Waiting
Login processing...

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

Biochemistry

Floresan Sumo-bindirme proteinleri kullanarak SUMO-modifiye proteinlerin lokalizasyonu

Published: April 27, 2019 doi: 10.3791/59576

Summary

SUMO temel ve son derece uyumlu, küçük Ubiquitin-gibi değiştirici protein. Bu protokolde biz bir stres toleranslı rekombinant SUMO-bindirme proteini (kmUTAG) yerel, etiketlenmemiş SUMO konjugleri ve çeşitli hücre türlerinde lokalizasyonu görselleştirmek için kullanımını tarif ediyoruz.

Abstract

Burada proteinlerin sumoylation ve memelide hücreler ve Nematot oositlerde alt hücresel lokalizasyonu incelemek için bir yeni yöntem sunuyoruz. Bu yöntem, rekombinant değiştirilmiş bir SUMO-bindirme protein parçası, kmUTAG, stres toleranslı tomurcuklanan Maya Kluyveromyces marxianusUlp1 Sumo proteaz türetilir kullanır. Biz antikorlar kullanmadan çeşitli model sistemlerinde sumoylation okumak amacıyla kmUTAG özelliklerini adapte ettik. SUMO çalışması için, KmUTAG antikor tabanlı yaklaşımlar ile karşılaştırıldığında çeşitli avantajları vardır. Bu stres toleranslı Sumo-bindirme reaktif rekombinantly üretilir, birçok türün yerel Sumo izoformlarının tanır, ve ticari olarak mevcut antikorlar aksine ücretsiz, bilirubinin Sumo için azaltılmış yakınlık gösterir. Burada gösterilen temsili sonuçlar, memeli doku kültürü hücrelerinde ve Nematot oositlerde SUMO konjugatın lokalizasyonunu içerir.

Introduction

Bu yöntemin amacı, rekombinant SUMO-bindirme UTAG (ULP Domain Tag) proteini kullanarak Sumo-konjueli proteinlerin çalışma ve analizini kolaylaştırmaktır. Aşağıda ayrıntılı olarak, UTAG diğer reaktifler ve yaklaşımlar arındırmak, algılamak ve SUMO-modifiye proteinleri görselleştirmek yerine kullanılabilir. Büyüme koşullarına bağlı olarak, hücreler, SUMO veya SUMO zincirleri ile değiştirilmiş yüzlerce veya binlerce protein içerebilir (gözden geçirmek için bkz: Kerscher ve al. 20061 ve kerscher 20162). Bu özel SUMO-modifiye proteinlerin fonksiyonel analizleri için önemli bir zorluk temsil eder, özellikle bir sumoylation hedef sadece bir kısmı aslında değiştirilmiş beri3. Transkripsiyon düzenlemesi, protein homeostaz, hücresel stres tepkisi ve mitoz ve Meiosis sırasında kromatin remodeling gibi temel hücresel süreçlerde rollerine ek olarak; Şimdi, sumo, sumo-modifiye proteinlerin ve sumo yolu bileşenlerinin kanser ve nörodejeneratif bozukluklar gibi patolojiler için biyolojik olarak potansiyeline sahip olduğu yeterince açık hale gelmiştir4,5,6 ,7. Bu, çeşitli hücreler ve örneklerde SUMO-değiştirilmiş proteinlerin algılanması ve işlevsel analizi için sağlam, güvenilir ve kolaylıkla kullanılabilen araçlara ve yenilikçi yaklaşımlara ihtiyaç duydukları altını çiziyor.

Birçok sistemde, sumo spesifik antikorlar, sumo modifiye proteinlerin algılama, yalıtım ve fonksiyonel analizleri için tercih edilen reaktifler8,9. Ancak, bazı piyasadaki Sumo özgü antikorlar pahalı, miktar veya kullanılabilirlik sınırlı, çılgınca değişken benzeşimleri ve çapraz-reaktivite sergiler eğilimli, ve bazı durumlarda eksikliği tekrarlanabilirlik10. Bir alternatif yaklaşım, dönüştürülmüş hücreler ve organizmalarda epitopu etiketli Sumo ifadesidir, fakat epitopu etiketlerini Sumo 'ya bağlamak, konjugasyonu protein hedefleri11' e yapay olarak düşürebilir. Ayrıca, dönüştürülmüş hücreler veya dokularda değerlendirildiğinde epiterler yararlı değildir.

