Summary

एक प्रोटीन प्रोटीन की उच्च throughput पहचान नियंत्रण रेखा एमएस / एमएस विश्लेषण का प्रयोग एक परमाणु cofactor साथ बातचीत के लिए तैयारी विधि

Published: January 24, 2017
doi:

Summary

हम नियंत्रण रेखा एमएस / एमएस प्रणाली का उपयोग कर coregulatory बातचीत प्रोटीन की शुद्धि के लिए एक विधि की स्थापना की है।

Abstract

Transcriptional coregulators are vital to the efficient transcriptional regulation of nuclear chromatin structure. Coregulators play a variety of roles in regulating transcription. These include the direct interaction with transcription factors, the covalent modification of histones and other proteins, and the occasional chromatin conformation alteration. Accordingly, establishing relatively quick methods for identifying proteins that interact within this network is crucial to enhancing our understanding of the underlying regulatory mechanisms. LC-MS/MS-mediated protein binding partner identification is a validated technique used to analyze protein-protein interactions. By immunoprecipitating a previously-identified member of a protein complex with an antibody (occasionally with an antibody for a tagged protein), it is possible to identify its unknown protein interactions via mass spectrometry analysis. Here, we present a method of protein preparation for the LC-MS/MS-mediated high-throughput identification of protein interactions involving nuclear cofactors and their binding partners. This method allows for a better understanding of the transcriptional regulatory mechanisms of the targeted nuclear factors.

Introduction

प्रोटीन, प्रोटीन बातचीत में कई जैविक कार्यों में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। जैसे, इन मुलाकातों संकेत पारगमन में फंसाया गया है; कोशिका झिल्ली भर में प्रोटीन परिवहन; सेल चयापचय; और डीएनए प्रतिकृति, डीएनए की क्षति की मरम्मत, पुनर्संयोजन, और प्रतिलेखन 1, 2, 3, 4 सहित कई परमाणु प्रक्रियाओं। इन मुलाकातों में शामिल प्रोटीन की पहचान करना इसलिए इन सेलुलर प्रक्रियाओं के बारे में हमारी समझ को आगे बढ़ाने के लिए महत्वपूर्ण है।

Immunoprecipitation (आईपी) प्रोटीन, प्रोटीन बातचीत का विश्लेषण करने के लिए इस्तेमाल एक मान्य तकनीक है। आदेश सह immunoprecipitated प्रोटीन की पहचान की सुविधा के लिए, मास स्पेक्ट्रोमेट्री अक्सर उपयोग किया जाता है 5, 6, 7, 8,9। एक एंटीबॉडी के साथ एक प्रोटीन परिसर के एक ज्ञात सदस्य को लक्षित करके, यह प्रोटीन जटिल अलग-थलग करने और बाद में मास स्पेक्ट्रोमेट्री विश्लेषण के माध्यम से अपनी अज्ञात घटकों की पहचान करने के लिए संभव है। ARIP4 (एण्ड्रोजन रिसेप्टर बातचीत प्रोटीन 4), एक ट्रांसक्रिप्शनल coregulator, आदेश में सक्रिय या एक संदर्भ पर निर्भर ढंग से 9, 10 में अपने लक्ष्य के प्रमोटरों को दबाने के लिए परमाणु रिसेप्टर प्रोटीन के साथ सूचना का आदान प्रदान। बेहतर इन परमाणु कारकों गवर्निंग विनियामक तंत्र को समझने के लिए, हम शुद्ध और नियंत्रण रेखा एमएस / एमएस प्रणाली का उपयोग करके ARIP4 बातचीत प्रोटीन की पहचान करने के लिए एक व्यापक विधि का वर्णन है।

Protocol

1. अभिकर्मक 100 मिमी संस्कृति प्लेट (2 एक्स 10 6 कोशिकाओं / पकवान) में HEK293 कोशिकाओं बीज। संस्कृति Dulbecco संशोधित ईगल मध्यम में कोशिकाओं 10% भ्रूण बछड़ा सीरम, 100 माइक्रोग्राम / एमएल स्ट्रेप्टोमाइसिन, और 100 इकाइ?…

Representative Results

हम एक मजबूत संकेत ARIP4, लगभग 160 केडीए, के रूप में अच्छी तरह से एक नकली नमूना नियंत्रण और कई अन्य अज्ञात प्रोटीन के रूप में उन (चित्रा 1) की पहचान की। नियंत्रण रेखा एमएस / एमएस विश्लेषण दोनों AR…

Discussion

कुशल अभिकर्मक इस प्रोटोकॉल के साथ एक सफल परिणाम प्राप्त करने के लिए आवश्यक है। तदनुसार, हम पश्चिमी धब्बा विश्लेषण का उपयोग immunoprecipitated झंडा टैग प्रोटीन का स्तर निर्धारित करने के लिए सलाह देते हैं। यह कदम उ?…

Divulgations

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

This study was supported by the Astellas Foundation for Research on Metabolic Disorders (HT), the Takeda Science Foundation (HT), and by a Japan Society for the Promotion of Science Grants-in-Aid for Young Scientists (B) to HT.

