الأيضية وصفها من لوسين ريتش كرر تحركات 1 و 2 مع المشعة الفوسفات
Summary
يسين الغنية تكرار تحركات 1 و 2 (LRRK1 وLRRK2) هي بروتينات متعددة المجالات التي ترميز كل من GTPase والمجالات كيناز والتي هي فسفرته في الخلايا. هنا، نقدم بروتوكول لتسمية LRRK1 وLRRK2 في الخلايا مع 32 P الفوسفاتية، وبالتالي توفير وسيلة لقياس مستويات الشاملة phophorylation الخلوية.
Abstract
يسين الغنية تكرار تحركات 1 و 2 (LRRK1 وLRRK2) هي paralogs التي تشترك في تنظيم المجال مماثلة، بما في ذلك مجال كيناز سيرين ثريونين، وهو رأس من البروتينات المعقدة المجال (ROC)، لC-محطة المجال ROC (مجلس النواب)، ويسين الغنية ويكرر مثل ankyrin في N-محطة. أدوار الخلوية الدقيقة للLRRK1 وLRRK2 لم يتم بعد توضيح، ولكن LRRK1 وقد تورط في التيروزين كيناز مستقبلات إشارات 1،2، بينما هو متورط LRRK2 في التسبب في مرض باركنسون 3،4. في هذا التقرير، نقدم بروتوكول لتسمية LRRK1 وLRRK2 البروتينات في الخلايا مع 32 P الفوسفاتية، وبالتالي توفير وسيلة لقياس مستويات الفسفرة العام لهذه البروتينات في الخلايا 2. باختصار، الموسومة تقارب يتم التعبير عن البروتينات في الخلايا LRRK HEK293T التي يتعرض لها والمتوسطة التي تحتوي على 32 P-الفوسفاتية. يتم استيعابهم في 32 P-الفوسفاتية من قبل الخلايا بعد سوى عدد قليلوصفت بذلك بالإشعاع ساعة من الحضانة وجميع الجزيئات في الخلايا التي تحتوي على الفوسفات. عبر العلامة تقارب (3xflag) يتم عزل البروتينات LRRK من المكونات الخلوية الأخرى التي مناعي. ثم يتم فصل Immunoprecipitates عبر SDS-PAGE، نشف لأغشية PVDF وتحليل الفوسفات أدرجت يتم تنفيذها بواسطة تصوير الإشعاع الذاتي (32 P إشارة) والكشف الغربية (إشارة البروتين) من البروتينات على البقع. يمكن بسهولة أن تتكيف بروتوكول لمراقبة الفسفرة من أي البروتين الأخرى التي يمكن التعبير عنها في الخلايا وعزلها مناعي.
Introduction
يسين الغنية تكرار تحركات 1 و 2 (LRRK1 وLRRK2) هي paralogs متعددة المجالات التي تشترك في تنظيم المجال مماثلة. كل من البروتينات ترميز سلسلة GTPase أقرب إلى الأسرة من رأس GTPases (رأس من البروتينات المعقدة، أو ROC) فضلا عن C-محطة المجال ROC (مجلس النواب) وتصنيفها على نحو فعال على حد سواء البروتينات للبروتين الأسرة ROCO 5،6. N-محطة من جنبا إلى جنب مجال ROC-النواب، سواء البروتينات ترميز تكرار المجال يسين الغنية فضلا عن المجال مثل ankyrin، في حين LRRK2 فقط يشفر المدرع اضافية domein 6-8. C-محطة من ROC-النواب، سواء البروتينات مشاركة سيرين ثريونين كيناز-المجال أثناء LRRK2 فقط بترميز مجال WD40 في المنطقة C-محطة 8. أدوار الخلوية الدقيقة للLRRK1 وLRRK2 لم يتم بعد توضيح، ولكن LRRK1 وقد تورط في التيروزين كيناز مستقبلات إشارات 1،2، في حين تشير الأدلة الوراثية إلى دور للLRRK2 في التسبب في مرض باركنسون 3،4.