Ulp1, hem SUMO öncüleri hem de SUMO-konjuli proteinlerin12' sini işleyen S. cerevisiae 'den kullanılan bir sumo proteaz. Biz serendipitous gözlem dayalı UTAG reaktif geliştirilen katalitik sistein bir mutasyon (C580S) içinde Ulp1's SUMO işleme ULP domain (UD) sadece Sumo yarık önler ama aynı zamanda tuzaklar Sumo-konjuge proteinleri yüksek avidite12. Basitlik için, bu karboky-Terminal SUMO-bindirme Ulp1 (C580S) parçası UTAG (UD TAG için kısa) olarak adlandırılır. UTAG, SUMO-modifiye proteinlerin yalıtımı ve tespiti için kullanılan anti-SUMO antikorları için yararlı bir alternatif gösteren rekombinant Pan-SUMO bindirme proteindir. Önemlisi, özellikle yerel-katlanmış, konjuge Sumo ve sadece bir veya birkaç epitopları Sumo tanır. Hem protein istikrar ve UTAG SUMO bağlama gücü geliştirmek için, biz stres toleranslı Maya Kluyveromyces marxianus (km) utag bir varyantı oluşturdu. KmUTAG, SUMO-conjugates ' i nanomolar yakınlık13ile sıkıca bağlar. Ayrıca, kmutag yüksek sıcaklıklara (42 °c), azaltıcı maddeler (5 mm tcep-Tris (2-karbokoksit) phosphine hidroklorür), denatüranlar (en fazla 2 M Urea), oksitleyici maddeler (0,6% hidrojen peroksitler) ve Non-İyonik deterjanlar dayanıklıdır. Bu stres toleransı, sert arıtma durumu ve uzun süreli kuluçak süreleri sırasında yararlıdır, istikrar ve SUMO bindirme etkinliğini sağlayarak. Ancak, KmUTAG 'ın SUMO bindirme aktivitesi, sistein değiştiren reaktifler, iyonik deterjanlar ve tam denatüre protein özler ile uyumsuzdur. KmUTAG 'ın olağanüstü yakınlık ve özellikleri, bu reaktif, birden fazla türün sumoylated proteinlerin çalışması için standart repertuar bir parçası haline gelebilir gösterir.

Burada bir rekombinant floresan mCherry-KmUTAG Fusion protein (kmUTAG-FL) kullanarak memeliler hücrelerinde ve nematdes içinde SUMO-modifiye proteinleri algılamak için basit bir yöntem sunuyoruz.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

1. rekombinant KmUTAG-FL SUMO bindirme proteini kullanarak sabit doku kültürü hücrelerinde SUMO tespiti

