Summary

その場で近接結紮アッセイを用いたタンパク質アイソ フォームの Heterodimerization の検出

Published: October 20, 2018
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Summary

ここでは、近接結紮の試金 (PLA) を使用して感度が高い固定細胞における MST1/MST2 heterodimerization を視覚化する方法を示します。

Abstract

規制の蛋白質蛋白質の相互作用は多くのシグナル伝達イベントの基本理念と、このようなイベントの検出はそのような経路の編成方法と動作を理解する上で重要な要素。細胞のタンパク質-タンパク質相互作用を検出する多くの方法がありますが、比較的少数は内因性のタンパク質間相互作用を検出する使用できます。そのようなメソッドは、近接結紮アッセイ (PLA) には、その使用をお勧めするいくつか利点があります。タンパク質-タンパク質相互作用解析の他の一般的な方法と比較して、PLA は、比較的高い感度と特異性、最小限の細胞操作と、本明細書に記載されているプロトコルに実行できます、ターゲット固有の唯一の 2 つが必要です。種に由来する抗体 (e.g, マウスおよびウサギから) と 1 つの特殊な試薬: 共有リンク特定のオリゴヌクレオチドは、二次抗体のセット、互いの近くになったときに作成、。in situ PCR やローリング サークル増幅の増幅プラットフォーム。このプレゼンテーションでは、固定細胞における MST1 と MST2 近接の変化を視覚化する PLA 手法を適用する方法を示します。本稿で説明する手法は、細胞のシグナル伝達研究の分析に特に当てはまります。

Introduction

MST1/カバ シグナリングパスの中断は、発達障害や発癌1に接続されています。哺乳類で MST2 と MST1 キナーゼをアクティブ化 (リン酸化) MOB1 と LATS1/2、後者の場合、廃止し、転写コアクチベーターはい関連タンパク質 (ヤップ)2を不活性化します。アクティブ (ペプタイド) 形式でヤップは発癌性活動は、細胞増殖の遺伝子のトランスクリプションを高める逆に、ヤップはカバ経路による不活化、細胞増殖の抑制し、アポトーシス促進3。体内では、MST1 と MST2 アクティブな homodimers として主に存在しますが、発癌刺激 MST1/MST2 ヘテロのレベルを増やすことができます、このようなヘテロ非アクティブ4。ただし、MST1/MST2 heterodimerization の規制方法の不十分な理解ままです。両方ホモ ・ ヘテロが仲介経由MST1 の C ターミナル コイルド コイル領域と相互 MST2 サラ ドメイン5として知られています。を使用して、その場でPLA は人間シュワン細胞 (HSC) と人間の萌芽期の腎臓の細胞 (HEK 293) に MST1/MST2 ヘテロの存在を示すこの資料で説明します。PLA は、他のタンパク質・ タンパク質相互作用検出方法上の利点を識別して定量化導入遺伝子発現の必要性または epitope の札の使用なしで内因性のタンパク質の相互作用を検出できるので6

シグナル伝達経路はタンパク質の条件付きの協会によって主制御されます。たとえば、ほとんど受容体チロシンキナーゼの刺激は、ホモまたはヘテロ二量化し追加の細胞内シグナル伝達タンパク質は、自身と後続の協会、さらに錯形成をつながる.PLA 法の目的は、蛋白質がより小さい 30-40 nm 離れて細胞、タンパク質間の距離を可視化することです。タンパク質近接は通常種で発生した適切な一次抗体と細胞を培養して、検出 (e.g、ウサギおよびマウス) 各相互作用の蛋白質に対する種特異的な二次抗体を追加する。短い事前結合 DNA プローブします。DNA プローブは近接、特定リンク DNA のオリゴヌクレオチドの in situ PCR またはローリング サークル メカニズムによって増幅するためのプラットフォームを形成、これらのプローブの両方を同時にバインドできます。増幅反応に追加された蛍光タグにより容易に定量化およびセル7,8,内の特定の領域にローカライズできる蛍光ドットとして表示される相互作用の蛋白質の可視化9,10

Protocol

1. 溶液の調製 固定液の準備: 1 × PBS で 4% パラホルムアルデヒド (PFA)。10 mL の 16% の 2.5 mL を取る PFA 7.5 mL の 1x PBS を追加。の危険性:PFA は、低用量で発がん性があります。ガスや皮膚への接触は危険です。-20 ° C にてストア 透過ソリューションを準備: 0.1 %1 × PBS でトリトン X-100。溶液 100 mL、100 mL の 1x PBS にトリトン X-100 の 100 μ L を追加します。常温 (RT) を格納…

