Waiting
Login processing...

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

Biology

Silencing van Published: August 12, 2015 doi: 10.3791/52849

Abstract

Silencing van het tumor suppressor eiwit BRCA2 en de detectie met conventionele biochemische analyses vormen een grote technische uitdaging vanwege de grote omvang van de menselijke BRCA2-eiwit (ongeveer 390 kDa). Wij rapporteren modificaties standaard siRNA transfectie en immunoblotting protocollen menselijke BRCA2 zwijgen te detecteren endogene BRCA2-eiwit, respectievelijk in humane epitheliale cellijnen. Belangrijke stappen zijn een hoge siRNA om transfectiereagens verhouding en twee daaropvolgende rondes van siRNA transfectie binnen hetzelfde experiment. Met behulp van deze en andere wijzigingen van het standaardprotocol we steeds meer bereiken dan 70% onderdrukking van het menselijke BRCA2-gen zoals beoordeeld door immunoblotting-analyse met anti-BRCA2 antilichamen. Bovendien denaturatie van de cellysaten bij 55 ° C in plaats van de gebruikelijke 70-100 ° C en andere technische optimalisaties van de immunoblotting procedure waarmee de aanwezigheid van intact eiwit BRCA2 zelfs when zeer kleine hoeveelheden uitgangsmateriaal zijn of als BRCA2 proteïne expressieniveaus zeer laag. Efficiënte silencing van BRCA2 in humane cellen een waardevolle strategie BRCA2 functies verstoren in cellen met intacte BRCA2, waaronder tumorcellen, om het moleculaire netwerk en celfuncties die beïnvloed kunnen worden door pathogene BRCA2 mutaties in tumoren te onderzoeken. Aanpassing van dit protocol voor efficiënte silencing en analyse van de andere 'grote' eiwitten zoals BRCA2 moet gemakkelijk haalbaar zijn.

Introduction

De BRCA2 (borstkanker vatbaarheid gen-2) gen codeert voor een tumor suppressor eiwit dat een cruciale rol bij het ​​herstel van DNA dubbelstrengige breuken door het reguleren van de functie van het recombinase enzym Rad51 1 speelt. BRCA2 is ook betrokken bij de modulatie van transcriptie en celcycluscontrole 2. Kiemlijn mutaties in het BRCA2-gen induceren een autosomaal dominant vatbaarheid voor borst- en eierstokkanker bij vrouwen en prostaatkanker bij mannen, en aanleg voor andere kankersoorten 3,4. Ondanks het verhoogde risico van kanker, BRCA2 mutaties die tegengaan of verminderen BRCA2 functie kankercellen gevoeliger voor chemotherapeutische middelen die DNA-beschadiging veroorzaken 5-7 maken. Sporadische kankers vertonen een lage BRCA2 mutaties (<3%) terwijl een lager niveau van BRCA2-eiwit werden bij sommige types kanker gedetecteerd, wat suggereert dat BRCA2-eiwitkan tijdens het ontstaan ​​van tumoren worden verloren in sporadische kankers via niet-mutatie-afhankelijke mechanismen 7,8. Het is dus belangrijk om BRCA2 functies begrijpen in de context van kankerbiologie en in andere biologische instellingen.

Een krachtig hulpmiddel gebruikt om nieuwe functies van een gen in zoogdiercellen te identificeren om de expressie te onderdrukken. Als voorbeeld is silencing BRCA2-expressie in verschillende normale epitheelcellen recentelijk geleid tot de identificatie van een nieuwe functie van BRCA2 als regulator van anoikis weerstand, een belangrijke stap in het verkrijgen van kankercel invasieve en metastatische vermogen 9. Gene silencing kan worden bereikt door in de cellen of kleine interfererende (si) RNA of short hairpin (sh) RNA-moleculen gericht op de specifiek gen. De hoge potentie van siRNA en het gebruiksgemak maken het de preferentiële tool voor zwijgen experimenten gericht op het verwerven van nieuwe inzichten in biologische processen kritische eennd om nieuwe therapeutische targets te identificeren. Evenwel efficiënte knockdown van genexpressie niet gemakkelijk bereikbaar voor alle genen en kunnen zeer variabel zijn, afhankelijk van het celtype. Aangezien een afname in de intracellulaire eiwitgehalten het meest relevant fenotype onderzocht, is het cruciaal om gen-silencing kwantificeren immunoblotting analyse van het genproduct. Hiermee verband het BRCA2-eiwit vormt een extra uitdaging: wordt een groot eiwit (ongeveer 390 kDa), geen technische moeilijkheden aanwezig voor conventionele biochemische analyse, inclusief immunoblotting.