  1. 6-iyi TC plakaları 22 mm yuvarlak kapak fişi üzerinde seçim doku kültürü hücreleri Grow 70%-80% konfluent kadar. 6-kuyu plakasında 1,2 – 1.8 arasındaki adımları gerçekleştirin.
  2. 1 mL DPBS (Dulbecco fosfat-tamponlu tuz) ile hücreleri kısaca yıkayın
  3. Sabitleme için,% 4 Paraformaldehyde (PFA) çözeltisi (DPBS 'de seyreltilmiş) yeni bir çözelti hazırlayın. Hücreleri düzeltmek için, her iyi için DPBS 2 mL 4% PFA ekleyin. Hücreleri oda sıcaklığında 20 dakika boyunca inküat. Not: PFA kullanan tüm adımlar bir laboratuar Güvenlik kaputu içinde yapılmalıdır ve PFA doğru şekilde atılmalıdır.
  4. Sabit hücreleri 3x 1 mL DPBS 'de yıkarken plaka, 5 dak her yıkamada yıkayın.
  5. Hücreleri geçirgen için, DPBS 'de% 0,1 Triton X-100 ile 15 dakika boyunca inküye yapın
  6. Hücreleri 3x 1 mL DPBS 'de yıkarken plaka, 5 dk her yıkama
  7. Hücreleri 10 s için 0,1 M Glycine-HCL (pH 2,0) ile 500 μL ile kulbe ederek, sonra da pH 'yi hemen% 10d (SPB) olan 500 μL ile nötralize eder.
  8. 1 mL DPBS 'de hücreleri 3x yıkarken plaka, 5 dk her yıkama
  9. Kuyunda coverfları çıkarın ve bir nem odasına yerleştirin. Sonra aşağıdaki gibi lamel magazini üzerinde inküsleler ile devam:
    1. Sadece utag-fl boyama için: Mix 1 μg utag-fl ile 100 μL 1x SPB içeren 5 mm tcep bir tüp, kaplama üzerindeki hücrelere karışımı pipet, ve oda sıcaklığında inküye 1 h nem odasında.
    2. İsteğe bağlı olarak, utag-fl ve anti SUMO1 antikor Co-boyama için aşağıdaki devam edin:
      1. Mix bir tüp 1 μg UTAG-FL ve 0,5 μL SUMO2/3 8A2 (gelişim çalışmaları için elde edilen Hybridoma Bank9) Ile 100 μL engelleme tamponu, karışımı coverslip üzerine pipet ve oda sıcaklığında 1 saat boyunca inküye yapın.
      2. 200 μL dpbs, her yıkamada 5 dk ile lamel magazini üzerindeki hücreleri 3 kez yıkayın.
      3. Mix bir tüp 0,5 μL Anti-fare Alexa Fluor 488 konjuate antikor ile 100 μL engelleme tamponu, karışımı coverslip üzerine pipet ve oda sıcaklığında 1 saat boyunca kuluçk.
  10. Kapak kuponları yıkamak için, pipet 200 her lamel magazini üzerinde μL dpbs ve 10 dakika yerinde bırakın. yıkama 2 kez daha tekrarlayın.
  11. Son yıkama lamel magazini çıkarın ve montaj orta bir damla (bkz. malzeme tablosu) ile önceden temizlenmiş bir microkopi slayt üzerine tersine çevirin.
  12. Mikroskop altında görüntülemeden önce gece-20 °C dondurucu içinde saklayın. DAPı (DNA), Texas Red (kmUTAG-FL) ve Alexa Fluor 488 (isteğe bağlı SUMO2/3 Co-boyama işlemi yapıldığında) için uygun filtre kümelerini kullanarak görselleştirin.