Representative Results

HEK 293 の iHSC MST1 と MST2 の相互作用をテストするのに PLA の試金を使用しました。セルが固定、グリセリン、および PLA プロトコル (図 1) によるとその場で増幅後、種々 の抗体で染色します。MST1/MST2 heterodimerization のレベルを文書化するには、細胞は MST1 MST2 抗体 (図 1 a、1 C、1 G) で染色しました。肯定的?…

Discussion

(14-16) 培養細胞での実験を実行する非常に便利だし、サンプルの顕微鏡分析中にすべての時間を変更する必要はありません、この実験用チャンバー スライド ガラスを使用すると便利だとわかった。抗体との交差汚染のリスクの増大など、いくつかの合併症が発生します。したがって、各ウェルを洗浄することをお勧め、実験の期間の増加にもかかわらずの Coplin jar を使用する代わりに個別に…

Divulgaciones

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

最適化と特定のマリア ラドゥとガリーナ Semenova で、このプロトコルの検証に貢献する検査室全体のチャーノフに感謝いたします。また、フォックスチェイスがんセンターの細胞イメージング施設のアンドレイ エフィーモフを感謝いたします。この作品は、JC に NIH (R01 CA148805) からの助成金によって支えられました。

Materials

Chamber slides Thermo Fisher Scientific 178599 16 well, glass slide
PLA probe Anti-Mouse Minus Sigma-Aldrich DUO92004 Contains 1x Blocking solution, 1x antibody Diluent
PLA Probe Anti-Rabbit PLUS Sigma-Aldrich DUO92002 Contains 1x Blocking solution, 1x antibody Diluent
Wash Buffers, Flurescence Sigma-Aldrich DUO82049 Contains Wash Buffer A and Wash Buffer B
Mounting Medium with DAPI Sigma-Aldrich DUO82040
Detection Reagents Red Sigma-Aldrich DUO92008 Contains 5x Ligation, 1x Ligase, 5x Amlification Red, 1x Polymerase
p44/42 MAPK (Erk1/2) Antibody Cell Signaling 9102s
Phospho-p44/42 MAPK (Erk1) (Tyr204)/(Erk2) (Tyr187) Cell Signaling 5726s pERK antibody
MST2 antibody Cell Signaling 3952s
Krs-2 (RJ-5) Santa Cruz sc-100449 MST1 antibody
16% Paraformaldehyde Electron microscopy sciences 15710 Dilute to 4% PFA in PBS for fixing solution
Triton x100 Fisher BioReagents BP 151-500 To prepare 0.1% Triton x-100 in 1xPBS for Permeabilization solution
Confocal microscopy Leica TCS SP8, 63x Image analysis with ImageJ software

Referencias

  1. Zhou, D., et al. The Nore1B/Mst1 complex restrains antigen receptor-induced proliferation of naïve T cells. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 105 (51), 20321-20326 (2008).
  2. Praskova, M., Xia, F., Avruch, J. MOBKL1A/MOBKL1B phosphorylation by MST1 and MST2 inhibits cell proliferation. Current Biology. 18 (5), 311-321 (2008).
  3. Dan, I., Watanabe, N. M., Kusumi, A. The Ste20 group kinases as regulators of MAP kinase cascades. Trends in Cell Biology. 11 (5), 220-230 (2001).
  4. Rawat, S. J., et al. H-ras Inhibits the Hippo Pathway by Promoting Mst1/Mst2Heterodimerization. Current Biology. 26 (12), 1556-1563 (2016).
  5. Creasy, C. L., Ambrose, D. M., Chernoff, J. The Ste20-like protein kinase, Mst1, dimerizes and contains an inhibitory domain. Journal of Biological Chemistry. 271 (35), 21049-21053 (1996).
  6. Buntru, A., Trepte, P., Klockmeier, K., Schnoegl, S., Wanker, E. E. Current Approaches Toward Quantitative Mapping of the Interactome. Frontiers in Genetics. 74 (7), (2016).
  7. Greenwood, C., Ruff, D., Kirvell, S., Johnson, G., Dhillon, H. S., Bustin, S. A. Proximity assays for sensitive quantification of proteins. Biomolecular Detection and Quantification. 4, 10-16 (2015).
  8. Fredriksson, S., et al. Protein detection using proximity-dependent DNA ligation assays. Nature Biotechnology. 20 (5), 473-477 (2002).
  9. Leuchowius, K. J., et al. Parallel visualization of multiple protein complexes in individual cells in tumor tissue. Molecular & Cellular Proteomics. 12 (6), 1563-1571 (2013).
  10. Söderberg, O., et al. Direct observation of individual endogenous protein complexes in situ by proximity ligation. Nature Methods. 3 (12), 995-1000 (2006).

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Karchugina, S., Chernoff, J. Detection of Heterodimerization of Protein Isoforms Using an in Situ Proximity Ligation Assay. J. Vis. Exp. (140), e57755, doi:10.3791/57755 (2018).

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