Materials

Lipofectamine 2000 Transfection Reagent Thermo Fisher Scientific 11668019
Protease Inhibitor Cocktail (EDTA free) (100x) nacalai tesque 03969-21
ANTI-FLAG M2 Affinity Gel Sigma-Aldrich A2220
Micro Bio-Spin Columns BIO-RAD 732-6204

References

  1. De Las Rivas, J., Fontanillo, C. Protein-protein interactions essentials: key concepts to building and analyzing interactome networks. PLoS Comput.Biol. 6 (6), e1000807 (2010).
  2. Westermarck, J., Ivaska, J., Corthals, G. L. Identification of protein interactions involved in cellular signaling. Mol.Cell.Proteomics. 12 (7), 1752-1763 (2013).
  3. MacPherson, R. E., Ramos, S. V., Vandenboom, R., Roy, B. D., Peters, S. J. Skeletal muscle PLIN proteins, ATGL and CGI-58, interactions at rest and following stimulated contraction. Am.J.Physiol.Regul.Integr.Comp.Physiol. 304 (8), 644-650 (2013).
  4. Qin, K., Dong, C., Wu, G., Lambert, N. A. Inactive-state preassembly of G(q)-coupled receptors and G(q) heterotrimers. Nat.Chem.Biol. 7 (10), 740-747 (2011).
  5. Ogawa, H., Ishiguro, K., Gaubatz, S., Livingston, D. M., Nakatani, Y. A complex with chromatin modifiers that occupies E2F- and Myc-responsive genes in G0 cells. Science. 296 (5570), 1132-1136 (2002).
  6. Shi, Y., et al. Coordinated histone modifications mediated by a CtBP co-repressor complex. Nature. 422 (6933), 735-738 (2003).
  7. Huh, K. W., DeMasi, J., Ogawa, H., Nakatani, Y., Howley, P. M., Munger, K. Association of the human papillomavirus type 16 E7 oncoprotein with the 600-kDa retinoblastoma protein-associated factor, p600. Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A. 102 (32), 11492-11497 (2005).
  8. Huang, B. X., Kim, H. Y. Effective identification of Akt interacting proteins by two-step chemical crosslinking, co-immunoprecipitation and mass spectrometry. PLoS One. 8 (4), 61430 (2013).
  9. ten Have, S., Boulon, S., Ahmad, Y., Lamond, A. I. Mass spectrometry-based immuno-precipitation proteomics – the user’s guide. Proteomics. 11 (6), 1153-1159 (2011).
  10. Ogawa, H., Komatsu, T., Hiraoka, Y., Morohashi, K. Transcriptional Suppression by Transient Recruitment of ARIP4 to Sumoylated nuclear receptor Ad4BP/SF-1. Mol.Biol.Cell. 20 (19), 4235-4245 (2009).
  11. Tsuchiya, M., et al. Selective autophagic receptor p62 regulates the abundance of transcriptional coregulator ARIP4 during nutrient starvation. Sci.Rep. 5, 14498 (2015).
  12. Watanabe, T., Matsuo, I., Maruyama, J., Kitamoto, K., Ito, Y. Identification and characterization of an intracellular lectin, calnexin, from Aspergillus oryzae using N-glycan-conjugated beads. Biosci.Biotechnol.Biochem. 71 (11), 2688-2696 (2007).
  13. Sitz, J. H., Tigges, M., Baumgartel, K., Khaspekov, L. G., Lutz, B. Dyrk1A potentiates steroid hormone-induced transcription via the chromatin remodeling factor Arip4. Mol.Cell.Biol. 24 (13), 5821-5834 (2004).
  14. Mohammed, H., Taylor, C., Brown, G. D., Papachristou, E. K., Carroll, J. S., D’Santos, C. S. Rapid immunoprecipitation mass spectrometry of endogenous proteins (RIME) for analysis of chromatin complexes. Nat.Protoc. 11 (2), 316-326 (2016).
  15. Fonslow, B. R., Yates, J. R. Capillary electrophoresis applied to proteomic analysis. J.Sep.Sci. 32 (8), 1175-1188 (2009).

Play Video

Citer Cet Article
Tsuchiya, M., Karim, M. R., Matsumoto, T., Ogawa, H., Taniguchi, H. A Protein Preparation Method for the High-throughput Identification of Proteins Interacting with a Nuclear Cofactor Using LC-MS/MS Analysis. J. Vis. Exp. (119), e55077, doi:10.3791/55077 (2017).

View Video