Waiting
Login processing...

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

Cancer Research

Evaluación de la resistencia a inhibidores de la cinasa de tirosina por un interrogatorio de vías de transducción de señal por Arrays de anticuerpos

Published: September 19, 2018 doi: 10.3791/57779

Summary

Aquí, presentamos un protocolo para matrices de anticuerpo para identificar alteraciones en las vías de señalización en distintos modelos celulares. Estos cambios, causados por drogas/hipoxia/ultra-violet luz radiación, o sobreexpresión/downregulation/nocauts, son importantes para varios modelos de la enfermedad y pueden indicar si una terapia eficaz o puede identificar mecanismos de drogas resistencia.

Abstract

Pacientes con cáncer con una regulación aberrante de las redes de la fosforilación de la proteína a menudo se tratan con inhibidores de la cinasa de la tirosina. Tasa de respuesta cercana al 85% es comunes. Desafortunadamente, los pacientes se convierten a menudo refractarios al tratamiento alterando sus vías de transducción de señal. Una implementación de los perfiles de expresión con microarrays puede identificar los cambios en general a nivel de mRNA, y proteómica puede identificar los cambios generales en los niveles de proteínas o puede identificar las proteínas involucradas, pero la actividad de la transducción de la señal vías pueden establecerse sólo por interrogar las modificaciones post-traduccionales de las proteínas. Como resultado, la capacidad para identificar si un tratamiento es exitoso o si se presentó resistencia, o la habilidad para caracterizar alteraciones en las vías de señalización, es un desafío clínico importante. Aquí, ofrecemos una explicación detallada de arrays de anticuerpos como una herramienta que puede identificar alteraciones de todo el sistema en varias modificaciones post-traduccionales (p. ej., fosforilación). Una de las ventajas del uso de arrays de anticuerpos incluye su accesibilidad (matriz no requiere un experto en proteómica o equipo costoso) y la velocidad. La disponibilidad de arreglos a una combinación de modificaciones poste-de translación es la limitación primaria. Además, enfoques imparciales (fosfoproteómico) pueden ser más convenientes para el descubrimiento de la novela, mientras que arrays de anticuerpos son ideales para los objetivos más ampliamente caracterizados.

Introduction

La aplicación clínica de los inhibidores de quinasa tirosina específica (TKI) ha transformado el tratamiento del cáncer proporciona médicos herramientas eficaces para atacar las proteínas específicas transformación neoplásica en coche. Estos compuestos inhiben o bloquean la fosforilación de proteínas dirigida por tirosina quinasas1,2. ITC se convirtió en parte debido a alteraciones genéticas en clave varios genes de señalización son suficientes para la iniciación de cáncer unidad y progresión [p. ej., receptor del factor de crecimiento epidérmico (EGFR), proto-oncogene tirosina-quinasa Src (SRC), BCR-ABL y receptor del factor de crecimiento epidérmico humano 2 (HER2)]3,4. El impacto de ITC en el ciclo celular5 y el de vías de señalización molecular6 representa una transformación de los no focalizados para el tratamiento del cáncer molecular guiada. La ventaja clave de ITC versus quimioterapia es la tasa de respuesta mayor y el menor riesgo de toxicidad para las células sanas7. Como resultado, se ha aumentado la atención en la investigación y desarrollo de la novela ITC.

Acceso a los resultados de secuenciación comenzó con el proyecto del genoma humano8,9,10 y continúa hoy con varios generación (NextGen) cáncer secuencia esfuerzos [por ejemplo, el genoma del cáncer Atlas (TCGA)11,12]. Esto ha inspirado muchas metodologías experimentales que proporcionan información simultánea sobre miles de genes o proporcionan copias instantáneas imparciales de genes o proteínas moduladas por perturbaciones biológicas13. Dado que la regulación de la función celular se produce en varios niveles, de la transcripción de genes para la modificación poste-de translación de proteínas y su actividad, será una comprensión completa de los eventos de control de la función celular en última instancia requieren de una integración de los datos de varias lecturas biológicas. La capacidad para monitorear los niveles de ARN mensajero (ARNm) de miles de genes con una resolución de unicelular gen ha aumentado la capacidad de hacer inferencias acerca de las funciones de los genes y las interacciones a escala de todo el genoma. Sin embargo, la interpretación de arreglos de discos de gene expresión siempre será inherentemente incompleta sin la integración de otros niveles de regulación: a saber, los niveles de expresión de la proteína, los Estados de modificación de la proteína y la proteína poste-de translación modificaciones (fosforilación ubiquitylation, metilación, etc.). Aquí, describimos la utilidad de los arrays de anticuerpos como medio para interrogar las modificaciones post-traduccionales de importantes componentes de señalización en función de varias condiciones en un solo experimento14,15, 16.

