Summary

Gen İfadesi DNA etkileşimleri, Discover Transkripsiyonlu Regülatörleri ve Roman Anti-tümör Ajanlar tanımlayın: Protein Eğitim için Kantitatif Testi

Published: August 31, 2013
doi:

Summary

Bu DNA ile transkripsiyon faktörü etkileşimi ölçmek için nicel bir DNA-bağlayıcı ELISA bazlı bir deney geliştirilmiştir. Runx2 protein için yüksek spesifikliği, bir konsensüs DNA tanıma oligonükleotid ve özel bir monoklonal antikor ile elde edilmiştir. Bir enzim-bağlı antikor alt tabaka reaksiyonu ile kolorimetrik tespit gerçek zamanlı olarak izlenmiştir.

Abstract

Örneğin elektroforetik hareketlilik kayma deneyleri (EMSA), kemilüminesan deneyleri, kromatin immünopresipitasyon (çip) dayalı tahliller ve çukurlu bazlı tahliller gibi birçok DNA-bağlama deneyleri, transkripsiyon faktörü aktivitesinin ölçülmesi için kullanılır. Bununla birlikte, bu deneyler, nonquantitative olan özgüllük eksikliği, radyo-etiketli oligonükleotit kullanılmasını içerebilir ve bağlayıcı bir DNA inhibitörlerinin taranması için adapte olmayabilir. Öte yandan, bir sayısal DNA bağlayıcı enzim bağlı immünosorbent deneyi (ELISA D-) analizi kullanarak, biyotin-üzerinde mevcut olan konsensüs DNA-bağlayıcı dizileri ile özel bir birlikte bağlıdır Runx2 transkripsiyon faktörü kullanılarak DNA ile nükleer protein etkileşimlerini göstermek etiketli oligonükleotidler. Hücrelerin hazırlanması, nükleer protein ve çift sicimli oligonükleotidlerin tasarım çıkarma açıklanmıştır. Avidin kaplı 96 oyuklu plakalar, alkalin tampon maddesi ile tespit edilmiş ve nükleotid bloke edici tamponu içinde nükleer protein ile inkübe edilir. FollPlakaların geniş yıkama, spesifik birincil antikor ve ikincil antikor inkübasyonlar bağlı kolorimetrik reaksiyonun yaban turpu peroksidaz substrat ve gelişme eklenmesi ile takip edilmektedir. Reaksiyon durdurma modu veya sürekli kinetik izleme kantitatif protein DNA ile etkileşimi ölçmek için kullanıldı. Bu non-spesifik IgG ile ya da protein ya da primer antikor olmadan tedavisi dahil olmak üzere, uygun özgüllük kontroller, tartışır. Analizin Uygulamaları onun uyuşturucu taraması programı ve temsilci olumlu ve olumsuz sonuçlar tartışılmıştır dahil açıklanmıştır.

Introduction

DNA-bağlama deneyleri, DNA ile etkileşime transkripsiyon faktörlerinin yeteneğini ölçmek kullanılabilmektedir. DNA bağlanması için tahliller, radyo-etiketli oligonükleotidler 1 ya da kemiluminesan tahliller 2 bağlıdır elektroforetik mobilite kayma analizleri (EMSA) içerir. 96 oyuklu biçimleri kullanılarak 4 Kromatin immuneprecipitation (çip) dayalı tahliller 3 hem de deneyler de tarif edilmiştir. Bununla birlikte, radyo-etiketli EMSA oligonükleotitlerin kullanımını gerektirir olmayan bir kantitatif deneyidir. Nükleer proteinler, spesifik nükleotid promotör sekansları ile ortak olduğunda, bağlanma kompleksleri poliakrilamid jelleri üzerinde geciktirilir ve spesifik transkripsiyon faktörü, bir antikor "süperkayma" ile doğrulanabilir. Bu tanımlanan promotör elemanlara tekabül eden DNA-bağlayıcı dizileri ile Runx2 etkileşimini ölçmek mümkün olan bir enzim-bağlı immünosorbent biçimi (D-ELISA) kullanılarak kantitatif bir DNA-bağlama deneyi geliştirdik in Runx2 hedef genler. Bir anti-Runx2 antikorun kullanımı tahlile özgüllük sağlar ve radyo-etiketin yokluğu geleneksel jel kayma deneyi 5 Bu tahlil ayırt eder. Bağlayıcı komplekslerinin tespiti spektrofotometrik analiz için bir renkli ürüne bir HRP alt-tabaka, tetrametil benzimidin (TMB) dönüştürür turp peroksidaz (HRP) bağlı ikinci bir antikorun kullanılması ile mümkündür. Burada bildirilen deney, kontroller olarak mutasyona uğramış DNA oligonükleotitlerin kullanımı dahil olabilir ve bağlayıcı DNA rekabetçi veya rekabetçi olmayan inhibitörleri tespiti için de kullanılabilir. Yeni anti-tümör bileşiklerinin bu deneyde tarama ile de mümkündür.

