Summary

Ensayo Replegado intracelular

Published: January 24, 2012
doi:

Summary

En este protocolo un método para medir el replegamiento de proteínas intracelulares tras el choque térmico se describe. Este método puede ser usado para estudiar foldases como chaperones moleculares y sus co-factores o componentes capaces de influir en su actividad. La actividad luciferasa de luciérnaga se utiliza como reportero para medir la actividad de las chaperonas replegado.

Abstract

Este protocolo describe un método para medir la actividad enzimática de las chaperonas moleculares en un sistema basado en células y los posibles efectos de los compuestos con actividad inhibitoria / estimulante. Chaperonas moleculares son proteínas implicadas en la regulación de un plegamiento de proteínas y tienen un papel crucial en la promoción de la supervivencia celular al estrés, como los insultos de choque térmico 2, el hambre de nutrientes y la exposición a productos químicos / venenos 3. Por esta razón, los acompañantes se encuentran para participar en eventos como el desarrollo de tumores, chemioresistance de 4 células de cáncer, así como la neurodegeneración 5. El diseño de pequeñas moléculas capaces de inhibir o estimular la actividad de estas enzimas es por lo tanto, una de las estrategias más estudiadas para el tratamiento del cáncer y enfermedades neurodegenerativas 7 9. El ensayo aquí descrito ofrece la posibilidad de medir la actividad de replegamiento de una chaperona molecular en particular y para estudiar el efecto de un borradorHeridas en su actividad. En este método el gen de la chaperona molecular se investiga transfectadas con un vector de codificación de expresión para el gen de la luciferasa de luciérnaga. Ya se ha descrito que desnaturalizan luciferasa de luciérnaga puede ser replegada por chaperonas moleculares 10,11. Como la normalización de control de transfección, un vector de codificación para el gen de la luciferasa Renilla es transfectadas. Todas las transfecciones se describe en este protocolo se realizan con X-treme Gene 11 (Roche) en células HEK-293. En el primer paso, la síntesis de proteínas es inhibida por el tratamiento de las células con cicloheximida. A partir de entonces se desarrolla la proteína inducida por choque térmico a 45 ° C durante 30 minutos. Sobre la recuperación a 37 ° C, las proteínas son re-doblado en su conformación activa y la actividad de la luciferasa de luciérnaga se utiliza como lectura: la luz se producirá más, la proteína más tendrá recuperó la conformación original. No-calor células sorprendido se establecen como referencia (100% de replegarseluciferasa).

Protocol

1. Sembrar las células Antes de empezar, calentar el medio de cultivo, el PBS 1X y tripsina en un baño de agua a 37 ˚ C Tomar las células de la incubadora y se aspira el medio. Aplique suavemente 5 ml de PBS 1X en las células para lavarlos. Aspirar el PBS 1X y aplicar 1 ml de tripsina que contiene 0,025% de EDTA. Gire suavemente la placa para tener una distribución uniforme de la tripsina. Coloque las células de la incubadora a 37 ˚ C durante 5-10 minu…

Discussion

En este trabajo un protocolo para medir la actividad intracelular de replegado de las chaperonas moleculares se presenta. Todo el ensayo se puede realizar en 3 ó 4 días como lo demuestra la visión de la figura. 1.

La robustez y la linealidad de la señal de luz producida por la luciérnaga y la luciferasa Renilla representan una base sólida para la reproducibilidad del protocolo.

El paso crítico de la prueba es la elección de un reactivo de…

Divulgazioni

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Danilo Maddalo es un beneficiario de una beca de investigación como el Grupo de Jóvenes Investigadores (YIG) del Instituto de Tecnología de Karlsruhe.

Materials

For this experiment a Luminometer form Perkin Elmer ‘1420 Luminescence Counter’ Vector Light′ was used

Programs for the Luminometer:

Renilla: Pump 1, 100 μl injection

Reaction Buffer: Pump1, 70 μl injection

Luciferin: Pump2, 30μl injection

For the buffers prepare these stock solutions in double distilled water:

  •       1M MgSO4 : 246,48g MgSO4*7H2O in 1 liter
  • –       0,5M EGTA: 190,18g EGTA in 1 liter
  • –       1M KH2PO4: 136,09g KH2PO4 in 1 liter
  • –       1M K2HPO4: 228,23g K2HPO4*3H2O in 1 liter
  • –       5M NaCl: 292,2g NaCl in 1 liter
  • –       0,5M EDTA: 186,12g EDTA*2H2O in 1 liter          

GLY-GLY-buffer:

  • –       25mM Glycylglycin
  • –       15mM MgSO4
  • –       4mM EGTA

For 1 liter use 3,3g of Glycylglycin, 15ml of a 1M MgSO4 solution and 8ml of a 0,5M EGTA solution. Solve in water, adjust the pH to 7,8 and bring to a total volume of 1 liter.