Arreglos de discos de fosfo-anticuerpos pueden ser empleados para distinguir y analizar los cambios en la señal transduction caminos16. Estas pueden surgir de una modificación genética o tratamientos de líneas celulares con inhibidores de la cinasa, quimioterapia, estrés causado por el hambre de privación, hipoxia o suero de glucosa. De nota, resistencia a la droga o de un gen específico para arriba - o regulación a la baja también puede causar cambios en la señal transduction caminos17.

Resistencia a los medicamentos, por ejemplo, puede surgir de mutaciones de la blanco de la droga para evitar sensibilidad. En cáncer de pulmón, conoce las mutaciones de EGFR representar el cáncer insusceptible a ciertos ITC, pero más susceptibles a otros. Vías de señalización alternativa puede activarse sobre mutación17. Como una aplicación más amplia para la identificación de las vías de transducción de señal implicadas en la resistencia y la hipoxia, etc., matrices de fosfo-anticuerpos permiten conocer más y comprender por lo tanto, los mecanismos implicados.

Tecnologías que permitan una evaluación de las modificaciones de proteínas representan un componente importante de la biología de sistemas porque sirven a menudo una función reguladora, como la modulación de la actividad de una enzima o de las interacciones físicas entre proteínas. La importancia de las modificaciones post-traduccionales es ilustrada por el papel de la fosforilación de la proteína en casi todos extracelular desencadena la señal de transducción vías18. Tradicionalmente, la identificación de las quinasas o del estado de fosforilación de proteínas podría también determinar por análisis de Western blot, especialmente si el investigador está interesado en sólo 1 a 5 objetivos. Sin embargo, manchas blancas /negras occidentales son muy selectivas y pueden estar sesgadas hacia el conocimiento previo y podrían pasar por alto objetivos importantes como resultado. Arreglos de anticuerpos proporcionan una lectura de medio rendimiento de múltiples objetivos incrustando diferentes anticuerpos de captura [tyrosine(s) fosforilada pan específicos, anti-ubiquitina, etc.] en una matriz sólida (p. ej., de vidrio o nitrocelulosa). Anticuerpos secundarios proporcionan información sobre las proteínas específicas en un formato ELISA sándwich (figura 1). Este ensayo se convierte en el más poderoso y pertinente como más objetivos son de interés o el conocimiento previo está restringido a15. Los fosfo-arrays son empleables en términos más generales como pueden comparar la fosforilación como general cantidades de proteína de una variedad más amplia de objetivos en un experimento y proporcionar una cuantificación significativamente mejorada sobre espectrometría de masas. Esta técnica no es aplicable para la identificación de sitios de fosforilación nuevos o desconocidos.

Proteómica basada en espectrometría de masa a gran escala podría ser empleado para identificar sitios específicos de fosforilación de proteínas19. Aunque esta técnica puede enumerar miles de acontecimientos poste-de translación, requiere costosa instrumentación, tuberías experimentales dedicadas y una experiencia computacional que están fuera del alcance de la mayoría de los investigadores.

