Transmembrana de la fibrosis quística regulador de la conductancia (CFTR), un canal de cloro del epitelio, se ha informado de interactuar con varias proteínas y regular procesos celulares importantes, entre ellos los CFTR PDZ mediadas por motivo de las interacciones han sido bien documentados. Este protocolo describe los métodos que hemos desarrollado para montar un macromolecular CFTR PDZ-dependiente de señalización complejos<em> In vitro</em>.
Transmembrana de la fibrosis quística regulador de la conductancia (CFTR), un canal de cloruro encuentra principalmente en la membrana apical de las células epiteliales, juega un papel fundamental en la homeostasis de los fluidos 1-3 transepitelial. CFTR se ha implicado en dos enfermedades importantes: la fibrosis quística (FQ) 4 y la diarrea secretora 5. En CF, la síntesis o la actividad funcional de la CFTR Cl-canal se reduce. Este trastorno afecta a aproximadamente 1 de cada 2,500 caucásicos en los Estados Unidos 6. La actividad del CFTR excesiva también ha sido implicado en casos de toxina inducida diarrea secretora (por ejemplo, por la toxina del cólera y estable al calor enterotoxina de E. coli) que estimula la producción de AMPc o GMPc en el intestino 7.
La acumulación de pruebas sugieren la existencia de interacciones físicas y funcionales entre CFTR y un número creciente de otras proteínas, incluyendo transportadores, canales iónicos, receptores, quinasas, fosfatasas, la señalIng. moléculas, y los elementos del citoesqueleto, y estas interacciones entre CFTR y sus proteínas de unión se ha demostrado que ser críticamente involucrada en la regulación mediada por CFTR transporte iónico transepitelial in vitro y también di vivo 8-19. En este protocolo, nos centraremos únicamente en los métodos que ayudan en el estudio de las interacciones entre la cola CFTR carboxilo terminal, que posee un motivo de unión a proteínas [conocido como PSD95/Dlg1/ZO-1 (PDZ) motivo], y un grupo de proteínas de andamiaje, que contienen un módulo de unión específica a que se refiere a dominios PDZ. Hasta ahora, varios diferentes PDZ proteínas de andamiaje se ha informado que se unen a la cola carboxilo terminal de CFTR con afinidades diferentes, tales como, las NHERF1 NHERF2, los PDZK1, los PDZK2, Cal (CFTR asociada a ligando), Shank2, y GRASP 20-27. El motivo PDZ en CFTR que es reconocido por PDZ proteínas de andamiaje son los últimos cuatro aminoácidos en el terminal C (es decir, 1477-DTRL-1480 en el ser humano CFTR) 20. Curiosamente,CFTR puede obligar a más de un dominio PDZ de ambos NHERFs y PDZK1, aunque con distintas afinidades 22. Esta multivalencia con respecto a CFTR unión ha demostrado ser de importancia funcional, lo que sugiere que las proteínas PDZ andamio puede facilitar la formación de complejos macromoleculares CFTR señalización para la señalización específicos / selectiva y eficiente en las células 16-18.
Múltiples ensayos bioquímicos se han desarrollado para estudiar CFTR que implica interacciones de proteínas, como la co-inmunoprecipitación, ensayo de pull-down, por pares ensayo de unión, colorimétrico pares ensayo de unión, y el ensayo de ensamblaje complejo macromolecular 16-19,28,29 . Aquí nos centramos en las particularidades del procedimiento de montaje de un PDZ motivo dependiente de CFTR que contiene complejo macromolecular in vitro, que se utiliza ampliamente en nuestro laboratorio para estudiar proteína-proteína o de dominio de dominio-interacciones que implican CFTR 16-19,28,29.
En este protocolo, se demostró un método para ensamblar in vitro y la detección de un complejo macromolecular que contiene CFTR señalización utilizando proteínas purificadas (o fragmentos de proteínas) y / o lisados de células como se informó anteriormente 16-19,29,30. Para lograr los mejores resultados los siguientes puntos críticos durante el proceso de preparación requieren una atención especial:
The authors have nothing to disclose.
Nuestro trabajo ha sido apoyado por becas de la American Heart Association (Gran Afiliado Sureste) 0765185B A partir de la concesión en la ayuda, la Fundación Elsa U. Pardee beca de investigación, y la Universidad Estatal de Wayne fondo de intramuros de inicio y de Investigación Cardiovascular del Instituto premio Iniciativa Isis. Este método de in vitro conjunto complejo macromolecular CFTR fue originalmente iniciado por el Dr. AP Naren (Universidad de Tennessee Health Science Center).
Name of the reagent | Company | Catalog number | Comments |
pGEX4T-1 vector | GE Healthcare | 28-9545-49 | formerly Amersham Biosciences |
pMAL-C2 vector | New England BioLabs | ||
pET30 vector | EMD Chemicals | 69077-3 | formerly Novagen |
Glutathione agarose beads | BD Biosciences | 554780 | |
Amylose resin | New England BioLabs | E8021S | |
Talon beads | Clontech | 635501 | |
reduced glutathione | BD Biosciences | 554782 | |
imidazole | Fisher | BP305-50 | |
maltose | Fisher | BP684-500 | |
S-protein agarose | EMD Chemicals | 69704-3 | formerly Novagen |
Anti-Flag HRP | Sigma | A8592 | |
Anti-CFTR IgG | Custom-made | R1104 | mAb recognizing CFTR epitope at a.a. 722-734 |
Anti-MRP2 IgG | Chemicon International | MAB4148 | Now a part of Millipore |
Table 2. Specific reagents and equipment.