2. utag-fl kullanarak sabit nematod gonadlar içinde Sumo tespiti

  1. Yetişkin Hünsa Poly-L-lizin ile kaplanmış bir artı şarjlı slayt üzerinde yumurta tampon14 8 μL damlacık için aktarın. 27,5 G iğneler kullanarak solucanların gonadlar bırakın. Ya antikor etiketleme veya UTAG-fl etiketleme ile devam edin.
  2. Antikor etiketleme örnekleri için aşağıdaki gibi devam edin:
    1. Sıvı nitrojen içinde Freeze-crack örnekleri ve sonra bir gece-20 °C metanol bir Coplin kavanozda düzeltin.
    2. Ayrıca Coplin kavanozlarda, 1x PBS 'de 3 kez yıkanır, ardından% 0,5 BSA ve% 0,1 ara 20 içeren PBS 'de 20 dakika engelleyin.
    3. Numuneleri kaplayan her slayda 30 μL Anti-SUMO 6F2 antikor (1:10) ekleyin. Bir gecede 4 °C ' de nem odasında inküye yapın.
      Not: SUMO 6F2 gelişimsel çalışmalar Hybridoma Bankası15elde edildi.
    4. Coplin kavanozlarında, 1x PBS 'de 2 dakika boyunca kaymaları yıkayın, ardından 30 μL DyLight 488 keçi-Anti fare ikincil antikor (1:200) ile numuneleri oda sıcaklığında bir nem odasında 1,5 saat boyunca koruyun.
    5. Coplin kavanozlarında, 1x PBS 'de 2 dakika boyunca kaydırır, dH20 ' da hızlı bir daldırma gerçekleştirin ve ardından slaytları montaj ortamına bağlayın ( malzeme tablosunabakın).
  3. KmUTAG-fl etiketleme için aşağıdakilere devam edin:
    1. Hücreleri düzeltmek için,% 4 PF 'nin son konsantrasyonu için örneklere 1 hacim% 8 PF ekleyin. bir nem odasında 10 dakika için Fix ve daha sonra en az 5 dakika için 0,1 M gcine ile 1x PBS içeren bir Coplin kavanozu slaytlar aktararak reaksiyonu gidermek.
    2. Coplin kavanozlarda, 1x PBS 'de 5 dakika boyunca hücreleri yıkayın, sonra 10 dakika boyunca% 0,1 Triton-X içeren 1x PBS 'de örnekleri geçirgen.
    3. Bir Coplin kavanozu 1x PBS 'de en az 5 dakika yıkayın, ardından 200 μL 0,1 M Glycine-HCl (pH = 2,0) ile 10 saniye boyunca slayttaki örneklere ekleyin. Hemen pH nötralize etmek için 10X SPB 200 μL ekleyin.
    4. 5 dakika boyunca bir Coplin kavanozunda 1x PBS 'de slaytı yıkayın.
    5. Sürgülü yıkama ve pipet 100 μL 1x SPB + 5mM TCEP, 2 μg UTAG-fl ' y i slaytlardaki nematinlara içerir ve 1 saat boyunca sallanmaya gerek kalmadan nem odasında kuluçkay
    6. Slaytı Coplin kavanozuna geri dönün ve 1x PBS 'de 15 dakika yıkayın
    7. Kaydırağı yıkamadan çıkarın, numunenin etrafında kurumak için bir laboratuar silme kullanın ve ardından 5 μL montaj ortamına sahip slaytları bağlayın (bkz. malzeme tablosu). Slaytları 4 °C ' de saklayın. DAPI (DNA), Texas Red (kmUTAG-FL) ve DyLight 488 (SUMO2/3) için uygun filtre kümelerini kullanarak görselleştirin.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

KmUTAG-fl bir rekombinant, mCherry Tagged SUMO-bindirme protein. Kmutag-fl üretmek için, pSPOT1 bakteriyel ekspresyonu Plasmid içine bir kodon optimize MCherry-kmutag klonlanmış (Şekil 1). İndüksiyon sonrası, kmUTAG-fl proteini spot-TRAP üzerinde temizlenmesi, eluted, ve daha fazla kullanım kadar dondurulmuş. KmUTAG-fl SUMO bindirme etkinliğini sağlamak için, biz SUMO1-konjugated boncuklar ve bir SUMO-CAT Fusion protein (veri gösterilmez, ancak önceki çalışma13görmek) için bağlayıcı doğruladı.

Sabit PNT2 hücrelerine sahip KmUTAG-fl, uygun filtre seti (Chroma) ve bir Epifluorescent Zeiss Axioplan mikroskop (Şekil 2-üst sağ panel) üzerinde 100x yağ daldırma hedefi kullanılarak gözlenen farklı bir nükleer boyama gösterdi. Hem diffü nükleer boyama ve farklı nükleer odakı görülebilir. Nükleer lokalizasyonu DAPı ile ortak boyama kullanılarak doğrulandı (Şekil 2-üst sol panel). KmUTAG-fl ' ı k i SUMO bindirme aktivitesi ile tutarlı olarak nükleer lokalizasyon deseni SUMO2/3 boyama anımsatan. Anti SUMO2/3 8A2 antikor ile Co-boyama (Şekil 2 -alt sol panel) SUMO2/3 sinyali Ile kmUTAG-fl Co-yerelleştirme doğruladı (Şekil 2-birleştirme, sağ alt). Bu, meme hücrelerinde SUMO2/3 algılamak için KmUTAG-fl etkinliğini doğrular.