Arrays de anticuerpos proporcionan una lectura simultánea en diferentes proteínas lecturas16. Estos pueden ser cambios en la proteína ubiquitylation (ubiquitina array) o fosforilación. La ventaja clave de esta tecnología es que proporciona información importante sobre el estado biológico de diversas vías biológicas asociadas con parámetros de celda importante (proteína de 53 kDa, p53, cinasas de tirosina de receptores y vías intracelulares) al mismo tiempo. Además, es posible combinar varios tipos de arreglos de discos para aumentar la penetración de un ensayo (p. ej., apoptosis y ubiquitina y fosforilación). Esta capacidad de combinar múltiples arreglos de discos para evaluar varias modificaciones poste-de translación en varias muestras simultáneamente en una forma de tiempo y costo efectiva que no requiere instrumentación específica o conocimientos es una ventaja significativa en el caso de arrays de anticuerpos.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

1. extracción de proteínas

  1. Placa de 5 x 106 células en una placa de cultivo de tejidos de 10 mm (o frasco) en una campana de cultivo de tejidos. Contar las células en el momento de las chapas con un contador celular automático o hemocitómetro. Por otra parte, estiman que el conteo de células.
  2. Enjuague las células cultivadas en la placa de 10 mm (o frasco) Fondo de 3 x con 10 mL de solución salina tamponada con fosfato (PBS) (pH = 7,4). Asegúrese de quitar todos los PBS antes de añadir el tampón de lisis.
    Nota: El buffer de lisis generalmente se suministra con el kit. Si no, entonces usar un tampón de ensayo de radioinmunoprecipitación (RIPA) o cualquier otro tampón de lisis de células que contienen un cóctel de inhibidores de la proteasa y fosfatasa.
  3. Lyse 1 x 107 células/mL de células en el tampón de lisis agregando la cantidad correcta de memoria intermedia a las células y raspando las células con un raspador celular en el búfer de lisis. (por ejemplo, para las células HeLa y MiaPaCa-2, utilice 600 μl por placa de 10 cm).
  4. Pipeta el lisado arriba y abajo (aproximadamente 10 x) y transferir a un tubo nuevo de 1,5 mL.
  5. Incubar los lisados por 30 min a 4 ° C, preferiblemente en una mezcladora de eje de balancín. Presionar el lisado a través de una jeringa con una aguja de 27 G x 10 para una interrupción correcta de la cell membrane(s). Por otra parte, someter a ultrasonidos lisado. Almacenar los lisados a-20 ° C o usarlos inmediatamente.
  6. Centrifugue el lisado a 14.000 x g a 4 ° C por 15 min y transferir el sobrenadante a un tubo limpio de 1.5 mL.
  7. Cuantificar la cantidad de proteína total por bicinchoninic ensayo ácido (BCA)20 o un equivalente como Lowry o Bradford y continuar con al menos 50 – 400 μg. Utilice las proteínas inmediatamente o alícuota y congelación/tienda les a-70 ° C (evitar múltiples ciclos de hielo-deshielo).

