نمو فحوصات لتقييم السمية في الخميرة Polyglutamine
Summary
هذه المخطوطة تصف ثلاثة بروتوكولات مكملة لتقييم سمية polyglutamine (polyQ) التوسع البروتينات في الخميرة<em> خميرة الخباز</em>. ويمكن بسهولة أن يتم تعديل هذه البروتوكولات لرصد سمية تتجمع البروتينات الأخرى في الخميرة.
Abstract
ويرتبط مع بروتين misfolding العديد من الأمراض التي تصيب الإنسان، وخاصة أمراض الاعصاب، مثل مرض الزهايمر ومرض باركنسون، ومرض هنتنغتون 1. ويتسبب مرض هنتنغتون (HD) من قبل توسع غير طبيعي في منطقة (polyQ) polyglutamine داخل huntingtin بروتين. البروتين huntingtin polyQ-الموسع يبلغ 1 التشكل الشاذة (أي أنه misfolds) ويسبب السمية الخلوية 2. هي سبب لا يقل عن ثمانية أمراض الاعصاب المزيد من polyQ-التوسعات، بما في ذلك الترنحات السبيل النخاعي، ومرض كنيدي 3.
سهلت الخميرة كائن حي نموذج رؤى هامة في أساس الخلوية والجزيئية من polyQ سمية، بما في ذلك أثر العوامل داخل وفيما بين الجزيئية من polyQ سمية، وتحديد مسارات الخلوية التي يعانون من ضعف في الخلايا معربا عن polyQ التوسع البروتينات 3-8. مهملاي، استنسخت العديد من جوانب polyQ سمية التي وجدت في الخميرة في النظم التجريبية الأخرى، وإلى حد ما في عينات من المرضى HD، مما يدل على أهمية نموذج الخميرة لاكتشاف الآليات الأساسية التي تقوم عليها polyQ سمية.
وهناك طريقة مباشرة وبسيطة نسبيا لتحديد polyQ سمية في الخميرة هو قياس العيوب نمو خلايا الخميرة معربا عن polyQ التوسع البروتينات. هذا المخطوط يصف ثلاثة نهج التجريبية التكميلية لتحديد polyQ سمية في الخميرة عن طريق قياس نمو خلايا الخميرة معربا عن polyQ التوسع البروتينات. أول نهجين التجريبية مراقبة نمو الخميرة على لوحات، ونهج ثالث يراقب نمو الثقافات الخميرة السائلة باستخدام أداة BioscreenC.
وعلاوة على ذلك، هذا المخطوط يصف الصعوبات التجريبية التي يمكن أن تحدث عند التعامل مع نماذج polyQ الخميرة ويحدد الاستراتيجيات التي من شأنها أن تساعد على تجنب أوتقليل هذه الصعوبات. ويمكن استخدام البروتوكولات وصفها هنا من أجل تحديد وتوصيف مسارات الوراثية والجزيئات الصغيرة التي تعدل polyQ سمية. وعلاوة على ذلك، قد وصف المقايسات بمثابة نماذج للتحليل الدقيق للتسمم الناجم عن مرض البروتينات المرتبطة أخرى تتجمع في نماذج الخميرة.
Protocol
Discussion
هذا المخطوط الضوء على ثلاث النهج التجريبي مكملة لقياس polyQ سمية في نموذج الخميرة كائن حي استنادا إلى انخفاض النمو من خلايا الخميرة معربا عن السامة polyQ التوسع البروتينات. وعرضت العمل في خميرة رؤى عميقة في آليات الأساسية الخلوية والجزيئية من misfolding البروتين وسميتها التي…
Declarações
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
ويدعم العمل في المختبر Duennwald من المنح المقدمة من الاتحاد الأميركي للبحوث الشيخوخة (عفر)، ومؤسسة مرض وراثي (اتش دي اف) ومؤسسة وليام وود.
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 |
Referências
- 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).