Wij rapporteren hier een protocol geoptimaliseerd voor efficiënte silencing van BRCA2 in menselijke epitheliale cellijnen en voor een snelle en succesvolle opsporing van BRCA2-eiwit knockdown door immunoblotting analyse.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

1. Bereid siRNA oplossingen

  1. Resuspendeer 5 nmol van roerei (Ctrl) en 5 nmol van BRCA2 siRNA gedroogde pellets in 100 ul RNase-free water (uiteindelijke siRNA concentratie: 50 pm). Dit is de siRNA voorraad en moet bij -20 ° C in 10 gl aliquots worden opgeslagen.
  2. Neem een ​​monster van 10 ul van de siRNA voorraad en voeg 40 ul van RNase-vrij water aan de 10 uM siRNA werkende oplossing te verkrijgen. Deze verdunning moet worden bewaard bij -20 ° C tot gebruik.
    LET OP: Het siRNA werkende oplossing mag niet bevriezen ondergaan / ontdooien van meer dan 3 keer.

2. Seeding van menselijke epitheelcellen Lines

  1. Verwijder het groeimedium van menselijke epitheliale cellijnen groeien als monolagen cellen in weefselkweekplaten in een bevochtigde incubator bij 37 ° C, 5% CO 2.
  2. Was de cellen in de plaat eenmaal met RT PBS (10 ml PBS gedurende een 100 mm plaat).
  3. Om de cellen los van de plaat,Voeg 2 ml van 0,25% trypsine / 0,53 mM EDTA-oplossing en incubeer 3-5 min afhankelijk van het celtype.
  4. Voor het verzamelen van de losgemaakte cellen, trypsine te neutraliseren door het toevoegen van 2 ml compleet kweekmedium dat 10% foetaal runderserum.
  5. Overdracht van de cellen om een ​​15 ml buis.
  6. Centrifugeer de cellen bij 320-330 g gedurende 3 min bij 4 ° C in een swinging bucket rotor.
  7. Resuspendeer de celpellets in 5 ml antibiotica-vrij medium.
  8. Tel de cellen onder de microscoop in een Burker kamer of met een geautomatiseerd telsysteem volgens de instructies van de fabrikant.
  9. Zaad de cellen in 6-well platen tot ongeveer 80% confluent na 24 uren (0,5-1 x10 6 cellen in 2 ml medium per putje). Optimaal aantal cellen te geënt kan variëren naargelang de specifieke cellijnen en de groeisnelheid.
    OPMERKING: Niet antibiotica toe te voegen in het medium op dit punt, omdat antibiotica negatief zal interfereren met de efficiëntie van ovectie. Het is belangrijk dat de cellen bij lage cultuur passages (<10) met hoge efficiëntie van BRCA2 siRNA transfectie bewerkstelligen.