2. humano matriz de fosfocinasa

  1. Traiga todos los reactivos a temperatura ambiente antes de empezar (para aproximadamente 1 hora).
    Nota: Todos los reactivos y desgaste de plástico están incluidos en el kit.
  2. Preparar el fresco reactivos (topes de gama) antes de iniciar el procedimiento siguiendo las instrucciones del fabricante (dependiendo de la elección de objetivos y arreglos de discos, las instrucciones pueden variar ligeramente).
  3. Reconstituir los cócteles de anticuerpo de detección en 100 μL de agua desionizada o siga las instrucciones del fabricante deben difieren para el tubo de ensayo 1.5 mL proporcionado.
  4. Preparar 1 x de tampón de lavado diluyendo 40 mL de 25 x solución de lavado en 960 mL de agua desionizada y mezclar por inversión del tubo.
    Nota: Cristales disuelven a temperatura ambiente. El buffer puede amarillear con el tiempo pero todavía funciona.
  5. Pipetear 1 mL de tampón de la matriz 1 a cada pocillo de una multi-bandeja 8 bien (o 2 mL en una bandeja de 4 pozos múltiples).
  6. Con las pinzas de punta plana, quitar las membranas de matriz entre las sábanas protectoras y colocarlos en los pozos. Asegúrese de que los números en la membrana son hacia arriba.
    Nota: Al estar sumergido, el tinte en la membrana va a desaparecer.
  7. Cubra la bandeja con una tapa e incube en un agitador de plataforma oscilante durante 60 min a temperatura ambiente.
    Nota: Este es el paso de bloqueo de la membrana.
  8. Durante el período de incubación, preparar las muestras de proteína. Añadir 50-100 μg de proteínas totales. Diluir el lisado, tener un volumen máximo de 334 μL, con tampón de lisis a un volumen final de 1 mL.
    Nota: 50 – 100 μg de proteínas totales es suficiente normalmente.
  9. Aspirar cuidadosamente el buffer matriz 1 e incubar las membranas con 1 mL de las muestras durante la noche a 2 – 8 ° C en un agitador de plataforma oscilante.
    Nota: No toque arañazos y las membranas.
  10. Al día siguiente, lavar la matriz cuidadosamente quitando cada arreglo de discos y colocar en envases plásticos individuales (aproximadamente 8 x 11 cm2) con 20 mL 1 x de tampón de lavado. Lavar las membranas 3 x 10 min en una plataforma oscilante de 1 x de tampón de lavado a temperatura ambiente.
  11. Pipetee 20 μL del anticuerpo reconstituido Cóctel de paso 2.3 a 1 mL de 1 x de tampón de matriz 2. Añadir 1 mL de esta solución a cada pozo 8 a ser utilizado.
  12. Retire cuidadosamente las membranas de las bandejas de lavado. Secar el borde inferior en las toallas de papel para quitar cualquier tampón de lavado exceso y transferirlas hacia la bandeja que contiene el cóctel de anticuerpos. Cubrir la bandeja con la tapa e incubar por 2 h a temperatura ambiente en una plataforma oscilante. Bien enjuagar las bandejas usadas con dH2O y seco para uso posterior.
  13. Retire cada arreglo de discos con cuidado y colocarlas en los envases de plástico limpios individuales (aproximadamente 8 x 11 cm2) con 20 mL de tampón de lavado 1 x. Lavar 3 x 10 min con el tampón de lavado en una plataforma oscilante a temperatura ambiente.
  14. Diluir estreptavidina-HRP (suministrado con el kit) o tinte de estreptavidina fluorescentes (para una detección más cuantitativa) 1:1,000 en 1 x buffer matriz 2 en un tubo de ensayo de 15 mL.
  15. Volver las membranas en los platos de 8 pozos que contiene la solución de HP e incúbelos durante 30 min a temperatura ambiente en una plataforma oscilante (si usando fluorescencia, envuelva la bandeja en papel de aluminio para evitar cualquier exposición a la luz).
  16. Quite el exceso de tampón colocando la membrana entre 2 piezas de 5 mm de papel de 3 M. Para la proyección de imagen con un reproductor de imágenes de rayos x película/quimioluminiscencia, incubar las membranas secas con una solución de detección de HRP (quimioluminiscente de mezcla las dos soluciones 1:1) durante 3 minutos y colocar la membrana en un protector de plástico transparente de la hoja.
    Nota: Membrane(s) secos también puede ser colocados en un sensor fluorescente para detectar la señal fluorescente; minimizar la exposición a la luz a la membrana antes de la proyección de imagen. Para la cuantificación de los archivos de película o el sensor de rayos x, evitar la sobreexposición. Más toner de la quimioluminiscencia fluorescente tienen una función para evitar la saturación de la señal.

