. Genes Dev. 21, 3319-3330 (2007).
  15. Gascoigne, K. E., Cheeseman, I. M. Kinetochore assembly: if you build it, they will come. Curr Opin Cell Biol. 23, 102-108 (2011).
Sumoylation ve geliştirici Maya Kinetokor Proteinler Ndc10 ve Ndc80 ve ubikuitinasyomınun Tespiti verir Protein Saflaştırma Tekniği
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Ohkuni, K., Takahashi, Y., Basrai, M. A. Protein Purification Technique that Allows Detection of Sumoylation and Ubiquitination of Budding Yeast Kinetochore Proteins Ndc10 and Ndc80. J. Vis. Exp. (99), e52482, doi:10.3791/52482 (2015).More

Ohkuni, K., Takahashi, Y., Basrai, M. A. Protein Purification Technique that Allows Detection of Sumoylation and Ubiquitination of Budding Yeast Kinetochore Proteins Ndc10 and Ndc80. J. Vis. Exp. (99), e52482, doi:10.3791/52482 (2015).

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