3. Transfecteren cellen met siRNA

  1. Vierentwintig uur na het uitplaten van de cellen, tot de eerste ronde van transfectie.
    1. Verdun 6 pl lipide gebaseerde 10 specifieke siRNA transfectie reagens in 130 ul gereduceerd serum medium.
    2. Verdun 3 ul 10 uM siRNA (30 pmol) in 130 pl verminderde serum medium.
    3. Combineer de verdunde siRNA met verdunde transfectie reagens en incubeer gedurende 5-10 minuten bij kamertemperatuur.
    4. Tijdens de incubatie, verwijder het medium uit de cellen en voeg 2 ml vers medium voorverwarmd bij 37 ° C (zonder antibiotica).
    5. Voeg 250 ul van de siRNA-transfectie reagens complexen aan de cellen (dit bedrag voor een enkel putje van een 6-wells plaat).
    6. Incubeer de cellen in een bevochtigde incubator bij 3776, C met 5% CO 2.
  2. Na 24 uur werd verder met de tweede ronde van transfectie door stap 3.1.1-3.1.5 de volgende modificatie voor stap 3.1.2: verdun 5 ul 10 uM siRNA (50 pmol) in 130 pl verminderde serum medium.
    1. Incubeer de cellen gedurende 1-2 dagen bij 37 ° C voorafgaand aan de analyse.
      OPMERKING: Twee ronden van transfecties en het gebruik van een hoge siRNA / transfectiereagens verhouding in de tweede ronde zijn essentieel om een hoge efficiëntie van BRCA2 silencing krijgen.

4. Lyse cellen voor immunoblotting analyse

  1. Bereid verse lysisbuffer met PBS (pH 7,4) die 1% van de niet-ionogene, niet-denaturerende detergens octylfenoxypolyethoxyethanol, 5 mM natriumpyrofosfaat, 1 mM natriumorthovanadaat, 10 mM natriumfluoride, 2 mM fenylmethylsulfonylfluoride, 10 ug / ml leupeptine, 10 gg / ml aprotinine. Houd het op het ijs.
  2. Verwijder het medium uit de cellen en was ze eenmaal met koud PBS (2 ml / putje) in de plaat. Om PBS overdracht te voorkomen, volledig te verwijderen van de plaat.
  3. Voeg 200 ul lysisbuffer aan elke well.
    Opmerking: Als de cellen ook worden gebruikt voor andere testen, trypsinize de cellen zoals beschreven in stap 2,1-2,6 en resuspendeer de cellen in geschikte buffer / medium afhankelijk van de toepassing te gebruiken.
  4. Voorzichtig zwenken de plaat uniform te verdelen de lysis buffer en incubeer gedurende 15 minuten bij 4 ° C op een rotator.
  5. Verzamel het cellysaat in een microcentrifuge buis op ijs met behulp van een celschraper.
  6. Centrifugeer bij 17.900 xg gedurende 25 min bij 4 ° C en verzamel de bovenstaande vloeistof in een nieuwe buis.
  7. Meet de eiwitconcentratie gebruikmaking van een commercieel verkrijgbaar eiwit assay volgens de aanwijzingen van de fabrikant.

