Een flexibele en efficiënte methode voor de karakterisering van celtype-specifieke eiwit lokalisatie en nucleocytoplasmic pendelen wordt beschreven. Deze heterokaryon aanpak maakt gebruik van fluorescent gelabelde fusie-eiwitten om de afbeelding eiwit lokalisaties na celfusie. Het protocol vatbaar is voor steady-state lokalisaties of meer dynamische vaststellingen op basis van live-cell imaging.
Een groot aantal van de eiwitten worden gereguleerd door subcellulaire handel of nucleocytolasmic shuttling. Deze eiwitten vertonen een divers scala aan cellulaire functies, waaronder nucleaire import / export van RNA en eiwitten, transcriptionele regulatie, en apoptose. Interessant is dat de belangrijkste cellulaire reorganisaties waaronder de celdeling, differentiatie en transformatie, vaak sprake van dergelijke activiteiten 3,4,8,10. De gedetailleerde studie van deze eiwitten en hun regulerende mechanismen kan een uitdaging zijn als de stimulatie van deze lokalisatie veranderingen kunnen worden ongrijpbaar, en de bewegingen zelf kan heel dynamisch en moeilijk op te sporen. Studies met cellulaire oncogenese, bijvoorbeeld, blijven profiteren van het begrijpen van paden en eiwit activiteiten die verschillen tussen normale cellen en primaire getransformeerde cellen 6,7,11,12. As veel eiwitten tonen veranderd lokalisatie tijdens de transformatie of als gevolg van de transformatie, methodes om efficiënt te karakteriseren deze eiwitten en de wegen waaraan zij deelnemen staan om het begrip van oncogenese en open nieuwe gebieden voor drug targeting te verbeteren.
Hier presenteren we een methode voor de analyse van eiwit mensenhandel en pendelt activiteit tussen primaire en omgezette cellen van zoogdieren. Deze methode combineert de generatie van heterokaryon fusies met fluorescentie microscopie een flexibel protocol dat gebruikt kan worden om steady-state-of dynamische eiwit lokalisaties sporen te geven. Zoals weergegeven in figuur 1, zijn twee verschillende celtypen transient getransfecteerd met plasmide constructen met een fluoroprotein gen verbonden aan het gen van belang. Na expressie worden de cellen gefuseerd met behulp van polyethyleenglycol, en eiwit lokalisatie kan dan worden afgebeeld met behulp van verschillende methoden. Het protocol hier wordt gepresenteerd is een fundamentele benadering waarbij gespecialiseerde technieken kunnen worden toegevoegd.
De hier gepresenteerde heterokaryon protocol biedt een efficiënte en eenvoudig interpreteerbaar methode voor de karakterisering van celtype-specifieke lokalisatie gedrag en nucleocytoplasmic shuttling activiteit. Deze methode maakt gebruik van de gevoeligheid van fluorescentie analyse, alsmede de mogelijkheid om beeld levende cellen en het uitvoeren van studies van eiwitten dynamiek. De techniek is eenvoudig aan te passen voor veel verschillende celtypes en vatbaar is voor zowel live als vaste cell imaging. Zo kan bijvoorbeeld omgekeerde fluorescentie microscopie gebruikt worden voor live beeldvorming en time lapse video vast te leggen. Daarentegen kan gemonteerd cellen worden gebruikt in een van beide epifluorescentie microscopie voor de bepaling van de steady-state lokalisaties of meer gedetailleerde confocale beeldvorming van discrete lokalisaties. Bovendien kunnen technieken, zoals fluorescentie herstel na fotobleken (FRAP), of fluorescentie verlies in fotobleken (FLIP) worden gebruikt in de bepaling van de lokalisatie kinetiek 1. De integratie van alternatieve fluoroforen in het protocol mogelijk zou maken eiwit interactie experimenten zoals fluorescentie resonantie energie-overdracht (FRET) uit te voeren in concert 2. Verschillende remmers van cellulaire mensenhandel, zoals leptomycin B of dominant negatieve Ran GTPase constructen kunnen worden gebruikt om de afhankelijkheid van bepaalde importeren of exporteren paden 5,6,9 vast te stellen.
The authors have nothing to disclose.
We willen graag het Worcester Polytechnic Institute departement chemie en biochemie bedanken voor financiering.
Material Name | Type | Company | Catalogue Number | Comment |
---|---|---|---|---|
Effectene reagent | Qiagen | 301425 | ||
Phosphate buffered saline (PBS) | Sigma-Aldrich | P5493 | ||
Trypsin | Fisher | SH3023602 | ||
Dulbecco’s modified Eagle’s medium (DMEM) | Fisher | SH30243FS | High glucose | |
paraformaldehyde | FisherChemical | O4042-500 | ||
4’,6-diamidino-2-phenylindole (DAPI) | Sigma-Aldrich | D9542-10MG | ||
Hyclone Serum (fetal bovine) | Thermo Scientific | SH3008803HI | ||
Falcon 6-well plates | Fisher | 08-772-1B | ||
Polyethylene glycol 1000 | Fisher | 528875-25GM | ||
Cover slips | Fisher | 12-545-85 | ||
DABCO | Sigma-Aldrich | D2522-25G | ||
Nucleofector HDF kit | Lonza | VPD-1001 |