Bu yana kmUTAG-fl sergiler Pan-SUMO özgüllüğü, biz de C. elegans nematdes üzerinde test kmutag-fl yerelleştirme deseni ANTI-Sumo antikorları ve MCherry daha önce bildirilen desenleri maç olacağını belirlemek için:: Sumo füzyon proteinleri 8,15. Oocyte üreten yetişkin Hünsa izole gonadlar ya Anti-Sumo antikor veya kmutag-fl ile etiketleme için işlenmiş. önceki raporlarla tutarlı 8, Anti-Sumo antikor başlangıçta geç Mayoz bölünmenin nüklenoplazm lokalize profaz oosit (Şekil 3A, C). Daha sonra nükleer zarf bozuldu ve metafaz plaka (Şekil 3B, D) doğru kromozomlar Kongresi olarak eşleştirilmiş homolog (bivalents) MERKEZI halka kompleksi (RC) yeniden dağıtılır. DAPı lekeli homologler arasında yer alan halka kompleksinin bileşenleri, hem geI-17 (E3 SUMO ligaz) hem de SUMO-konjuge kroklkinesin 8' i içerir. Paralel preparatlarda kmutag-fl ile etiketlenmiş gonadlar benzer desenler ortaya koydu (Şekil 3e, F). KmUTAG-fl nükleoplazm etiketlenerek halka kompleksine yoğunlaşarak, ooksit başladığı gibi (-1 oosit Şekil 3E) ve tamamlanmış (-1 Oocayt Şekil 3F) nükleer zarf arıza süreci. Bu sonuçlar C. elegans ve muhtemelen diğer nematdes içinde mayoz ve sumo ile ilgili süreçler analizi için yararlı bir araç olarak kmutag-fl doğrulayın.

Figure 1
Şekil 1. Bu yöntemde kullanılan kmUTAG-fl SUMO-bindirme füzyon proteininin şematik gösterimi. Spot-etiket vektörü PSPOT1 KmUTAG-fl ifadesi için kullanılır. Bu rakam daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın .

Figure 2
Şekil 2. kmUTAG-fl meme hücrelerinde SUMO2/3 ile colocalization. PNT2 hücreler DAPı içeren montaj medya uygulamadan önce, Cover, sabit ve hem KmUTAG-fl ve anti-SUMO2 8A2 antikor ile lekelenmiş üzerinde büyüdü. Slaytlar, DAPI (DNA), mCherry (kmUTAG-FL) ve GFP (Anti SUMO2/3) için Konfokal mikroskop ve uygun filtreler kullanılarak görselleştirildi. kmUTAG-fl PNT2 hücrelerde SUMO2/3 ile lokalize. Ölçek çubuğu = 20 μm. Bu rakam daha büyük bir sürümünü görüntülemek Için lütfen buraya tıklayın .