Protocol

Birkaç adım vaktinden önce yapılmaktadır ve çok sayıda reaktif önce prosedüre benzer bir şekilde depolanmıştır: (1) bir hücre kültürü ve protein izolasyon, (2) oligonükleotid hazırlanması, (3) 96-yuvalı plakaların hazırlanması, (4) çekirdek özütü inkübasyon gece boyunca karıştırılmıştır. Prosedür, çünkü DNA oligonükleotidler ile nükleer protein gece boyunca inkübasyon 2 gün gerektirir. 1.. Tamponlar hazırlanması 1,1 Nükle…

Representative Results

D-ELISA yöntemi sürece Runx2 konsensüs bağlanma sitesi (ACACCA) üç kopyasını içeren bir diziye özgü, çift sarmal kollu oligonükleotit kullanılan olarak belirlenmiş DNA-bağlama proteini için son derece özeldir. Protein faktörü tanıma birincil antikor özgünlüğünü ayrıca artırır. İkincil antikor, saptama kolaylığı (Şekil 1) için bir renkli ürüne açık bir alt-tabaka (tetrametil benzidin) dönüştürür kovalent olarak-bağlanmış yaban turpu peroksidazı (HRP) içer…

Discussion

DNA-bağlama deneyleri, DNA ile etkileşime transkripsiyon faktörlerinin yeteneğini ölçmek için kullanılır. DNA bağlanması için tahliller, elektroforetik mobilite kaydırma (EMSA) 1 ve kromatin immuneprecipitation (çip) dayalı tahliller, 3 ve 96 oyuklu formatları bu chemiluminescent 2 ile 4 kullanan tahliller bulunmaktadır. EMSA olmayan nicel ve radyo-etiketli (32 P) oligonükleotitler kullanılır. Bu, nükleer protein ile inkübe edilir ve bağlayıcı kompleks…

Divulgations

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Teknik yardım ve University of Maryland Greenebaum Kanser Merkezi Translational Core Tesisleri'nde, özellikle Dr enstrümantasyon. Rena Lapidus ve Mariola SADOWSKA, müteĢekkiriz. Bu testin geliştirilmesi için sorumlu çalışma NIH RO1CA108846, AHA Grant-in-Aid GRNT2130014, AP bir VA Merit Ödülü, tarafından ve Maryland Sigara İade Fonlarının Üniversitesi (CRF) Marlene & Stewart sağlanan tarafından kısmen finanse edildi Greenebaum Kanser Merkezi.

Materials

Name of the Reagent Company Catalogue Number Comments (optional)
Poly dI/dC GE Healthcare, Piscataway, NJ US20539-5UN 1 U ~50mg
RUNX2 antibody MBL International Corp., Woburn, MA D130-3 1 mg/ml
Fab-specific peroxidase conjugated antibody Sigma-Aldrich, St. Louis, MO A9917 7.1 mg/ml
TMB Substrate (tetramethyl benzidine) EXALPHA Biologicals, Shirley, MA X1189S 100 ml
Sodium carbonate Sigma-Aldrich, St. Louis, MO 57995 Plate-fixing
Sulfuric Acid VWR, West Chester, PA BDH-39922-1 Stop solution
Multi-well plates Greiner Bio-One, Basel, Switzerland 655996 Avidin-coated, black sides
HALT Thermo-Scientific/Pierce, Rockford, IL 78440 Protease and phosphatase inhibitors
Chemicals Various manufacturers Laboratory grade  
      Table 1. Reagents
Spectrophotometer: Biotrak II Visible plate reader Amersham Biosciences   For use with stop reaction method
Spectrophotometer: Bio-Tek Synergy HT Multi-reaction microplate reader Bio-Tek Instruments, Inc.   For use with continuous kinetic monitoring
      Table 2. Equipment

References

  1. Hellman, L. M., Fried, M. G. Electrophoretic mobility shift assay (EMSA) for detecting protein-nucleic acid interactions. Nat. Protoc. 2, 1849-1861 (2007).
  2. Bhattacharya, N., Sarno, A., Idler, I. S., et al. High-throughput detection of nuclear factor-kappaB activity using a sensitive oligo-based chemiluminescent enzyme-linked immunosorbent assay. Int. J. Cancer. 127, 404-411 (2010).
  3. Hartzell, D. D., Trinklein, N. D., Mendez, J., et al. A functional analysis of the CREB signaling pathway using HaloCHIP-chip and high throughput reporter assays. BMC Genomics. 10, 497 (2009).
  4. Vuori, K. A., Ahlskog, J. K., Sistonen, L., Nikinmaa, M. TransLISA, a novel quantitative, nonradioactive assay for transcription factor DNA-binding analyses. FEBS J. 276, 7366-7374 (2009).
  5. D’Souza, D. R., Salib, M. M., Bennett, J., et al. Hyperglycemia Regulates RUNX2 Activation and Cellular Wound Healing through the Aldose Reductase Polyol Pathway. J. Biol. Chem. 284, 17947-17955 (2009).
  6. Underwood, K. F., D’Souza, D. R., Mochin, M. T., et al. Regulation of RUNX2 transcription factor-DNA interactions and cell proliferation by Vitamin D3 (cholecalciferol) prohormone activity. J. Bone Miner Res. 27, 913-925 (2012).
  7. Held, P. Kinetic analysis of ß-galactosidase activity using the PowerWave HT and Gen5 data analysis software: basic enzyme kinetic determinations. Biotek Instruments Application Note. , (2007).
  8. Renard, P., Ernest, I., Houbion, A., et al. Development of a sensitive multi-well colorimetric assay for active NFkappaB. Nucleic Acids Res. 29, E21 (2001).
  9. Pommier, Y. DNA topoisomerase I inhibitors: chemistry, biology, and interfacial inhibition. Chem Rev. 109, 2894-2902 (2009).
  10. Pennisi, E. Genomics. ENCODE project writes eulogy for junk DNA. Science. 337, 1159-1161 (2012).
check_url/fr/50512?article_type=t

Play Video

Citer Cet Article
Underwood, K. F., Mochin, M. T., Brusgard, J. L., Choe, M., Gnatt, A., Passaniti, A. A Quantitative Assay to Study Protein:DNA Interactions, Discover Transcriptional Regulators of Gene Expression, and Identify Novel Anti-tumor Agents. J. Vis. Exp. (78), e50512, doi:10.3791/50512 (2013).

View Video