5. BRCA2 immunoblotting analyse

  1. Bereid de lopende buffer door verdunning van 50 ml van 20x Tris-acetaat SDS lopende bUffer (50 mM Tricine, 50 mM Tris Base, 0,1% SDS, pH 8,24) met 950 ml gedestilleerd water.
  2. Bereid de sample als volgt: voeg 15 ug totaal cellysaat, 5 ul van 4x monsterbuffer bevattende lithium dodecyl sulfaat bij pH 8,4, 2 ui 10X monster reductiemiddel (0,5 M DTT) en lysis buffer tot een eindvolume van 20 ul.
    NB: Dit protocol maakt de ontdekking van BRCA2 in normale cellijnen ook bij gebruik van een lager bedrag van de totale eiwitten (tot 5 ug).
  3. Denatureren monsters bij 55 ° C gedurende 10 min.
    LET OP: Het is cruciaal om 55 ° C te gebruiken. Aangezien BRCA2 proteïne warmtegevoelig 11, hogere denaturering temperaturen leiden consequent verlies van intacte full-length (390 kDa) BRCA2-eiwit.
  4. Stel de elektroforetische kamer volgens de instructies van de fabrikant.
  5. Plaats de monsters en 10 ul hoogmoleculair vooraf gekleurde eiwitstandaard een precasted gel (Tris-acetaat 3-8%) en uitgevoerd bij 120 V gedurende about 2 uur 12. Stop de elektroforetische run voor de 55 kDa blauwe markering laat de precasted gel.
  6. Bereid de overdracht buffer met 50 ml van 20x overdrachtsbuffer, 100 ml 100% methanol en 850 ml water.
  7. Activeren PVDF-membraan (poriegrootte 0,45 um) door het weken in 100% methanol gedurende 5 minuten, spoelen met gedistilleerd water en equilibreren overdrachtbuffer tenminste voor 5 min. Week de sponzen van de overdrachtsinrichting in transfer buffer bij 4 ° C tot gebruik.
  8. Wanneer de elektroforetische run voorbij is, monteer de sandwich bij de overdracht stack in de volgende volgorde (bottom-up): drie sponsen verzadigd in de overdracht buffer, een 3MM grade papier vel verzadigd in de overdracht buffer, de gel, geactiveerde PVDF membraan, een 3MM grade papier vel verzadigd in de overdracht buffer, drie sponzen verzadigd in de overdracht buffer 13,14. Plaats de stapel in de inrichting en transporterende eiwitten bij 350 mA gedurende 4 uur bij 4 ° C of bij 180 mA gedurende de nacht bij 4 ° C.
    OPMERKING: Being BRCA2 een groot eiwit, is het cruciaal om de overgang te verlengen van 1 uur (zoals voorgesteld door de fabrikant en meest transferprotocollen) tot 4 uur of gedurende de nacht volledige overdracht van hoogmoleculair eiwitten garanderen. Bovendien, vanwege de lange overdrachtstijd, is het essentieel om de blotting uitgevoerd in een koude kamer bij 4 ° C om oververhitting te minimaliseren en sandwich demonteren te vergemakkelijken. Semi-droge overdracht systemen zijn niet goed voor het overbrengen van grote eiwitten.
  9. Na overdracht, was de membraan met TBS, blokkeren gedurende 1 uur bij KT in TBS-Tween 0,25% (TBS-T) met 5% magere melkpoeder en probe overnacht bij 4 ° C met 30 ul anti-BRCA2 konijnen polyklonaal antilichaam ( 200 gg / ml), verdund in 9 ml TBS-T + 5% magere melkpoeder [1: 300 (v / v) verdunning].
  10. Was het membraan driemaal (10 minuten elk) met TBS-T, dan incubeer het filter 1 uur met 1 pl mierikswortel peroxidase-geconjugeerd anti-konijn secundair antilichaam verdund in 10 ml TBS-T + 5% magere melkpoeder. Daarna was het membraan driemaal (10 minuten elk) met TBS-T.
  11. Voer immunodetectie door ECL te BRCA2 eiwitten openbaren met verbeterde chemiluminescentie (ECL) Western Blotting Detection Reagent, volgens de instructies van de fabrikant. Visualiseer immunochemiluminescent bands op hoge resolutie ECL films.
  12. Voer immunodetectie met een antilichaam voor een huishoud-gen, zoals β-tubuline (55 kDa), op hetzelfde filter als ladingscontrole met een monoklonaal antilichaam tegen β-tubuline verdund 1: 1000 (10 pl anti-tubuline antilichaam in 10 ml TBS-T + 5% magere melkpoeder) gedurende 1 uur bij KT. Was en incubeer secundair antilichaam zoals beschreven voor BRCA2 (5,10-5,11), behalve het gebruik van mierikswortel peroxidase-geconjugeerd anti-muizen in plaats van anti-konijn secundair antilichaam.
  13. Verwerven van een digitaal beeld van de films onder de indruk van immunochemiluminescent bands en de band intensiteit door toegewijde beeldanalyse software analyseren (bv., ImageJ).

