Nachweis der Protein-S-Acylation mit Acyl-Resin Assisted Capture

Zusammenfassung

Acyl-RAC (Acyl-Resin Assisted Capture) ist eine hochempfindliche, zuverlässige und einfach durchzuführende Methode zum Nachweis reversibler Lipidmodifikationen von Cysteinrückständen (S-Acylation) in einer Vielzahl biologischer Proben.

Zusammenfassung

Protein-S-Acylation, auch s-palmitoylation genannt, ist eine reversible posttranslationale Modifikation von Cysteinrückständen mit langkettigen Fettsäuren über eine labile Thioesterbindung. Die S-Akylierung, die sich als weitverbreiteter Regulierungsmechanismus herausbildet, kann fast alle Aspekte der biologischen Aktivität von Proteinen modulieren, von der komplexen Bildung bis hin zum Proteinhandel und der Proteinstabilität. Die jüngsten Fortschritte beim Verständnis der biologischen Funktion der Protein-S-Acylation wurden weitgehend durch die Entwicklung neuartiger biochemischer Werkzeuge erzielt, die einen robusten und empfindlichen Nachweis der Protein-S-Acylation in einer Vielzahl biologischer Proben ermöglichen. Hier beschreiben wir acylharzgestützte Erfassung (Acyl-RAC), eine kürzlich entwickelte Methode, die auf der selektiven Erfassung endogen s-acyatierter Proteine durch Thiol-reaktive Sepharose-Perlen basiert. Im Vergleich zu bestehenden Ansätzen benötigt Acyl-RAC weniger Schritte und kann in Verbindung mit der Massenspektrometrie zur Identifizierung neuartiger S-Acylierungsziele zuverlässigere Ergebnisse liefern. Eine wesentliche Einschränkung in dieser Technik ist die mangelnde Fähigkeit, zwischen Fettsäurearten zu unterscheiden, die über die gleiche Thioesterbindung an Cysteins gebunden sind.

Einleitung

S-Acylierung ist eine reversible posttranslationale Modifikation, bei der eine fetthaltige Acylkette zu einem internen Cysteinrückstand auf einem Zielprotein über eine labile Thioesterbindung¹verwendet wird. Es wurde zuerst als eine Modifikation von Proteinen mit Palmitat berichtet, eine gesättigte 16-Kohlenstoff-Fettsäure², und daher wird diese Modifikation oft als S-Palmitoylierung bezeichnet. Zusätzlich zu Palmitat können Proteine durch eine Vielzahl von längeren und kürzeren gesättigten (Myristate und Stearat), einfach ungesättigten (Oleat) und mehrfach ungesättigten (Arachidonate und Eicosapentanoat) Fettsäuren

Protokoll

Mäuse, die in diesem Protokoll verwendet wurden, wurden gemäß den NIH-Richtlinien eingeschläfert. Das Animal Welfare Committee am University of Texas Health Science Center in Houston genehmigte alle Tierarbeiten.

1. Herstellung von Zelllysaten

1. Vorbereiten des Lysepuffers wie in Tabelle 1beschrieben . Auf 10 ml PBS 0,1 g n-Dodecyl-D-Maltosid-Waschmittel (DDM) geben und drehen, um sich aufzulösen. Fügen Sie 100 l Phosphatase-Inhibitor-Cocktail 2, ML211 (10 m), PMSF (10 mM) und Protease-Inhibitor-Cocktail (1x) hinzu und kühlen Sie den Puffer vor Gebrauch auf Eis.
2. Übertragen Sie benötigte Medien, die Zellen ....

Ergebnisse

Nach dem oben beschriebenen Protokoll verwendeten wir zunächst Acyl-RAC, um gleichzeitig die S-Acylierung mehrerer Proteine in Jurkat-Zellen zu erkennen, einer verewigten T-Zelllinie, die ursprünglich aus dem peripheren Blut eines T-Zell-Leukämiepatienten abgeleitet wurde²⁷. Regulatorische T-Zellproteine, die zuvor als S-acylatierte^9,28,29 identifiziert wurden, wurden ausgewählt, um den Nutzen dieser Meth.......

Diskussion

Hier haben wir den Acyl-RAC-Assay erfolgreich genutzt, um die S-Acylierung ausgewählter Proteine sowohl in kultivierten menschlichen Zellen als auch in Primärzellen aus Mausgewebe zu erkennen. Diese Methode ist einfach, empfindlich und kann mit minimalen Ausrüstungsanforderungen mit Standard-Biochemie-Techniken einfach durchgeführt werden. Diese Methode hat sich gezeigt, um erfolgreich neuartige S-acylated Proteine wie die Untereinheit des Protein-Translocating-Systems (Sec61b), das ribosomale ProteinSS11 (Rps11.......

Materialien

Liste der in diesem Artikel verwendeten Materialien

Name	Unternehmen	Katalognummer	Kommentare
cOmplete Protease Inhibitor Cocktail Tabletten	Sigma	11836170001
Eppendorf Centrifuge 5424	Eppendorf	22620444
Hydroxylamin (HAM)	Sigma	159417
Methylmethanethiosulfonat (MMTS)	Sigma	64306
Mini-Röhrenrotator	LabForce
ML211	Cayman	17630
Multi-Therm Cool-Heat-Shake	Benchmark Scientific	H5000-HC
n-Dodecyl β-D-Maltosid (DDM)	Sigma	D641
Phosphatase-Inhibitor Cocktail 2	Sigma	P5726
Thiopropyl-Sepharose 6B (TS)	Sigma	T8387
Ultrasonics Quantrex Sonicator	L &; R