Bimolekularen Fluoreszenz Komplementation
Summary
Die subzelluläre Lokalisierung von Proteinen ist bei der Bestimmung der räumlich-zeitliche Regulation der zellulären Signalübertragung wichtig. Hier beschreiben wir bimolekularen Fluoreszenz Komplementation (BIFC) als eine einfache Methode zur Überwachung der räumlichen Wechselwirkungen von Proteinen in der Zelle.
Abstract
Definition der subzellulären Verteilung von Signalkomplexen ist zwingend notwendig, um das Verständnis der Ausgang aus diesem Komplex. Herkömmliche Methoden wie Immunpräzipitation liefern keine Informationen über die räumliche Lokalisierung der Komplexe. Im Gegensatz dazu überwacht BIFC das Zusammenspiel und die subzelluläre Kompartimentierung der Protein-Komplexen. In diesem Verfahren wird eine fluororescent Protein in Amino-und Carboxy-terminalen nicht-fluoreszierenden Fragmente, die dann auf zwei Proteine von Interesse sind verschmolzen aufgeteilt. Die Wechselwirkung der Proteine führt zu Wiederherstellung des Fluorophors (Abbildung 1) 1,2. Eine Einschränkung der BIFC ist, dass sobald die fragmentierte Fluorophor rekonstituierte die komplexen irreversible 3 ist. Diese Einschränkung ist von Vorteil bei der Erkennung vorübergehend oder schwachen Wechselwirkungen, sondern schließt eine kinetische Analyse der komplexen Dynamik. Eine weitere Einschränkung ist, dass die rekonstituierte flourophore 30min, um zu reifen und fluoreszieren erfordert, wieder ausschließt die Beobachtung von Echtzeit-Interaktionen 4. BIFC ist ein konkretes Beispiel für das Protein-Fragment Komplementation Assay (PCA), die Reporter-Proteine wie grün fluoreszierende Protein-Varianten (BIFC), Dihydrofolatreduktase, b-Lactamase und Luciferase an Protein zu messen beschäftigt: Protein-Interaktionen 5,6. Alternative Methoden zur Protein-Studie: Protein-Interaktionen in Zellen gehören Fluoreszenz-Co-Lokalisation und Förster resonance energy transfer (FRET) 7. Für Co-Lokalisation, sind zwei Proteine einzeln entweder direkt mit einem Fluorophor oder durch indirekte Immunfluoreszenz markiert. Allerdings führt dieser Ansatz zu hohen Hintergrund an nicht-interagierenden Proteinen macht es schwierig, Co-Lokalisation Daten zu interpretieren. Darüber hinaus aufgrund der Grenzen der Auflösung der konfokalen Mikroskopie können zwei Proteine scheinen, ohne notwendigerweise interagierenden co-lokalisiert. Mit BIFC wird die Fluoreszenz nur beobachtet, wenn die beiden Proteine von Interesse zu interagieren. FRET ist eine weitere hervorragende Methode zur Untersuchung von Protein: Protein-Interaktionen, kann aber technisch anspruchsvoll. FRET Experimente erfordern die Donor-und Akzeptor ähnlicher Helligkeit und Stöchiometrie in der Zelle. Darüber hinaus muss man für das Durchschlagen der Spender-Konto in die Akzeptor-Kanal und umgekehrt. Im Gegensatz zu FRET hat BIFC wenig Hintergrundfluoreszenz, wenig Nachbearbeitung der Bilddaten, erfordert keine hohen Überexpression und kann schwache oder transiente Wechselwirkungen zu erkennen. Biolumineszenz-Resonanz-Energie-Transfer (BRET) ist eine Methode ähnlich, außer der Spender ist ein Enzym (zB Luciferase), dass ein Substrat katalysiert zu werden Biolumineszenz so spannend Akzeptor FRET. BRET fehlen die technischen Probleme der Durchscheinen und hohe Hintergrundfluoreszenz es fehlt jedoch die Fähigkeit, räumliche Informationen durch das Fehlen von Substrat-Lokalisierung auf bestimmte Fächer 8 bereitzustellen. Insgesamt ist BIFC eine hervorragende Methode zur Visualisierung von subzelluläre Lokalisation von Protein-Komplexe, um Einblick in compartmentalized Signalisierung zu gewinnen.
Protocol
Discussion
BIFC ist eine hervorragende Methode zur Visualisierung von Protein: Protein-Interaktionen in ganzen Zellen und die Bestimmung der subzellulären Lokalisation dieser Komplexe. Die Vorteile der BIFC sind, dass nur interagierende Proteine fluoreszierend sind, sind vergänglich Wechselwirkungen stabilisiert, und Post-Processing der Bilddaten ist minimal. Zwei Nachteile dieser Methode sind die Reifezeit für den Fluorophor und die Unumkehrbarkeit des Fluorophor-Komplex. Unter bestimmten Anwendungen dieser Unumkehrbarke…
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Die ITSN, PI3K-C2β und Kontrolle Vektoren im Sinne dieses Protokolls sind von den Autoren auf Anfrage erhältlich, für nicht-kommerzielle Zwecke. Die Autoren möchten Dr. Chang-Deng Hu für die freundliche Beratung und die Reagenzien in die Gründung der BIFC Protokoll in der O'Bryan Labor bestätigen. KAW wurde mit Mitteln der Stiftung Jerome Lejeune unterstützt. Die Arbeit in den O'Bryan Labor ist durch Zuschüsse der NIH (HL090651), DOD (PR080428), die St. Baldrick Stiftung und der Stiftung Jerome Lejeune unterstützt.
Materials
| Material Name | Type | Company | Catalogue Number | Comment |
|---|---|---|---|---|
| DMEM | Cellgro | 10-013 | ||
| Fetal bovine serum | Cellgro | 35-011-CV | ||
| Glass Bottom Microwell dishes | Matek | P35G-1.5-14C | ||
| 6-well dishes | Falcon | 35-3846 | ||
| Lipofectamine | Invitrogen | 18324020 | ||
| PBS | Cellgro | 21-031-CV | ||
| Paraformaldehyde | Sigma | P6148 | ||
| Confocal Microscope | Zeiss | LSM510 META |
References
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