3. Análisis de los datos

  1. Descargar ImageJ, una tratamiento del programa21, de la imagen e instalar el software.
  2. Abrir ImageJ haciendo doble clic en el 'Icono de ImageJ'. Seleccione la imagen a analizar haciendo clic en 'Archivo' en la barra de menú, luego seleccione 'Abrir' en el menú desplegable y ver los archivos de computadora de la imagen de interés. Haga clic en el archivo para abrirlo.
  3. Invertir la imagen para el análisis (manchas negras sobre el fondo blanco a manchas blancas sobre fondo negro) haciendo clic en 'Editar' en la barra de menú y seleccionando 'Invertir' en el menú desplegable.
  4. Seleccione el icono' oval' en la barra de herramientas (la segunda opción en la barra de herramientas de ImageJ). Dibujar un círculo/óvalo haciendo clic en la imagen (cruz negra) y moviendo el ratón. Ajustar el tamaño y la forma del óvalo y círculo para rodear a los puntos de la mancha blanca /negra del punto.
  5. Haga clic en 'Analizar' en la barra de menú y seleccione 'Medida' en el menú desplegable para abrir automáticamente una nueva ventana con los valores del área seleccionada (área media, mínimo y máximo).
  6. Mover el área circular arrastrando el círculo desde el centro (puso el punto de la derecha de la flecha en el centro) y colocar alrededor de la siguiente área de medición (punto). Medir todos los puntos de interés, el control positivo, control negativo y el fondo para el análisis.
    Nota: El control negativo es el PBS, el fondo es una parte de la membrana sin cualquier mancha (cualquier parte hará), y el control positivo es un control proporcionado por el fabricante.
  7. Seleccione los puntos de control negativo de PBS y restar el valor de cada punto. Promedio de la intensidad para cada par de puntos duplicados que representa cada receptor tirosina quinasa (RTK). Cada intensidad media puede estar relacionada con el control para calcular el cambio de doble.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Para investigar el efecto de la resistencia de TKI en vías de transducción de señal en las líneas celulares, se analizaron cuatro muestras. Muestra un control (H3255r1) y 3 líneas celulares resistentes a TKI (H3255r2-4) (figura 2) fueron relacionados con la plantilla de punto anticuerpo (figura 3). Todas las 4 muestras fueron preparadas usando este protocolo. Seis fosfoproteínas con actividad diferencial fueron elegidas para la demostración del análisis de las matrices de anticuerpo (figura 4). El mapa de calor (figura 5) proporciona una lectura semicuantitativa en los cambios en la fosforilación de proteínas de las proteínas de transducción de señal. La validación de los resultados de la matriz puede completarse mediante la implementación de enfoques ortogonales, como el Western blot.

Figure 1
Figura 1: esquema de matrices semi cuantitativa de anticuerpos. Los arrays de anticuerpos se basan en el principio de inmunoensayo sándwich, donde un conjunto de anticuerpos de captura está incrustado en el vidrio o el soporte de nitrocelulosa. Se incuban los lysates de la célula con la membrana y los arreglos de discos se someten a anticuerpos secundarios. Puede obtener una lectura semicuantitativa de sustratos quimioluminiscente o, para más información cuantitativa, la proyección de imagen basada en fluorescente. Las señales derivadas de la película o imágenes TIF pueden procesarse por densitometría y un cálculo de los cambios de doblez para cada proteína. Todo el proceso toma alrededor de día. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

Figure 2
Figura 2: matriz de fosfo-anticuerpos de ejemplo desarrollada con el reproductor de imágenes. Se detectan los puntos fluorescentes por duplicado (dos puntos por destino). Las muestras y puntos de control positivo muestran diferentes intensidades. Se muestra aquí es la comparación de la H3255r1 TKI-sensible y 3 resistente a arreglos de discos de muestra (H3255r2-4), cada uno dividido en A y B. la membrana por favor haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

Figure 3
Figura 3: mapa de los puntos del array. El mapa une los puntos a los objetivos de anticuerpo. Los puntos están marcados A - G verticalmente y 1-10 horizontalmente. El control positivo (naranja) está presente en todas las membranas y se encuentra normalmente en las esquinas. El control negativo de PBS está resaltado en negro mientras que los puntos de muestra se resaltan en amarillo. Para cada arreglo de discos, también se proporciona una lista de los anticuerpos para su identificación. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

Figure 4
Figura 4: ejemplo de análisis de datos. Control (A) la intensidad de los puntos de interés, el positivo y el fondo fueron identificados en el mapa y medido para todas las muestras. (B) la relativa intensidad (la intensidad de la mancha con la intensidad de fondo eliminado y normalizado a una intensidad de control positivo) se muestra en un gráfico de barras para algunos candidatos solicitados. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