<p الطبقة = "jove_content"> والفسفرة من البروتينات هو آلية تنظيمية مشتركة في الخلايا. على سبيل المثال، يمكن أن الفسفرة من الضروري لتفعيل الانزيمات أو لتوظيف البروتينات إلى مجمع الإشارة. الفسفرة الخلوية من LRRK2 تميزت على نطاق واسع وأظهرت الخرائط phosphosite غالبية مواقع الفسفرة الخلوية أن تحدث في كتلة بين تكرار ankyrin ويسين تكرار المجالات الغنية 9-11. على الرغم من LRRK1 مواقع الفسفرة الخلوية لديها حتى الآن ليتم تعيينها، أدلة من الدراسات باستخدام بروتين فسفوري؛ فسوبروتين تلطيخ البقع من immunoprecipitated البروتين LRRK1 من خلايا COS7 تشير إلى أن البروتين هو LRRK1 فسفرته في الخلايا 12.تقدم هذه الورقة بروتوكول الأساسية لمعايرة مستوى الفسفرة العام للLRRK1 وLRRK2 في خطوط الخلايا باستخدام وضع العلامات الأيضية مع 32 P-الفوسفاتية. الاستراتيجية الشاملة واضح ومباشر. تقارب الموسومة LRRK المتواجدوأعرب الإضافية في الخلايا HEK293T التي يتعرض لها والمتوسطة التي تحتوي على 32 P-الفوسفاتية. يتم استيعابهم في 32 P-الفوسفاتية من قبل الخلايا بعد ساعات قليلة فقط من الحضانة وجميع الجزيئات في الخلايا التي تحتوي على الفوسفات وصفت بذلك بالإشعاع. ثم يتم استخدام العلامة تقارب (3xflag) لعزل البروتينات LRRK من المكونات الخلوية الأخرى التي مناعي. ثم يتم فصل Immunoprecipitates عبر SDS-PAGE، نشف لأغشية PVDF وتحليل الفوسفات أدرجت يتم تنفيذها بواسطة تصوير الإشعاع الذاتي (32 P إشارة) والكشف الغربية (إشارة البروتين) من البروتينات على البقع.
Protocol
Representative Results
Discussion
تقدم هذه الورقة بروتوكول الأساسية لمعايرة مستوى الفسفرة العام للLRRK1 وLRRK2 في خطوط الخلايا باستخدام وضع العلامات الأيضية مع 32 P-الفوسفاتية. الاستراتيجية الشاملة واضح ومباشر. الموسومة تقارب يتم التعبير عن البروتينات في الخلايا LRRK HEK293T التي يتعرض لها والمتوسطة الت…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
ونحن ممتنون أيضا لمؤسسة فوكس J. مايكل دعم هذه الدراسة. نشكر مؤسسة أبحاث – فلاندرز FWO (مشروع FWO G.0666.09، وكبار الزمالة الباحث إلى فريق الرصد المشترك)، وIWT SBO/80020 المشروع العصبية الهدف، وجامعة لوفين الكاثوليكية (OT/08/052A وIOF-KP/07 / 001) لدعمهم. وأيد هذا البحث أيضا في جزء من صندوق Druwé-Eerdekens تدار من قبل مؤسسة الملك بودوان لفريق الرصد المشترك.
Materials
| Name of the reagent | Company | Catalogue number | Comments (optional) |
| Phosphorus-32 Radionuclide, 1 mCi, buffer disodiumphosphate in 1 ml water | Perkin Elmer | NEX011001MC | |
| Dulbecco’s Modified Eagle Medium (D-MEM) (1X), liquid (high glucose) | Invitrogen | 11971-025 | This medium contains no phosphates |
| Anti Flag M2 affiinty gel | Sigma | A2220 | For an equivalent product with red colored gel (useful to more easily visualize the beads), use cat. No. F2426. |
| Extra thick blotting filter | Bio-Rad | 1703965 | |
| Ponceau S solution | Sigma | P7170 |
References
- Hanafusa, H. Leucine-rich repeat kinase LRRK1 regulates endosomal trafficking of the EGF receptor. Nat Commun. 2, 158 (2011).