Figure 3
Şekil 3 ' ü. C. elegans oocayt olgunlaşma sırasında ANTI-Sumo antikorları ve KmUTAG-fl tarafından Sumo etiketleme karşılaştırması. (A) proksimal C. elegans gonad şematik. Oositlerin geliştirilmesi, uterusa girmeden önce döllendikleri spermatheca (sprmth) ile bire bir girer. Oositler-1 pozisyonunda, hemen spermatheca bitişiğinde gübreleme öncesinde nükleer zarf arızaların geçmesi. Döllenme sonrası sperm kromatin, yulaf kromozomları meiotik bölünmeleri tamamlayana kadar yoğunlaştırılmış bir durumda kalır. (B) şematik homolog kromozomlar sonra formlar bir kromozomal iki bivalent yapısını gösteren yeniden birleştirildikten, sintomenal kompleks dismonte ve metafaz için hazırlık yoğunlaştırılmış. Homolog arasında bir merkezi halka kompleksi (RC) sadece Aurora kinaz ve Checkpoint protein BUB-1 değil, aynı zamanda E3 SUMO ligaz GEI-17 ve kroklkinesin de zenginleştirilmiştir. (C-D) Ovidukt içinde (C) ve yeni döllenmiş oosit ile mayoz ı (D) metafaz içinde bulunan, Anti-Sumo antikor ile etiketlenmiş bir oksit geliştirme hattı. (C-D) Sağdaki tam boyutlu görüntüler birleştirilmiş (m) ve tek kanallı DAPı (D) ve anti-SUMO antikor (S AB) görüntüleri-2 ve-1 çekirdekleri ve metafaz ı Spindle bölge gösterir. o = metafaz ben ooksit kromozomları, s = sperm kromatin kütlesi. (E-F) Kmutag-fl ile etiketli ovidukt içinde oosit geliştirilmesi. halka kompleksinde kmutag-fl konsantrasyonu, nükleer zarf bozulmasından kısa bir süre önce başlar (- E'de 1 oosit) ve nükleer zarftan sonra halka kompleksine büyük ölçüde kısıtlı hale gelir arıza (-1 oosit F). Mavi = DAPı. Ölçek çubuğu = 5 μm. Bu rakam daha büyük bir sürümünü görüntülemek Için lütfen buraya tıklayın .

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Burada kmutag-fl kullanımı, Rekombinant protein, sabit memelinin hücrelerinde Sumo fonksiyonel çalışmalar ve disseke nematod gonads için tanıtmak. KmUTAG-fl bir stres toleranslı Pan-SUMO özel reakajdır tanır ve yerel SUMO konjuti proteinleri ve SUMO zincirleri yakalar. SUMO 'nun üçüncül yapısı son derece iyi bir şekilde saklanmış olduğundan, ek model ve model olmayan sistemlerin SUMO türevleri kmUTAG-fl reakajıyla analiz edilebilir. Bu nedenle, KmUTAG-fl geleneksel antikor boyama protokolleri için yararlı bir alternatif veya ikincil reaktif temsil edebilir.

Antikor olmayan alternatifler kullanımı için geniş bir emsal vardır, karbonhidrat tespiti için afetler de dahil olmak üzere aptamer nükleotidler ve invivo proteinlerin etiketlenmesi için affimer peptitler 16,17,18 ,19. Ayrıca, affimers ve monobodies bu bind Sumo oluşturulan ve diğer protein üzerinde Sumo etkileşim motifleri (SIMS) ile etkileşimi önlemek18,20,21. Ancak, bizim bilgimize, KmUTAG-fl sabit hücrelerde SUMO Konjugat doğrudan görselleştirme için ilk rekombinant floresan Pan-SUMO-bindirme proteindir. KmUTAG-fl, stres toleranslı bir Maya, K. marxianus Ulp1 'den türetilmiştir ve bu da olağanüstü istikrar 13' ü açıklayabilir. Çoğu antikorların aksine, KmUTAG görselleştirme için ikincil bir antikor gerektirmez ve lekelenmiş hücreler floresan mikroskobu altında kolayca görülebilir. Hem memeli hücrelerde hem de nematod gonadlarda Sumo konjugleri analizlerimiz, kmutag tabanlı görüntülemenin Sumo antikor-boyama konusunda olumlu karşılaştırıldığını ve küçük gürültüyü gösterir (örn. Şekil 3A, B VERSUS Figure 3D , E).

Protokolde kritik adımlar taze civarında formaldehite kullanımı ve kısa bir sabitleme zaman Sumo doğal olarak kmutag tarafından tanınabilir katlanmış tutmak için içerir. Ayrıca, düşük pH gcine çözeltisi ile sabit hücrelerin kısa tedavi SUMO için duyarlılığı artar. Ancak, tüm örnekleri KmUTAG-fl ile analiz kendilerini ödünç olabilir. Antikor tabanlı protokollerde olduğu gibi, yeni hücre türleri veya dokularda SUMO yerelleştirmek çalışırken, deterjan seçimi ve deterjan konsantrasyonları önemli değişkenler olabilir. Sonuçta, canlı hücrelerde, organoids ve doku biyopsilerinde SUMO dinamiklerini algılamak için kullanılabilecek bir hücre nüfuz eden kmUTAG proteini de içeren ek KmUTAG-fl türevleri oluşturmayı planlıyoruz.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Rekombinant kmUTAG reaktifler Kerafast.com üzerinden araştırma topluluğuna sağlanmaktadır.