Figure 5
Figura 5: mapa de calor de la señalización diferencial sensible a H3255 (r1) y líneas celulares resistentes de (r2-4). Una intensidad relativa de la mancha fue utilizada para generar un mapa de calor para una comparación de cambios en CREB, P53, AKT y STAT5 en todas las muestras de 4. Cualquier altos niveles se muestran en distintos tonos de rojo mientras que cualquier niveles más bajos aparecen en azul22. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Enfoques que combinan muchos lecturas biológicas son representaciones inherentemente más precisas de la maquinaria celular en un experimento realizado. La llegada de los arreglos de discos de fosfo-anticuerpos permite una caracterización rápida del patrón de modificaciones que pueden ser más informativo que el estado de modificación de cualquier proteína sola. El flujo de trabajo general para la aplicación de matrices de fosfo-anticuerpos se basa en una modificación en la serina, treonina o tirosina. En este ejemplo se centró en caracterizar los cambios asociados con la resistencia a la terapia en cáncer de pulmón. La razón principal para esta aplicación es que la fosforilación de la proteína juega un papel central en la transducción de la señal en muchos cánceres humanos18, y este método será transferible a otros sistemas. Una disregulación de la fosforilación en el cáncer implica generalmente el hyperactivation de una tirosina quinasa, y por lo tanto, los sustratos fosforilados (a menudo incluyendo la quinasa fosforila auto sí mismo) están presentes en niveles superiores a lo normal ajustes fisiológicos y, por consiguiente, puede hacer que una fracción significativa de las fosfoproteínas en una célula cancerosa. Estos mayores niveles de fosforilación facilita la detección. Por otra parte, la fosforilación de la proteína tiene una significación médica puesto que la fosforilación de tirosina aberrante es una característica de muchos tipos de cáncer23. Además, dado que esta técnica es transferible a la investigación de otros sistemas biológicos que utilizan fosforilación, muchas de las características descritas aquí podrían ajustarse fácilmente para centrarse en otros tipos de arreglos de discos de proteína (ubiquitina, apoptosis, etc.).

Arreglos de discos de fosfo-anticuerpos son ampliamente utilizados para la identificación de cualquier señal vías implicadas, como método exploratorio o como verificación de una vía particular. Varias empresas hacen kits para el estado de fosforilación y los niveles totales de proteínas. Mientras que el análisis de la reacción en cadena (PCR) en tiempo real de la polimerasa o microarrays son mucho más cuantitativo, tengan en cuenta que sólo los niveles de mRNA, y no se puede abordar una traducción así como las modificaciones post-traduccionales. Aparte de fosforilación, otras modificaciones post-traduccionales como la glicosilación o ubiquitylation pueden también abordar arreglos24,25.

Uno de los factores importantes a considerar antes de iniciar los arreglos de discos de anticuerpo es empezar con sanas y activamente dividir las células. Hipoxia, estrés oxidativo y la inflamación pueden producir cambios en la señal transduction vías26 que pueden sesgar los resultados y hacer una interpretación errónea si se trata inadecuadamente. Esta tensión puede ser atribuida a la formulación de medios de comunicación o a las células demasiado poco o demasiado de la galjanoplastia, y exponiendo las células a entornos mal regulados, o a tratar el control frente a las muestras de forma ligeramente diferente. También hemos observado grandes diferencias en el número de paso o el tiempo en la cultura post-descongelamiento. La clave para evitar estas variables introducidas artificialmente es mantener todo entre las muestras lo más consistentes posible. No cambie el porcentaje de equipos o el volumen de los medios de comunicación, etc., durante el experimento.

También debe considerar el análisis de datos antes de comenzar un experimento de matriz. Un análisis de la matriz quimioluminiscente es solamente semicuantitativo, y su rango dinámico es aproximadamente un orden de magnitud, mientras que un enfoque fluorescente aumenta el rango dinámico en aproximadamente dos órdenes de magnitud. La escala en que se realizan arreglos de discos depende de las preguntas biológicas específicas. Es posible analizar una línea de células específicas resistentes de interés para todos los cambios en las modificaciones post-traduccionales en comparación con la original línea celular o centrarse en una vía determinada para una gran variedad de líneas celulares resistentes. La escalabilidad de este enfoque se debe considerar en las primeras etapas de planificación. Además, los resultados de una serie de anticuerpos deben siempre confirmarse por un método secundario en muestras frescas o los lysates de la misma. Un análisis de western blot puede ser empleado para verificar los cambios en objetivos específicos.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Los autores no tienen nada que revelar.

