タンパク質機能に2DE - ゲルスポットから：慢性リンパ性白血病で、HS1から学んだレッスン
Summary
ここでは、カップル2プロテオミクス技術、すなわち2次元電気泳動（2DE）および質量分析（MS）は、一次サンプルの2つ以上のグループ間で差次的に発現/翻訳後修飾タンパク質を同定するためのプロトコールを記載する。このアプローチは、一緒に機能的な実験と、予後マーカー/治療標的の同定および特徴を可能にします。
Abstract
腫瘍の開始と進行に関与する分子の同定は、患者の臨床管理のために、結果として、理解病の生物学のための基本であり。本研究では、慢性リンパ性白血病（CLL）の進行に関与する分子の同定のために最適化されたプロテオミクスアプローチを説明する。詳細には、白血病細胞溶解物を、2次元電気泳動（2DE）によって解決され、2DEゲル上の「スポット」として可視化した。プロテオームマップの比較分析は、採取、単離および質量分析（MS）により同定される（存在量および翻訳後修飾の点で）示差的に発現するタンパク質の同定を可能にする。同定された候補の生物学的機能は、私たちが一次白血病細胞のために最適化されていること、異なるアッセイ（ すなわち遊走、接着およびF-アクチン重合）によって試験することができる。
Introduction
慢性リンパ性白血病（CLL）、西洋諸国の中で最も一般的な成人の白血病は、モノクローナル腫瘍性CD5 + Bリンパ球の蓄積から派生し、臨床的に非常に不均一である。それは、モノクローナルB細胞リンパ球増加症（MBL）1,2,3として定義前白血病の形として存在することができる。病気はどちら無痛臨床経過と表示されることが他のケースでは、それは、治療を必要とする前に、何年も安定した状態を保つことができ、あるいは予後不良を伴う進行化学療法抵抗性疾患などの治療にもかかわらず。最後に、頻繁に致命的な高悪性度リンパ腫（リヒター症候群-RS）2,3,4に進むことができる。疾患の転帰および生存の予測因子に関する補足情報を提供して予後因子のセットに基づいて、良い面と悪い予後：患者は通常、2つの主要なサブセットに分類される。臨床異質性が可能性が高い生物学的な不均一性を反映している。遺伝、微小環境およびCEの数全く統一メカニズムは5見出されていないにもかかわらずllular因子は、疾患の病因に同意することが示されている。詳細には、いくつかの研究は、疾患の臨床経過の差が部分的に予後値6,7,8を持ついくつかの生物学的マーカーの存在（または不在）によって説明することができることを実証した。これらのデータは、疾患の生物学のより良い理解の両方の予後マーカーおよび治療標的の同定により、病状の臨床管理のための追加のヒントを提供することができることを実証した。
本研究の目的は、異なるプロテオーム技術の組み合わせは、CLLの発症および進行に関与するタンパク質の同定のために使用することができる方法を示すことである。われわれのアプローチは、共に基本的なプロテオミクスおよび臨床データ5を結合することが可能であることを示している。
選択された患者から現在のワークフローでは、一次白血病細胞（予後不良対良好な）単離され、そして細胞溶解物をプロテオームマップを得るために使用される。 2DEは、このように、各タンパク質の生物学的活性に間接的に情報を与えて、翻訳後修飾を含む細胞集団のプロテオミクスプロファイルの特徴付けを可能にする。全細胞溶解物は、それらの分子量に基づいてタンパク質を解決するポリアクリルアミドゲル上で泳動二次元続いて、等電点に基づく第一次元の実行によって解決される。プロテオームマップの比較分析は、示差的に発現するタンパク質の同定を可能にする（両方の存在量および翻訳後修飾の点で）を切断し、質量分析によって分析することができるゲル上のスポットとして。各候補の役割は、異なるアッセイによって悪用される可能性があります。
現在の原稿にCLLに限定このアプローチは、簡単に、したがってproteomiについての情報を提供する、他の疾患/サンプルに拡張することができ両群間のC /生物学的な違いは、（通常の対すなわち病的な、ノックダウン対非刺激、野生型対刺激さ）。
Protocol
Representative Results
Discussion
本稿の目的は、このアプローチは他の疾患および/ または他のサンプルタイプ16-18に拡張することができる場合であっても、CLLの病因に関与する分子の同定のための最適化されたプロトコルを記述することである。悪い予後19 対 良好CLL患者の2サブセットのプロテオミクスプロファイルを比較することによって、私たちは、彼らがHS1のリン酸化状態が異なり…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
私たちは、リンパ性悪性ユニット、エリサ10ハッケン、リディアScarfò、マッシモアレッシオ、アントニオ·コンティ、アンジェラテガミバチ、そしてアンジェラカッタネーオに感謝します。
Associazione ItalianaのあたりのラRicercaスルCancro AIRC（ – ミルフィーユの＃9965あたり5調査官助成や特別プログラム分子臨床腫瘍）：このプロジェクトは、によってサポートされていました
CSとBAは、研究を設計し実験を行ってデータを分析し、原稿を書いている。 MTSB、原稿を書くことを支援UR、FBPR。 PGおよびFCCは研究は、患者のサンプルや臨床データを提供して設計しました。
Materials
| Name of Material/ Equipment | Company | Catalog Number | Comments/Description |
| Acetonitril | MERCK | 61830025001730 | |
| Ammonium Bicarbonate | SIGMA | A6141-500G | |