Acknowledgments

Biz onların destek için Kerscher laboratuar tüm üyelerine teşekkür etmek istiyorum, Nathalie Nguyen el yazması kritik okuma için, ve Lidia EPP sıralamayı için. Bu iş Commonwealth Research ticarileştirme Fonu MF16-034-LS OK tarafından desteklenmektedir. W & M öğrencileri için araştırma desteği, Bailey-Huston Araştırma Fonu ve Charles Center Honors Burslar tarafından RY ve CH 'e sağlandı.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
16% Paraformaldehyde (formaldehyde) aqueous solution Electron Microscopy Sciences 30525-89-4
6-Well Cell Culture Plates Genesee Scientific/Olympus Plastics 25-105
Alexa Fluor 488 AffiniPure Goat Anti-Mouse IgG (H+L) Jackson ImmunoResearch 115-545-003 Used as a secondary antibody for mouse monoclonal antibody
DPBS, no calcium, no magnesium Fisher Scientific Gibco 14190144
Dylight 488 conjugated AffiniPure Goat Anti-Moue IgG (H+L) Jackson ImmunoResearch 115-485-146 Used as a secondary antibody for mouse monoclonal antibody
Fisherbrand Coverglass for Growth Cover Glasses Fisherbrand 12545101
FLUORO-GEL II with DAPI Electron Microscopy Sciences 50-246-93) Mounting media in step 1.11
FLUORO-GEL with DABCO Electron Microscopy Sciences 17985-02 With DAPI added to 1 µg/mL; mounting media in step 2.2.5
Glycine-HCl Fisher BioReagents BP3815
Glycine-HCl ACROS Organics 6000-43-7
KmUTAG-fl Kerafast KmUTAG reagents are available on Kerafast.com
Oneblock Western-CL blocking buffer Prometheus 20-313
PBS, Phosphate Buffered Saline, 10X Solution Fisher BioReagents BP3994
PNT2 cell line Sigma-Aldrich 95012613 Normal prostate epithelium immortalized with SV40.
pSPOT1 (ChromoTek GmbH) ev-1 https://www.chromotek.com/fileadmin/user_upload/pdfs/Datasheets/pSpot1_v1.pdf
SUMO 6F2 DSHB SUMO 6F2 SUMO 6F2 was deposited to the DSHB by Pelisch, F. / Hay, R.T. (DSHB Hybridoma Product SUMO 6F2)
SUMO protease buffer [10x] 500 mM Tris-HCl, pH 8.0, 2% NP-40, 1.5 M NaCl
SUMO-2 Antibody 8A2 DSHB SUMO-2 8A2 SUMO-2 8A2 was deposited to the DSHB by Matunis, M. (DSHB Hybridoma Product SUMO-2 8A2)
TCEP-HCL GoldBio 51805-45-9 Used as a reducing agent at a concentration of 5mM
Triton X-100 Fisher BioReagents 9002-93-1 Used for permeablization at 0.1% in DPBS/PBS(for worms)