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Alvorens biologische / biochemische assay voor het effect van BRCA2 silencing op celfuncties onderzoeken de eerste stap is om de specificiteit van de silencing bevestigen via een vervormd siRNA (niet-gerichte siRNA) zij aan zij met BRCA2 siRNA (figuur 1A ). Het is belangrijk om een tweede ronde van siRNA transfectie uitgevoerd met een hoge siRNA / transfectie gekozen om een hoge efficiëntie van BRCA2 silencing krijgen. Inderdaad, die uitsluitend een ronde siRNA transfectie of een lagere siRNA transfectie verhouding in de tweede ronde (25 pmol siRNA en 6 ui transfectie reagens) zou resulteren in lagere efficiëntie knockdown (Figuur 1B). De tweede stap is de optimale minimale tijd om het hoogste niveau van gen-silencing verkrijgen beoordelen. Afhankelijk van de celsoort kan dit tussen 24 en 48 uur variëren na de tweede ronde van siRNA transfectie. Bijvoorbeeld 24 uur is voldoende voor Nthy schildkliercellen maar tot 48hr nodig zijn voor een efficiënte BRCA2 knock-down in PNT1A prostaat cellen (Figuur 2A). BRCA2 silencing is vrij stabiel tot dag 7 na de tweede transfectie cyclus (Figuur 2B). We merken op denaturerende de cellysaten bij een temperatuur boven 55 ° C (100 ° C gedurende 5 min), leidt tot 50% verlies van BRCA2-eiwit (Figuur 2C), wegens de thermosensitivity van BRCA2 11.

Zodra optimale silencing tijd ingesteld, kan de effecten van het verlies van BRCA2-eiwit in verschillende assays worden benut. Omdat in vivo mutaties die verlies van functie van BRCA2 veroorzaakt bevorderen verhoogde gevoeligheid voor PARP-remmers en andere chemotherapeutische middelen die DNA-beschadiging veroorzaken 15-18, gemeenschappelijke test is de gevoeligheid van BRCA2 -silenced cellen aan de PARP-remmer rucaparib bepalen of oloparib. In het experiment weergegeven in figuur 3, PNT1A cellen verarmd of BRCA2-eiwit met siRNA behandeld met 10 uM rucaparib voor 24 uur waarna proliferatie werd beoordeeld door een MTT-gebaseerde celproliferatie assay. Uitputting van BRCA2-eiwit resulteert in een tijdsafhankelijke afname in celproliferatie na rucaparib behandeling (figuur 3).

Figuur 1
Figuur 1. Twee rondes van transfectie en hoge siRNA te transfectiereagens verhouding te verbeteren BRCA2 silencing. (A) Specificiteit van BRCA2 silencing werd in Nthy cellen bevestigd door immunoblotting-analyse 24 uur na de tweede ronde van transfectie met behulp scrambled siRNA (Ctrl) als controle voor de vergelijking van BRCA2 eiwitniveaus. Molecuulgewichtsmerkers worden gerapporteerd aan de linkerkant. (B) PNT1A cellen werden blootgesteld aan 1 of 2 cycli van BRCA2 siRNA transfectie zoals beschreven in het protocol [Cycles (#) 1 en 2] en BRCA2 proteïne depletie werd gekwantificeerd door immunoblotting. Twee cycli van transfectie met scrambled siRNA werden gebruikt als controle (Ctrl). In 2b, werden PNT1A cellen onderworpen aan twee cycli van BRCA2 siRNA transfectie een lagere siRNA transfectie reagens verhouding in de tweede cyclus een modificatie (25 pmol siRNA / 6 ul transfectie reagens). In alle gevallen werden BRCA2 eiwitniveaus geanalyseerd 48 uur na de tweede cyclus. Aan de onderkant, is kwantificering van BRCA2-eiwit niveaus gemeld als BRCA2 / Tubuline verhouding. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.

Figuur 2
Figuur 2. Optimalisatie van BRCA2 knockdown. (A) Optimal BRCA2 knockdown kan 24 tot 48 uur na de tweede siRNA transfectie cyclus nodig. Twee verschillende cellijnen (PNT1A en Nthy) werden beoordeeld op BRCA2 knockdown 24 uur en 48 uur na de tweede siRNA transfectie cyclus door immunoblotting analyse. Onderaan zijn BRCA2 eiwitniveaus gerapporteerd als percentage van de niveaus op tijdstip 0 uur, ingesteld op 100. De gegevens stellen het gemiddelde ± SE van drie onafhankelijke experimenten. (B) BRCA2 knockdown stabiel gedurende 7 dagen. PNT1A cellen werden beoordeeld op BRCA2 knock-down tot 196 uur na de tweede siRNA transfectie cyclus door immunoblotting. De verhouding van BRCA2 aan tubuline signaal gemeld onderin. (C) BRCA2-eiwit is warmtegevoelig. Niet-getransfecteerde PNT1A cellen werden na uitplaten (ongeveer 70% confluentie) 24 uur verzameld en gelyseerd volgens het protocol. Twee aliquots van dezelfde cel lysaat (15 ug totaal eiwit) werden gedenatureerd hetzij bij 55 ° C gedurende 10 minuten of bij 100 & #176; C gedurende 5 min en BRCA2 eiwitniveaus werden door immunoblotting. Aan de onderkant, de verhouding van BRCA2 aan tubuline signaal wordt gemeld. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.