Acknowledgments

Estamos agradecidos por el generoso apoyo financiero de la Lawrence J. Ellison Instituto de transformador medicina de USC (un regalo a David Agus). Agradecemos el apoyo de otoño Beemer y Lisa Flashner que conducen a la generación y publicación de este manuscrito. Agradecemos a Laura Ng por su apoyo administrativo.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Odysee SA Imager Li-Cor Biosciences Fluorescent Imager
1.5 mL tube Eppendorf 22363212
Cell Scraper Falkon (Corning) 353085
Dulbeco's Phosphate buffered Saline (PBS) Corning 21-031-CV wash buffer for protein extraction
Tissue Culture dish 100 mm TRP 93100
ICC Insulin syringe U100 Becton Dickinson 329412 27 G5/8,  1 mL for needle treatment of protein samples
Protein Profiler ARRAY  R&D ARY003B Human phospho MAPK array
Protein Profiler ARRAY  R&D ARY002B Human phospho kinase array
Centrifuge Eppendorf 5430R Eppendorf Table top centrifuge
Pierce BCA protein assay kit Thermo Fisher 23225
SpectraMAX M2 Molecular Devices Absorbance reader for protein quantification
IRDye 800CW Streptavidin Li-Cor Biosciences 925-32230 Streptavidin conjugate for fluorescent detection
LabGard ES Class II, Type A2 biosafety cabinet NuAire NU-425-400 Tissue culture hood
TC20 automated cell counter Bio-Rad 1450102 Cell counter
Halt Protease & Phosphatase Inhibitor Cocktail (100x) Thermo Fisher 78446
RIPA buffer Sigma R0278
Sonic Dismembrator Fisher Scientific F60 sonicator
Rocking platform shaker VWR 10860-780
ImageJ NIH open source https://imagej.net/Welcome
SAS Institutie JMP® 12.1.0 (64-bit) Microsoft