| 1,4-Dithioerythritol | SIGMA | D9680-5G | |
| Iodoacetamide | SIGMA | I6125-25G | |
| Calcium chloride dihydrate | SIGMA | 223506-25G | |
| Trypsin, Sequencing Grade | ROCHE | 11418475001 | |
| α-cyano-4-hydroxycinnamic acid | SIGMA | C2020-10G | |
| Trifluoroacetic acid | SIGMA | T6580 | |
| ZipTipµ-C18 | MILLIPORE | ZTC18M096 | |
| RosetteSep Human B Cell Enrichment Cocktail | STEMCELL | 15064 | |
| PBS | EUROCLONE | ECB4004L | |
| FBS | DOMINIQUE DUTSCHER | S1810 | |
| Lymphoprep | SENTINEL DIAGNOSTICS | 1114547 | |
| Trypan Blue | SIGMA | T8154 | |
| CD19 | BECKMAN COULTER | 082A07770 | ECD |
| CD5 | BECKMAN COULTER | 082A07754 | PC5 |
| CD3 | BECKMAN COULTER | 082A07746 | FITC |
| CD14 | BD | 345785 | PE |
| CD16 | BECKMAN COULTER | 082A07767 | PC5 |
| CD56 | BECKMAN COULTER | 082A07789 | PC5 |
| Ettan IPGphor 3 Isoelectric Focusing Unit | GE-Healthcare | 11-0033-64 | |
| Urea | SIGMA | U6504 | |
| Tris-Hcl Buffer | BIO-RAD | 161-0799 | |
| CHAPS | SIGMA | C2020-10G | |
| DTT | SIGMA | D9163-5G | |
| IPGstrips | GE-Healthcare | 17-1233-01 | Linear pH 4-7 18cm |
| IPGbuffer | GE-Healthcare | 17-6000-86 | pH 4-7 |
| Glycerol | SIGMA | G6279 | |
| PROTEAN II XL Cell | BIO-RAD | 165-3188 | |
| SDS | INVITROGEN | NP0001 | |
| Acrilamide | BIO-RAD | 161-0156 | |
| Agarosio | INVITROGEN | 16500 | |
| Methanol | SIGMA | 32213 | |
| Acetic Acid | VWR | 631000 | |
| Formalin | BIO-OPTICAL | 05-K01009 | |
| Ethanol | VWR | 9832500 | |
| Sodium Thiosulfate | FLUKA | 72049 | |
| Silver Nitrate | FLUKA | 85228 | |
| Molecular Dynamics Personal SI Laser Densitometer | Amersham Biosciences | ||
| ImageMaster 2D Platinum 5.0 | Amersham Biosciences | ||
| Sodium Carbonate | MERCK | A0250292 | |
| MALDI-TOF Voyager-DE STR | Applied Biosystems | ||
| Data Explorer software (version 3.2) | Applied Biosystems | ||
| transwell chambre 6.6 mm diameter | CORNING | 3421 | |
| RPMI | EUROCLONE | ECB2000L | WITH L-GLUTAMINE |
| Gentamicin | SIGMA | G1397 | |
| SDF-1 | PREPROTECH | 300-28A | |
| Flat-bottom 96-well plate | BECTON DICKINSON | 353072 | |
| BSA | SANTA CRUZ | 9048-46-8 | |
| ICAM-1 | R&D Systems | 720-IC | |
| CMFDA | Life Thechnology | C7025 | Green |
| IgM | SOUTHERNBIOTECH | 2020-02 | |
| Paraformaldehyde | SIGMA | P6148 | |
| Saponine | SIGMA | S-7900 | |
| Phalloidin | Life Thechnology | A12379 | Alexa fluor 488 |
References
- Caligaris-Cappio, F., Ghia, P. Novel insights in chronic lymphocytic leukemia: are we getting closer to understanding the pathogenesis of the disease. J Clin Oncol. 26, 4497-4503 (2008).