Figuur 3
Figuur 3. BRCA2 silencing verhoogt de cel gevoeligheid voor PARP remmer rucaparib. PNT1A cellen getransfecteerd met hetzij controle (Ctrl) of BRCA2 siRNA werden 48 uur na transfectie verzameld en uitgeplaat in 96-well plaat (2.000 cellen / putje). Na 24 uur werd 10 uM rucaparib toegevoegd aan de cellen gedurende 24 uur, waarna de cellen in afwezigheid van het geneesmiddel werden gehouden tot 96 uur. Celproliferatie werd op de aangegeven tijd met de MTT assay door meting van de absorptie bij 550-690 nm. Each tijdstip vertegenwoordigt het gemiddelde ± SD van drie putten uit een representatief experiment. Ctrl siRNA, blauwe lijn; BRCA2 siRNA, rode lijn. Op de top, BRCA2-eiwit profiel in BRCA2 siRNA getransfecteerde cellen wordt gemeld. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Door kiemlijn mutaties van het BRCA2-gen leiden tot een verhoogd risico van verschillende soorten kanker, zoals vrouwelijke en mannelijke borstkanker, eierstokkanker, prostaatkanker, pancreaskanker, melanoom en 3,4, een aantal studies ondernomen om de biologische functie begrijpen van het BRCA2-eiwit. De meeste van deze onderzoeken zijn genetisch bepaalde vooral door technische problemen bij het analyseren van een grote eiwitachtige BRCA2. De hier beschreven methode voor geluiddemping en analyseren BRCA2 eiwitexpressie verschaft een efficiënt middel om de functies van de BRCA2 tumorsuppressorgen in een breed spectrum van biologische assays onderzocht. De silencing protocol is gebaseerd op standaard siRNA transfectie procedures nog bevat een aantal cruciale wijzigingen evenals tips voor een succesvolle en consistente knockdown van BRCA2. De siRNA transfectie protocol is veilig, snel en efficiënt en, anders shRNA, die meestal gebruik maakt van lentiviral vectoren, geen specifieke biologische veiligheid procedures nodig en kan gemakkelijk worden uitgevoerd in een laboratorium met een celkweek faciliteit. Evenzo heeft het immunoblotting protocol geoptimaliseerd voor efficiënte detectie van een groot eiwit zoals BRCA2. De immunoblotting protocol is ook bevestigd voor het detecteren van recombinant humaan BRCA2-eiwit heteroloog tot expressie gebracht in gistcellen 9.

Een aantal belangrijke factoren voor een efficiënte levering van siRNA worden hier gerapporteerd. Zij omvatten twee cycli van transfecties en een hoge siRNA transfectie reagens ratio, vooral in de tweede cyclus. Ontbreken van antibiotica voorafgaand en gedurende de transfectieprocedure is een kritische factor. Echter, deze procedure bloot cellen in kweek verhoogde kans op bacteriële besmetting; dus extra voorzorgsmaatregelen moeten worden genomen om een ​​hoge standaard van de steriliteit te waarborgen bij alle stappen. Opgemerkt wordt dat, afhankelijk van het celtype, efficiënte gen knockdown zal vergen doorgaans 24-48 uur na de tweede cyclus. De huidige werkwijze heeft het voordeel dat gene silencing vrij stabiel ten minste tot dag 7 na de tweede transfectie cyclus. Dit maakt het onderzoek mogelijk van de effecten van BRCA2 knockdown in diverse biologische assays, met inbegrip van de cellulaire respons op verschillende chemotherapeutische geneesmiddelen. Er is echter een beperking van de onderhavige techniek vertegenwoordigd doordat exogene siRNA moleculen niet geïntegreerd in het genoom, kan aldus een stabiele knockdown van genexpressie niet worden bereikt. Alternatief stabiele knockdown krijgen, shRNA lentivirale infectie kan worden uitgevoerd, mits het laboratorium bereid aanvullende biosafety eisen (BSL-2 normen volgens de NIH richtlijnen). Bovendien, als transfectie geen toepasselijke benadering voor de bestudering van genfunctie in een typespecifieke cel (bijv., T-lymfocyten), gebruik van celspecifieke conditionele Brca2 knockout muizen blijft de enige alterntieve 19.

