Summary

다양 한 생 화 확 적인 접근을 사용 하 여 소설 CK2 키 기판의 식별

Published: February 21, 2019
doi:

Summary

이 프로토콜의 목적은 레이블, 풍부, 및 단백질 키 니 아 CK2 세포 lysate 또는 조직 homogenate 같은 복잡 한 생물학 견본에서의 기판 확인 하는 것 이다. 이 메서드는이 목적을 위해 CK2 생물학의 독특한 측면을 활용합니다.

Abstract

키 기판 관계의 연구는 이러한 효소와 생리 및 병 적인 상태에서 그들의 다운스트림 목표의 기능에 대 한 완전 한 이해를 얻기 위해 필수적 이다. CK2 여러 세포질 과정에서 포함 된 기판의 수백의 성장 목록을 진화론 보존된 떠들고/트레오닌 키 니 아 제 이다. 다 면 발현 성 속성으로 인해 식별 및 CK2 기판의 종합 세트 특히 도전 하고있다 고이 중요 한 효소의 연구에서 장애물을 남아 있다. 이 문제를 해결 하려면 우리 대상된 농축 및 상 상속 CK2 기판의 식별을 가능 하 게 하는 다양 한 실험적인 전략을 고안 했다. 이 프로토콜은 lysate 셀 또는 조직에는 기판의 특정 thiophosphorylation에 대 한 허용 CK2의 독특한 듀얼 공동 기질 특이성을 활용 합니다. 이러한 기판 단백질은 이후에 alkylated, immunoprecipitated, 및 액체 크로마토그래피/탠덤 질량 분석 (LC-MS/MS)에 의해 식별. 우리는 이전 CK2 기판 초파리 난소에서 성공적으로 식별 하이 접근을 사용 하 고 여기 우리가 조사를이 방법의 적응성을 보여주는 인간 세포종 세포에이 프로토콜의 응용 프로그램을 확장 합니다 다양 한 모형 유기 체 및 실험적인 시스템에이 키의 생물학 역할.

Introduction

단백질 kinases는 신호 변환 폭포의 핵심 요소입니다. 이 효소에 의해 기질 단백질의 인 산화는 세포 분열, 물질 대사, 및 다른 사람의 사이에서 분화 하는 중요 한 이벤트를 규제 하는 생물학 응답 elicits. CK2 편 표현, acidophilic 떠들고/트레오닌 키 니 아 하이 인 간에 게 효 모에서 보존 하 고는 transcriptional 규칙에서 apoptosis1 세포 주기 진행에 이르기까지 많은 세포질 과정에 중요 한 역할은 2,3. 효소는 2 개의 촉매 α의 구성 하는 heterotetramer (또는 α’) 소 단위 및 2 개의 규제 β 소 단위4. 매우 다 면 발현 성 덧붙여 CK2 두 다른 특이 한 특성의 분석을 복잡 하 게 하는 즉 제정 활동5 와 듀얼 공동 기질 특이성6전시 한다. 이 후자의 속성 기질 단백질의 인 산화에 대 한 ATP로 서 GTP를 사용 하는 기능 CK2 endows.

쥐에서 CK2의 촉매 또는 규제 subunits의 유전 삭제 결과 그것은 개발 및 organogenesis7,8동안 중요 한 역할을 재생을 나타내는 배아 치 사 율. CK2 또한 여러 가지 유형의 암 overexpressed 고 따라서 유망 치료 대상9,,1011를 나타냅니다. 실제로, 특정 억제제 대상 CK2 키 니 아 제 활동은 현재이 목적12,,1314에 대 한 조사를 받고. 동안 억제 CK2의 가능한 옵션을 주어진 다 면 발현 성 자연, 대안 이며 아마도 더 합리적인 접근의 특정 암 진행의 기반이 되는 중요 한 CK2 기판 대상 하는 것. 따라서, 포괄적인 신분증과 CK2 기질 단백질의 특정 조직이 나 종양 유형 내에서이 키의 특정 함수를 elucidating 상당한 이점 될 것 이다.