Reaction buffer for Renilla/Coelenterazine buffer:

  • –      13,4mM KH2PO4
  • –       86,6mM KH2PO4
  • –       0,5M NaCl
  • –       1mM EDTA

For 1 liter use 13,4ml of a 1M KH2PO4 solution, 86,6ml of a 1M K2HPO4 solution, 100ml of a 5M NaCl solution and 2ml of a 0,5M EDTA solution.

  Company Catalog/Product Number:
DMEM (Dulbecco’s Modified Eagle Medium 1X) GIBCO 41966029
Fetal Bovine Serum Gold PAA A15-151
X-treme Gene 9
DNA Transfection Reagent
Roche 06365809001
PBS
Dulbecco’s Phosphate Buffered Saline 1X
GIBCO 14190-094
MOPS
3-(N-Morpholino)Propanesulfonic acid
SIGMA-ALDRICH M1254
Cycloheximide SIGMA-ALDRICH C7698
Passive Lysis Buffer 5X Promega E194A

Glycylglycin
EGTA
MgSO4 (MgSO4*7H2O)

SIGMA-ALDRICH
Roth
Roth
G7278
3054.2
P027.1

KH2PO4
K2HPO4 (K2HPO4*3H2O)
NaCl
EDTA

Roth
Roth
Roth
Roth
3904.1
6878.2
3957.1
8043.1
Luciferin Firefly Biosynth L8200
Coelenterazine Biosynth C7000
DTT (Dithiothreitol) Roth 6908.2
ATP (Adenosine Triphosphate) Roche 10519987001

Riferimenti

  1. Bukau, B., Weissman, J., Horwich, A. Molecular chaperones and protein quality control. Cell. 125, 443-443 (2006).
  2. Ritossa, F. Discovery of the heat shock response. Cell Stress Chaperones. 1, 97-97 (1996).
  3. Hendrick, J. P., Hartl, F. U. Molecular chaperone functions of heat-shock proteins. Annu. Rev. Biochem. 62, 349-349 (1993).
  4. Fuqua, S. A. Heat shock proteins and drug resistance. Breast. Cancer. Res. Treat. 32, 67-67 (1994).
  5. Guzhova, I., Margulis, B. Hsp70 chaperone as a survival factor in cell pathology. Int. Rev. Cytol. 254, 101-101 (2006).
  6. Whitesell, L., Lindquist, S. L. HSP90 and the chaperoning of cancer. Nat. Rev. Cancer. 5, 761-761 (2005).
  7. Konstantinopoulos, P. A., Papavassiliou, A. G. 17-AAG: mechanisms of antitumour activity. Expert. Opin. Investig. Drugs. 14, 1471-1471 (2005).
  8. Galluzzi, L., Giordanetto, F., Kroemer, G. Targeting HSP70 for cancer therapy. Mol. Cell. 36, 176-176 (2009).
  9. Ozacmak, V. H., Barut, F., Ozacmak, H. S. Melatonin provides neuroprotection by reducing oxidative stress and HSP70 expression during chronic cerebral hypoperfusion in ovariectomized rats. J. Pineal. Res. 47, 156-156 (2009).
  10. Schroder, H., Langer, T., Hartl, F. U., Bukau, B. DnaK, DnaJ and GrpE form a cellular chaperone machinery capable of repairing heat-induced protein damage. EMBO. J. 12, 4137-41 (1993).
  11. Thulasiraman, V., Matts, R. L. Effect of geldanamycin on the kinetics of chaperone-mediated renaturation of firefly luciferase in rabbit reticulocyte lysate. Biochimica. 35, 13443-13443 (1996).
  12. Howarth, J. L. Hsp40 molecules that target to the ubiquitin-proteasome system decrease inclusion formation in models of polyglutamine disease. Mol. Ther. 15, 1110-1110 (2007).
  13. Nollen, E. A. Bag1 functions in vivo as a negative regulator of Hsp70 chaperone activity. Mol. Cell. Biol. 20, 1083-1083 (2000).
check_url/it/3540?article_type=t&slug=intracellular-refolding-assay

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Citazione di questo articolo
Walther, T. V., Maddalo, D. Intracellular Refolding Assay. J. Vis. Exp. (59), e3540, doi:10.3791/3540 (2012).

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