Deze werkwijze rapporten ook diverse tips voor een succesvolle detectie van een hoog molecuulgewicht eiwit door immunoblotting en geschikt is voor zowel hoge als lage abundantie proteïnen. Vooral vanwege de thermosensitivity van de BRCA2-eiwit, een lagere denaturerende temperatuur is cruciaal voor een optimale detectie in overeenstemming met een eerdere studie 11. Deze technische "truc" ook nuttig zijn voor andere eiwitten waarvan detectie door immunoblotting standaard protocollen niet succesvol gebleken zijn. We verwachten dat deze methode bevat tips van algemene geldigheid en kan dus silencing en detectie van vele andere uitdagende eiwitten te vergemakkelijken.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
BRCA2 siRNA Dharmacon L-003462-00 SMARTpool: ON-TARGETplus BRCA2 siRNA
Ctrl siRNA Dharmacon  D-001810-10-05 ON-TARGETplus Non-targeting Pool
Lipofectamine RNAiMAX Reagent  Life Technologies 13778075 Transfection Reagent
OPTI-MEM I Reduced Serum Medium Life Technologies 31985-070 Medium for transfection procedure
NuPAGE Tris-Acetate 3-8% 1,5 mm Gel precast Life Technologies EA0378 Gel for protein electrophoresis
NuPAGE LDS Sample buffer  Life Technologies NP0007 Reagent for protein electrophoresis
NuPAGE Sample Reducing agent (10x) Life Technologies NP0004 Reagent for protein electrophoresis
NuPAGE Antioxidant Life Technologies NP0005 Reagent for protein electrophoresis
HiMark Pre-stained protein standard Life Technologies LC5699 Prestained marker for gel electrophoresis
XCell SureLoc Mini-Cell  System Life Technologies EI0002 Equipment for protein electrophoresis/transfer
NuPAGE Tris-Acetate SDS Running Buffer Life Technologies LA0041 Reagent for Western blotting
PVDF membrane Millipore IPVH00010 Reagent for Western blotting
NuPAGE Transfer Buffer Life Technologies NP0006-1 Reagent for Western blotting
BRCA2 H-300 rabbit polyclonal antibody Santa Cruz Biotechnology sc-8326 1:300 dilution
Beta-tubulin monoclonal antibody Sigma Aldrich T4026-100UL 1:1,000 dilution
Skim Milk powder Sigma Aldrich 70166 Reagent for Western blotting
Tween-20 Sigma Aldrich P1379 Reagent for Western blotting
SuperSignal West Pico/Femto Chemiluminescent Substrate Pierce Thermo Scientific 34080/34096 Chemiluminescence system
PNT1A cells SIGMA Aldrich (for ECACC) 95012614 PNT1A human, normal prostate epithelium immortalized with SV40
Nthy cells SIGMA Aldrich (for ECACC) 90011609 Nthy-ori 3-1 Cell Line human, thyroid follicular epithelial cells
Cell Proliferation Kit I (MTT) Roche 11465007001 Kit for cell proliferation assays