여기, 우리는 셀 또는 조직 lysate 복잡 한 생물학 견본에서 CK2 기판 식별에 대 한 다양 한 생 화 확 적인 방법 설명. 이 프로토콜은 GTP 아날로그 (guanosine 5′-[γ-thio]triphosphate) 다른 생 kinases 사용할 수 없습니다 GTPγS의 사용에 의해 CK2의 듀얼 공동 기질 특이성을 이용. 효과적으로 “레이블” 후속 격리 및 식별에 대 한이 예제 내에서 기판 하 니 수 있습니다.

Protocol

참고: 필요한 자료 사용 가능 하 고 제대로 준비 되는지 확인 ( 재료의 표참조). 1입니다. 준비 기계적 조직 샘플 (조직 세포의 용 해 버퍼, 표 1의 100 µ L에 1-2 mg) lyse 세포 (세포의 용 해 버퍼의 350 µ L에서 80-90% 합칠 즉는 10 cm 접시) 실험에 대 한 샘플의 900 µ L의 총 수집 되 고 목표와 교양 또는. 이 볼륨의 아래에서 설명 하는 실험에 필요한 약간?…

Representative Results

실험 절차의 회로도 그림 1에 제공 됩니다. 기술의 기본으로 phosphoryl 그룹 전송을 위한 GTP를 사용 하 여 CK2의 특이 한 능력 이다. 에 세포 lysate thiophosphorylation 생 CK2 기판의 GTP 아날로그, GTPγS, 함께 exogenous CK2 holoenzyme의 추가. 안티 thiophosphate 에스테 르 항 체를 사용 하 여 immunoprecipitated 수 다음이 특정 기질 단백질에 thiophosphate 에스테 르 moiety를 생성 ?…

Discussion

여기, 우리는 복잡 한 생물학 견본에서 단백질 키 니 아 제 CK2의 기질을 식별 하는 데 상대적으로 간단한 생 화 확 적인 방법 설명. 이 프로토콜의 중요 한 단계 CK2의 특이 한 효소 속성에 기반 하 고 GTPγS 및 후속 immunoprecipitation 식별을 사용 하 여 특정 기질 단백질의 CK2 종속 thiophosphorylation를 포함 합니다. 이러한 결과 함께 우리 시연 유틸리티와이 접근의 다양성으로 우리가 지금 인간의 세?…

Offenlegungen

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

이 작품은 펜실베니아 보건에서 T.I.S.의 연방 보편적인 연구 향상 그랜트에 의해 부분적으로 지원

Materials

12 mg/mL PNBM Abcam ab138910 40.5 µL
2.5 mM GTPγS Sigma-Aldrich G8634-1MG 5.4 µL
Anti-CK2α (E-7) mouse monoclonal antibody Santa Cruz Biotechnology sc-373894 1:1000 for Western blotting
Anti-GAPDH (6C5) mouse monoclonal antibody Santa Cruz Biotechnology sc-32233 1:1000 for Western blotting
Anti-nucleolin rabbit polyclonal antibody Abcam ab22758 1:1000 for Western blotting
Anti-thiophosphate ester [51-8] rabbit monoclonal antibody Abcam ab92570 Varies (final concentration 2.8 µg for each sample)
Centrifuge pre-set to 4ºC ThermoScientific Sorvall Legend Micro 21R Cat# 75-772-436 
cOmplete Mini EDTA-Free Protease Inhibitor Roche 11836170001
Lysis Buffer See recipe below See recipe below 30 mL
Normal rabbit IgG antibody (isotype control) Cell Signaling Technology 2729S  Varies (final concentration 2.8 µg for each sample)
PD MiniTrap Column GE Healthcare 28-9180-10 3 columns
Protein A/G Plus Agarose Beads Santa Cruz Biotechnology sc-2003 600 µL
Recombinant human CK2 holoenzyme New England Biolabs P6010S 2.7 µL
Rotator Labnet: Mini Labroller Mini Labroller SKU# H5500
T98G human glioblastoma cells ATCC CRL-1690
Water bath pre-set to 30ºC Shel Lab H20 Bath Series Model# SWB15

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Diesen Artikel zitieren
Chojnowski, J. E., McMillan, E. A., Strochlic, T. I. Identification of Novel CK2 Kinase Substrates Using a Versatile Biochemical Approach. J. Vis. Exp. (144), e59037, doi:10.3791/59037 (2019).

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