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Kerscher, O., Felberbaum, R., Hochstrasser, M. Modification of proteins by ubiquitin and ubiquitin-like proteins. Cell and Developmental Biology. 22, 159-180 (2006).
  2. Kerscher, O. SUMOylation. , John Wiley & Sons, Ltd. Chichester. 1-11 (2016).
  3. Hay, R. T. SUMO: a history of modification. Molecular Cell. 18 (1), 1-12 (2005).
  4. Fu, J., et al. Disruption of SUMO-specific protease 2 induces mitochondria mediated neurodegeneration. PLoS Genetics. 10 (10), e1004579-e1004579 (2014).
  5. Zhang, H., Kuai, X., Ji, Z., Li, Z., Shi, R. Over-expression of small ubiquitin-related modifier-1 and sumoylated p53 in colon cancer. Cell biochemistry and biophysics. 67 (3), 1081-1087 (2013).
  6. Wang, Q., et al. SUMO-specific protease 1 promotes prostate cancer progression and metastasis. Oncogene. 32 (19), 2493-2498 (2013).
  7. Karami, S., et al. Novel SUMO-Protease SENP7S Regulates β-catenin Signaling and Mammary Epithelial Cell Transformation. Scientific Reports. 7 (1), 46477 (2017).
  8. Pelisch, F., et al. A SUMO-Dependent Protein Network Regulates Chromosome Congression during Oocyte Meiosis. Molecular Cell. 65 (1), 66-77 (2017).
  9. Zhang, X. D., et al. SUMO-2/3 modification and binding regulate the association of CENP-E with kinetochores and progression through mitosis. Molecular Cell. 29 (6), 729-741 (2008).
  10. Baker, M. Reproducibility crisis: Blame it on the antibodies. Nature News. 521 (7552), 274-276 (2015).
  11. Wang, Z., Prelich, G. Quality control of a transcriptional regulator by SUMO-targeted degradation. Molecular and Cellular Biology. 29 (7), 1694-1706 (2009).
  12. Li, S. J., Hochstrasser, M. A new protease required for cell-cycle progression in yeast. Nature. 398 (6724), 246-251 (1999).
  13. Peek, J., et al. SUMO targeting of a stress-tolerant Ulp1 SUMO protease. PLoS ONE. 13 (1), e0191391 (2018).
  14. Edgar, L. G. Chapter 13 Blastomere Culture and Analysis. Methods in Cell Biology. 48, 303-321 (1995).
  15. Pelisch, F., et al. Dynamic SUMO modification regulates mitotic chromosome assembly and cell cycle progression in Caenorhabditis elegans. Nature Communications. 5 (1), 769 (2014).
  16. Dillingham, M. S., et al. Fluorescent single-stranded DNA binding protein as a probe for sensitive, real-time assays of helicase activity. Biophysical Journal. 95 (7), 3330-3339 (2008).
  17. Ruckman, J., et al. 2'-Fluoropyrimidine RNA-based aptamers to the 165-amino acid form of vascular endothelial growth factor (VEGF165). Inhibition of receptor binding and VEGF-induced vascular permeability through interactions requiring the exon 7-encoded domain. The Journal of Biological Chemistry. 273 (32), 20556-20567 (1998).
  18. Hughes, D. J., et al. Generation of specific inhibitors of SUMO-1- and SUMO-2/3-mediated protein-protein interactions using Affimer (Adhiron) technology. Science Signaling. 10 (505), eaaj2005 (2017).
  19. Lopata, A., et al. Affimer proteins for F-actin: novel affinity reagents that label F-actin in live and fixed cells. Scientific Reports. 8 (1), 6572 (2018).
  20. Gilbreth, R. N., et al. Isoform-specific monobody inhibitors of small ubiquitin-related modifiers engineered using structure-guided library design. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 108 (19), 7751-7756 (2011).
  21. Berndt, A., Wilkinson, K. A., Heimann, M. J., Bishop, P., Henley, J. M. In vivo characterization of the properties of SUMO1-specific monobodies. Biochemical Journal. 456 (3), 385-395 (2013).

Tags

Biyokimya sayı 146 sumo Smt3 smo-1 sumoylation C. elegans PNT2 Maya tomurcuklanan utag sumo-bindirme ud
Floresan Sumo-bindirme proteinleri kullanarak SUMO-modifiye proteinlerin lokalizasyonu
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Yin, R., Harvey, C., Shakes, D. C.,More

Yin, R., Harvey, C., Shakes, D. C., Kerscher, O. Localization of SUMO-modified Proteins Using Fluorescent Sumo-trapping Proteins. J. Vis. Exp. (146), e59576, doi:10.3791/59576 (2019).

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