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Thorslund, T., West, S. C. BRCA2: a universal recombinase regulator. Oncogene. 26, 7720-7730 (2007).
  2. Yoshida, K., Miki, Y. Role of BRCA1 and BRCA2 as regulators of DNA repair, transcription, and cell cycle in response to DNA damage. Cancer Sci. 95, 866-871 (2004).
  3. Martin, A. M., et al. Germline mutations in BRCA1 and BRCA2 in breast-ovarian families from a breast cancer risk evaluation clinic. J Clin Oncol. 19, 2247-2253 (2001).
  4. Castro, E., Eeles, R. The role of BRCA1 and BRCA2 in prostate cancer. Asian J Androl. 14, 409-414 (2012).
  5. Vencken, P. M., et al. Chemosensitivity and outcome of BRCA1- and BRCA2-associated ovarian cancer patients after first-line chemotherapy compared with sporadic ovarian cancer patients. Ann Oncol. 22, 1346-1352 (2011).
  6. Farmer, H., et al. Targeting the DNA repair defect in BRCA mutant cells as a therapeutic strategy. Nature. 434, 917-921 (2005).
  7. Arbini, A. A., et al. Mitochondrial DNA depletion sensitizes cancer cells to PARP inhibitors by translational and post-translational repression of BRCA2. Oncogenesis. 2, e82 (2013).
  8. Yang, F., Guo, X., Yang, G., Rosen, D. G., Liu, J. AURKA and BRCA2 expression highly correlate with prognosis of endometrioid ovarian carcinoma. Mod Pathol. 24, 836-845 (2011).
  9. Guaragnella, N., Marra, E., Galli, A., Moro, L., Giannattasio, S. Silencing of BRCA2 decreases anoikis and its heterologous expression sensitizes yeast cells to acetic acid-induced programmed cell death. Apoptosis. 19, 1330-1341 (2014).
  10. Mahato, R. I., Rolland, A., Tomlinson, E. Cationic lipid-based gene delivery systems: pharmaceutical perspectives. Pharm Res. 14, 853-859 (1997).
  11. Su, L. K., et al. Characterization of BRCA2: temperature sensitivity of detection and cell-cycle regulated expression. Oncogene. 17, 2377-2381 (1998).
  12. Laemmli, U. K. Cleavage of structural proteins during the assembly of the head of bacteriophage T4. Nature. 227, 680-685 (1970).
  13. Towbin, H., Staehelin, T., Gordon, J. Electrophoretic transfer of proteins from polyacrylamide gels to nitrocellulose sheets: procedure and some applications. Proc Natl Acad Sci U S A. 76, 4350-4354 (1979).
  14. Burnette, W. N. ' 'Western blotting': electrophoretic transfer of proteins from sodium dodecyl sulfate--polyacrylamide gels to unmodified nitrocellulose and radiographic detection with antibody and radioiodinated protein A. Anal Biochem. 112, 195-203 (1981).
  15. Hunter, F. W., et al. Dual targeting of hypoxia and homologous recombination repair dysfunction in triple-negative breast cancer. Mol Cancer Ther. , (2014).
  16. Drew, Y., et al. Therapeutic potential of poly(ADP-ribose) polymerase inhibitor AG014699 in human cancers with mutated or methylated BRCA1 or BRCA2. J Natl Cancer Inst. 103, 334-346 (2011).
  17. Bryant, H. E., et al. Specific killing of BRCA2-deficient tumours with inhibitors of poly(ADP-ribose) polymerase. Nature. 434, 913-917 (2005).
  18. Ihnen, M., et al. Therapeutic potential of the poly(ADP-ribose) polymerase inhibitor rucaparib for the treatment of sporadic human ovarian cancer. Mol Cancer Ther. 12, 1002-1015 (2013).
  19. Jeong, J. H., Jo, A., Park, P., Lee, H., Lee, H. O. Brca2 Deficiency Leads to T Cell Loss and Immune Dysfunction. Mol Cells. , (2015).

Tags

Molecular Biology BRCA2 siRNA humane cellijnen en genmanipulatie transfectie immunoblotting
Silencing van<em&gt; BRCA2</em&gt; Naar Novel-BRCA2 geregeld biologische functies Identificeer in gekweekte menselijke cellen
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Moro, L., Guaragnella, N.,More

Moro, L., Guaragnella, N., Giannattasio, S. Silencing of BRCA2 to Identify Novel BRCA2-regulated Biological Functions in Cultured Human Cells. J. Vis. Exp. (102), e52849, doi:10.3791/52849 (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