- Rawstron, A. C., et al. Monoclonal B-cell lymphocytosis and chronic lymphocytic leukemia. N Engl J Med. 359, 575-583 (2008).
- Dagklis, A., Fazi, C., Scarfo, L., Apollonio, B., Ghia, P. Monoclonal B lymphocytosis in the general population. Leuk Lymphoma. 50, 490-492 (2009).
- Fazi, C., et al. General population low-count CLL-like MBL persists over time without clinical progression, although carrying the same cytogenetic abnormalities of CLL. Blood. 118, 6618-6625 (2011).
- Caligaris-Cappio, F., Bertilaccio, M. T., Scielzo, C. How the microenvironment wires the natural history of chronic lymphocytic leukemia. Seminars in cancer biology. , (2013).
- Damle, R. N., et al. Ig V gene mutation status and CD38 expression as novel prognostic indicators in chronic lymphocytic leukemia. Blood. 94, 1840-1847 (1999).
- Lanham, S., et al. Differential signaling via surface IgM is associated with VH gene mutational status and CD38 expression in chronic lymphocytic leukemia. Blood. 101, 1087-1093 (2003).
- Wiestner, A., et al. ZAP-70 expression identifies a chronic lymphocytic leukemia subtype with unmutated immunoglobulin genes, inferior clinical outcome, and distinct gene expression profile. Blood. 101, 4944-4951 (2003).
- Mulligan, C. S., Thomas, M. E., Mulligan, S. P. Lymphocytes, B lymphocytes, and clonal CLL cells: observations on the impact of the new diagnostic criteria in the 2008 Guidelines for Chronic Lymphocytic Leukemia (CLL). Blood. 113, 6496-6497 (2009).
- Conti, A., et al. Proteome study of human cerebrospinal fluid following traumatic brain injury indicates fibrin(ogen) degradation products as trauma-associated markers. J Neurotrauma. 21, 854-863 (2004).
- Mortz, E., Krogh, T. N., Vorum, H., Gorg, A. Improved silver staining protocols for high sensitivity protein identification using matrix-assisted laser desorption/ionization-time of flight analysis. Proteomics. 1, 1359-1363 (2001).
- Zhang, W., Chait, B. T. ProFound: an expert system for protein identification using mass spectrometric peptide mapping information. Anal Chem. 72, 2482-2489 (2000).
- Scielzo, C., et al. HS1 protein is differentially expressed in chronic lymphocytic leukemia patient subsets with good or poor prognoses. J Clin Invest. 115, 1644-1650 (2005).
- Muzio, M., et al. HS1 complexes with cytoskeleton adapters in normal and malignant chronic lymphocytic leukemia B cells. Leukemia. 21 (9), 2067-2070 (2007).
- Scielzo, C., et al. HS1 has a central role in the trafficking and homing of leukemic B cells. Blood. 116, 3537-3546 (2010).
- Kashuba, E., et al. Proteomic analysis of B-cell receptor signaling in chronic lymphocytic leukaemia reveals a possible role for kininogen. J Proteomics. 91, 478-485 (2013).
- Dhamoon, A. S., Kohn, E. C., Azad, N. S. The ongoing evolution of proteomics in malignancy. Drug Discov Today. 12, 700-708 (2007).
- Ummanni, R., et al. Identification of clinically relevant protein targets in prostate cancer with 2D-DIGE coupled mass spectrometry and systems biology network platform. PLoS One. 6, (2011).