- Titz, B., et al. The proximal signaling network of the BCR-ABL1 oncogene shows a modular organization. Oncogene. 29, 5895-5910 (2010).
- Cookson, M. R. The role of leucine-rich repeat kinase 2 (LRRK2) in Parkinson’s disease. Nat Rev Neurosci. 11, 791-797 (2010).
- Taymans, J. M., Cookson, M. Mechanisms of dominant parkinsonism; the toxic triangle of LRRK2, alpha-synuclein and tau. Bioessays. 32, 227-235 (2010).
- Lewis, P. A. The function of ROCO proteins in health and disease. Biol Cell. 101, 183-191 (2009).
- Marin, I., van Egmond, W. N., van Haastert, P. J. The Roco protein family: a functional perspective. FASEB J. 22, 3103-3110 (2008).
- Marin, I. The Parkinson disease gene LRRK2: evolutionary and structural insights. Mol.Biol.Evol. 23, 2423-2433 (2006).
- Marin, I. Ancient origin of the Parkinson disease gene LRRK2. J Mol Evol. 67, 41-50 (2008).
- Lobbestael, E., Baekelandt, V., Taymans, J. M. Phosphorylation of LRRK2: from kinase to substrate. Biochem Soc Trans. 40, 1102-1110 (2012).
- Gloeckner, C. J., et al. Phosphopeptide Analysis Reveals Two Discrete Clusters of Phosphorylation in the N-Terminus and the Roc Domain of the Parkinson-Disease Associated Protein Kinase LRRK2. J Proteome Res. 9, 1738-1745 (2010).
- Nichols, R. J., et al. 14-3-3 binding to LRRK2 is disrupted by multiple Parkinson’s disease-associated mutations and regulates cytoplasmic localization. Biochem J. 430, 393-404 (2010).
- Greggio, E., et al. Mutations in LRRK2/dardarin associated with Parkinson disease are more toxic than equivalent mutations in the homologous kinase LRRK1. J.Neurochem. 102, 93-102 (2007).
- Taymans, J. M. LRRK2 Kinase Activity Is Dependent on LRRK2 GTP Binding Capacity but Independent of LRRK2 GTP Binding. PLoS One. 6, 23207-23 (2011).
- Daniëls, V. Insight into the mode of action of the LRRK2 Y1699C pathogenic mutant. J Neurochem. 116, 304-315 (2011).
- Civiero, L. Biochemical characterization of highly purified leucine-rich repeat kinases 1 and 2 demonstrates formation of homodimers. PLoS One. 7, e43472 (2012).
- Taymans, J. M., Van den Haute, C., Baekelandt, V. Distribution of PINK1 and LRRK2 in rat and mouse brain. J.Neurochem. 98, 951-961 (2006).
- Lewis, P. A. Assaying the kinase activity of LRRK2 in vitro. J Vis Exp. , (2012).
- Lobbestael, E. Immunohistochemical detection of transgene expression in the brain using small epitope tags. BMC Biotechnol. 10, 16 (2010).
- Davies, P., et al. Comprehensive Characterization and Optimization of Leucine Rich Repeat Kinase 2 (LRRK2) Monoclonal Antibodies. Biochem J. , (2013).
- West, A. B. Parkinson’s disease-associated mutations in LRRK2 link enhanced GTP-binding and kinase activities to neuronal toxicity. Hum.Mol.Genet. 16, 223-232 (2007).
- Sheng, Z., et al. Ser1292 autophosphorylation is an indicator of LRRK2 kinase activity and contributes to the cellular effects of PD mutations. Sci Transl Med. 4, 164ra161 (2012).
- Li, X., et al. Phosphorylation-dependent 14-3-3 binding to LRRK2 is impaired by common mutations of familial Parkinson’s disease. PLoS One. 6, e17153 (2011).
- Dzamko, N., et al. Inhibition of LRRK2 kinase activity leads to dephosphorylation of Ser(910)/Ser(935), disruption of 14-3-3 binding and altered cytoplasmic localization. Biochem J. 430 (910), 405-413 (2010).
