Рост анализы для оценки токсичности полиглутаминовых у дрожжей
Summary
Эта рукопись описывает три дополнительных протоколов для оценки токсичности полиглутаминовых (polyQ) расширение белка в дрожжах<em> Saccharomyces CEREVISIAE</em>. Эти протоколы могут быть легко модифицированы для контроля токсичности другой неправильно упакованных белков в дрожжах.
Abstract
Неправильного фолдинга белков связано с многих заболеваний человека, в частности, нейродегенеративных заболеваний, таких как болезнь Альцгеймера, болезнь Паркинсона и болезнь Хантингтона 1. Болезнь Хантингтона (HD) вызвано аномальной расширение полиглутаминовых (polyQ) область в белке Huntingtin. PolyQ расширенной Huntingtin белка достигает аберрантных конформации (т.е. misfolds) и вызывает цитотоксичность 2. По крайней мере, еще восемь нейродегенеративных заболеваний, вызванных polyQ-расширений, в том числе спиноцеребеллярной атаксии и болезнь Кеннеди 3.
Дрожжи модель организма способствовало значительное понимание клеточных и молекулярных основах polyQ токсичности, включая влияние внутри-и межмолекулярных факторов polyQ токсичности, а также выявление клеточных путей, которые обесценились в клетках, экспрессирующих polyQ расширения белки 3-8. Важныйют многие аспекты polyQ токсичности, которые были обнаружены у дрожжей были воспроизведены в других экспериментальных системах и в некоторой степени в образцах от больных HD, демонстрируя тем самым значение дрожжей модель для открытия основных механизмов, лежащих в основе polyQ токсичности.
Прямой и относительно простой способ определить, polyQ токсичности в дрожжи для измерения дефектов роста дрожжевых клеток выражения polyQ расширения белков. Эта рукопись описывает три дополнительных экспериментальных подходов к определению polyQ токсичности у дрожжей путем измерения роста дрожжевых клеток выражения polyQ расширения белков. Первые два экспериментальных подходов контролировать рост дрожжей на тарелки, третий подход контролирует рост жидких культур дрожжей использованием BioscreenC инструмента.
Кроме того, эта рукопись описывает экспериментальные трудности, которые могут возникнуть при работе с моделями дрожжи polyQ и определяет стратегии, которые помогут избежать илиминимизировать эти трудности. Протоколы, описанные здесь, могут быть использованы для идентификации и описания генетических путей и малых молекул, которые модулируют polyQ токсичности. Кроме того, описанные тесты могут служить в качестве шаблонов для точного анализа токсичности, вызванные другими заболеваниями, связанные неправильно упакованных белков в дрожжевой модели.
Protocol
Discussion
Эта рукопись выделяет три дополнительных экспериментальных подходов для измерения polyQ токсичности в организме дрожжей модель основана на снижение роста дрожжевых клеток выражения токсичных polyQ расширения белков. Работа в дрожжах предлагает глубокое понимание основных клеточных и м?…
Divulgazioni
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Работа в Duennwald лаборатории при поддержке грантов от американской федерации исследований старения (АФАР), наследственные болезни фонд (ХДФ) и Уильям древесины Foundation.
Materials
| Name of instrument | Company | Catalogue number |
| Frogger (6×8 pins) | V&P Scientific, San Diego | VP 407 AH |
| BioscreenC | Growthcurves USA | 5101370 |
| 100-well Honeycomb plates | Growthcurves USA | 9602550 |
Riferimenti
- Soto, C., Estrada, L. D. Protein misfolding and neurodegeneration. Arch. Neurol. 65, 184-189 (2008).
- Ross, C. A., Tabrizi, S. J. Huntington’s disease: from molecular pathogenesis to clinical treatment. Lancet Neurol. 10, 83-98 (2011).
- Zoghbi, H. Y., Orr, H. T. Glutamine repeats and neurodegeneration. Annu. Rev. Neurosci. 23, 217-247 (2000).
- Meriin, A. B. Endocytosis machinery is involved in aggregation of proteins with expanded polyglutamine domains. FASEB J. 21, 1915-1925 (2007).
- Giorgini, F., Guidetti, P., Nguyen, Q., Bennett, C. S., Muchowski, P. J. A genomic screen in yeast implicates kynurenine 3-monooxygenase as a therapeutic target for Huntington disease. Nat. Genet. 37, 526-5231 (2005).
- Duennwald, M. L., Lindquist, S. Impaired ERAD and ER stress are early and specific events in polyglutamine toxicity. Genes Dev. 22, 3308-3319 (2008).
- Duennwald, M. L., Jagadish, S., Muchowski, P. J., Lindquist, S. Flanking sequences profoundly alter polyglutamine toxicity in yeast. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 103, 11045-1150 (2006).
- Duennwald, M. L., Jagadish, S., Giorgini, F., Muchowski, P. J., Lindquist, S. A network of protein interactions determines polyglutamine toxicity. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 103, 11051-116 (2006).
- Meriin, A. B. Huntington toxicity in yeast model depends on polyglutamine aggregation mediated by a prion-like protein Rnq1. J. Cell. Biol. 157, 997-1004 (2002).
- Murakami, C., Kaeberlein, M. Quantifying Yeast Chronological Life Span by Outgrowth of Aged Cells. J. Vis. Exp. (27), e1156-e1156 (2009).
- Gitler, A. D. Beer and bread to brains and beyond: can yeast cells teach us about neurodegenerative disease. Neurosignals. 16, 52-62 (2008).
- Giorgini, F., Muchowski, P. J. Screening for genetic modifiers of amyloid toxicity in yeast. Methods Enzymol. 412, 201-222 (2006).
- Ehrnhoefer, D. E. Green tea (-)-epigallocatechin-gallate modulates early events in huntingtin misfolding and reduces toxicity in Huntington’s disease models. Hum. Mol. Genet. 15, 2743-2751 (2006).
- Cashikar, A. G., Duennwald, M., Lindquist, S. L. A chaperone pathway in protein disaggregation. Hsp26 alters the nature of protein aggregates to facilitate reactivation by Hsp104. J. Biol. Chem. 280, 23869-2375 (2005).