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Knauer, D. J., Smith, G. L. Inhibition of biological activity of multiplication-stimulating activity by binding to its carrier protein. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 77 (12), 7252-7256 (1980).
  2. Glossmann, H., Presek, P., Eigenbrodt, E. Quercetin inhibits tyrosine phosphorylation by the cyclic nucleotide-independent, transforming protein kinase, pp60src. Naunyn-Schmiedebergs Archives of Pharmacology. 317 (1), 100-102 (1981).
  3. Di Fiore, P. P., et al. Overexpression of the human EGF receptor confers an EGF-dependent transformed phenotype to NIH 3T3 cells. Cell. 51 (6), 1063-1070 (1987).
  4. Maguire, H. C., Greene, M. I. The neu (c-erbB-2) oncogene. Seminars in Oncology. 16 (2), 148-155 (1989).
  5. Busse, D., et al. Reversible G(1) arrest induced by inhibition of the epidermal growth factor receptor tyrosine kinase requires up-regulation of p27(KIP1) independent of MAPK activity. Journal of Biological Chemistry. 275 (10), 6987-6995 (2000).
  6. Kondapaka, B. S., Reddy, K. B. Tyrosine kinase inhibitor as a novel signal transduction and antiproliferative agent: prostate cancer. Molecular and Cellular Endocrinology. 117 (1), 53-58 (1996).
  7. Cao, F., Zhang, L., Wang, S., Zhong, D., Wang, Y. [Effectiveness of EGFR-TKIs versus chemotherapy as first-line treatment for advanced non-small cell lung cancer: a meta-analysis]. Zhongguo Fei Ai Za Zhi. 18 (3), 146-154 (2015).
  8. Dulbecco, R. A turning point in cancer research: sequencing the human genome. Science. 231 (4742), 1055-1056 (1986).
  9. Barinaga, M. DoE provides funds for human genome sequencing. Nature. 331 (6152), 103 (1988).
  10. Lander, E. S., et al. Initial sequencing and analysis of the human genome. Nature. 409 (6822), 860-921 (2001).
  11. McCain, J. The cancer genome atlas: new weapon in old war? Biotechnology Healthcare. 3 (2), 46-51 (2006).
  12. Weinstein, J. N., et al. The Cancer Genome Atlas Pan-Cancer analysis project. Nature Genetics. 45 (10), 1113-1120 (2013).
  13. Carlson, B. Next Generation Sequencing: The Next Iteration of Personalized Medicine: Next generation sequencing, along with expanding databases like The Cancer Genome Atlas, has the potential to aid rational drug discovery and streamline clinical trials. Biotechnology Healthcare. 9 (2), 21-25 (2012).
  14. Huang, R. P. Cytokine antibody arrays: a promising tool to identify molecular targets for drug discovery. Combinatorial Chemistry & High Throughput Screening. 6 (8), 769-775 (2003).
  15. Kopf, E., Zharhary, D. Antibody arrays--an emerging tool in cancer proteomics. International Journal of Biochemistry and Cell Biology. 39 (7-8), 1305-1317 (2007).
  16. Rani, S., O'Driscoll, L. Analysis of changes in phosphorylation of receptor tyrosine kinases: antibody arrays. Methods in Molecular Biology. 1233, 15-23 (2015).
  17. Kani, K., et al. JUN-Mediated Downregulation of EGFR Signaling Is Associated with Resistance to Gefitinib in EGFR-mutant NSCLC Cell Lines. Molecular Cancer Therapeutics. 16 (8), 1645-1657 (2017).
  18. Brivanlou, A. H., Darnell, J. E. Jr Signal transduction and the control of gene expression. Science. 295 (5556), 813-818 (2002).
  19. Rikova, K., et al. Global survey of phosphotyrosine signaling identifies oncogenic kinases in lung cancer. Cell. 131 (6), 1190-1203 (2007).
  20. Chen, V. W., et al. Analysis of stage and clinical/prognostic factors for colon and rectal cancer from SEER registries: AJCC and collaborative stage data collection system. Cancer. 120, Suppl 23. 3793-3806 (2014).
  21. Rueden, C. T., et al. ImageJ2: ImageJ for the next generation of scientific image data. BMC Bioinformatics. 18 (1), 529 (2017).
  22. Ward, J. H. Hierarchical Grouping to Optimize an Objective Function. Journal of the American Statistical Association. 58 (301), 236-244 (1963).
  23. Hanahan, D., Weinberg, R. A. Hallmarks of cancer: the next generation. Cell. 144 (5), 646-674 (2011).
  24. Griffin, J., et al. Array-based quantitative, automated analysis of protein glycosylation. Glycobiology. 14 (11), 1205-1206 (2004).
  25. Zhou, T., et al. Identification of ubiquitin target proteins using cell-based arrays. Journal of Proteome Research. 6 (11), 4397-4406 (2007).
  26. McGarry, T., Biniecka, M., Veale, D. J., Fearon, U. Hypoxia, oxidative stress and inflammation. Free Radical Biology and Medicine. , In Press (2018).

Tags

Investigación de cáncer número 139 medicina tratamiento farmacológico resistencia hipoxia sobreexpresión tirosina transduction de la señal proteómica matrices quinasa célula de señalización de EGFR,
Evaluación de la resistencia a inhibidores de la cinasa de tirosina por un interrogatorio de vías de transducción de señal por Arrays de anticuerpos
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Tiemann, K., Garri, C., Wang, J.,More

Tiemann, K., Garri, C., Wang, J., Clarke, L., Kani, K. Assessment of Resistance to Tyrosine Kinase Inhibitors by an Interrogation of Signal Transduction Pathways by Antibody Arrays. J. Vis. Exp. (139), e57779, doi:10.3791/57779 (2018).

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