Summary

Cuantitativo, análisis en tiempo real de la actividad de reparación por escisión de base en lisados ​​celulares que utilizan la lesión específicos Molecular beacons

Published: August 06, 2012
doi:

Summary

Se describe un método para la determinación cuantitativa, medida en tiempo real de ADN glicosilasa y actividades AP endonucleasas en lisados ​​de células nucleares. El ensayo proporciona tasas de actividad ADN Reparación susceptibles de análisis cinético y es adaptable para la cuantificación de la actividad del ADN en el tejido de reparación y lisados ​​tumorales o con proteínas purificadas.

Abstract

Se describe un método para la determinación cuantitativa en tiempo real, medición de ADN glycosylase y las actividades de AP endonucleasa en lisados ​​de células nucleares con base de reparación por escisión (BER) marcadores moleculares. El substrato (faro) se compone de un desoxioligonucleótido que contiene una lesión sola base con un 6-carboxifluoresceína (6-FAM) resto conjugado con el extremo 5 'y un resto Dabcyl conjugado con el extremo 3' del oligonucleótido. El faro BER molecular es de 43 bases de longitud y la secuencia está diseñado para promover la formación de una estructura de tallo-bucle con 13 nucleótidos en el bucle y 15 pares de bases en el 1,2 vástago. Cuando se pliega en esta configuración, el resto 6-FAM se inactivó por Dabcyl de una manera no-fluorescente a través de Förster Resonancia transferencia de energía (FRET) 3,4. La lesión está posicionado de tal manera que tras la retirada lesión base y escisión hebra el restante 5 oligonucleótido base que contiene la fracción 6-FAM se libera del tallo. Suelte unaª desprendimiento de las extintor (Dabcyl) resulta en un aumento de la fluorescencia que es proporcional al nivel de la reparación del ADN. Mediante la recopilación de varias lecturas de los valores de fluorescencia en tiempo real de evaluación de la actividad de REC es posible. El uso de la norma cuantitativa instrumentos PCR en tiempo real permite el análisis simultáneo de numerosas muestras. El diseño de estas balizas BER moleculares, con una lesión de una sola base, es susceptible de análisis cinéticos, cuantificación y validación de REC inhibidor y es adaptable para la cuantificación de la actividad de reparación de ADN en el tejido y lisados ​​de células tumorales o con proteínas purificadas. El análisis de la actividad de BER en lisados ​​tumorales o tejido aspira utilizando estos marcadores moleculares pueden ser aplicables a las mediciones de biomarcadores funcionales. Además, el análisis de la actividad de REC con las proteínas purificadas con este ensayo cuantitativo proporciona una rápida y de alto rendimiento método para el descubrimiento y la validación de los inhibidores de la BER.

Protocol

1. Diseño Molecular Beacon 1.1 Diseño y ordenar su marcador molecular El diseño de su marcador molecular debe considerar lo siguiente: Tenemos buenos resultados con oligonucleótidos de ADN 43-mer. El contenido de GC debe ser> 32%. Excluir una base G en el extremo 5 '. Solicitud de 6-FAM (6-carboxifluoresceína) conjugación en el extremo 5 'y Dabcyl como un 3' modificación. La posición de la lesión …

Discussion

Hay más de 600 citas con "marcador molecular" el término para la detección y cuantificación de numerosas moléculas y las actividades enzimáticas, incluyendo la actividad helicasa 6, la actividad de ADN polimerasa 7,8, el ADN ligase de la actividad 9, actividad de la telomerasa 10, la actividad del ADN y el ADN fotoliasa 11 / RNA híbridos 12, entre muchos otros. Además de la utilización de marcadores moleculares para la medición de las …

Declarações

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Este trabajo fue apoyado por becas de la Fundación de Pittsburgh y los Institutos Nacionales de Salud (NIH) [GM087798; CA148629; ES019498] para RWS. Apoyo para el Fondo para la UPCI Lentiviral fue proporcionada a RWS por la subvención del Cáncer Centro de Soporte de los Institutos Nacionales de Salud [P30 CA047904]. También se prestó apoyo por el Departamento de la Universidad de Pittsburgh de Farmacología y Biología Química de DS. También se prestó apoyo a la CV por la ESTRO.

Materials

Name of the reagent Company Catalog number Comments
Potassium Chloride Fisher P217-500 Molecular grade
EDTA Fisher BP120-500  
Glycerol Fisher BP229-1 Molecular grade
DTT Fisher BP172-5  
HEPES- Solution Invitrogen 15630  
HEPES-Salt Sigma H4034-500G  
Potassium Hydroxide Sigma 17-8  
0.22μM filter Nalgene 167-0020  
Slide-A-Lyzer Dialysis Products Pierce 66373 MW 7000
Syringe Fisher 309659  
Needle Fisher 305196  
1.5 mL Microcentrifuge Tubes Fisher 05-408-129 Black
15 mL Falcon Tubes Fisher 352097  
NucBuster Protein Extraction Kit Calbiochem 71183  
PBS Invitrogen 14190  
Molecular Beacons IDT    
BioRad Protein assay dye reagent concentrate BioRad Cat# 500-0006  

Referências

  1. Mutamba, J. T. XRCC1 and base excision repair balance in response to nitric oxide. DNA Repair (Amst). 10, 1282-1293 (2011).
  2. Tang, J. B. N-methylpurine DNA glycosylase and DNA polymerase beta modulate BER inhibitor potentiation of glioma cells to temozolomide. Neuro-oncology. 13, 471-486 (2011).
  3. Clegg, R. M. Fluorescence resonance energy transfer and nucleic acids. Methods Enzymol. 211, 353-388 (1992).
  4. Yaron, A., Carmel, A., Katchalski-Katzir, E. Intramolecularly quenched fluorogenic substrates for hydrolytic enzymes. Anal. Biochem. 95, 228-235 (1979).
  5. Kreklau, E. L. A novel fluorometric oligonucleotide assay to measure O( 6)-methylguanine DNA methyltransferase, methylpurine DNA glycosylase, 8-oxoguanine DNA glycosylase and abasic endonuclease activities: DNA repair status in human breast carcinoma cells overexpressing methylpurine DNA glycosylase. Nucleic Acids Res. 29, 2558-2566 (2001).
  6. Belon, C. A., Frick, D. N. Monitoring helicase activity with molecular beacons. BioTechniques. 45, 433-442 (2008).
  7. Ma, C. Real-time monitoring of DNA polymerase activity using molecular beacon. Anal. Biochem. 353, 141-143 (2006).
  8. Summerer, D., Marx, A. A molecular beacon for quantitative monitoring of the DNA polymerase reaction in real-time. Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 41, 3620-3622 (2002).
  9. Liu, L. Using molecular beacon to monitor activity of E. coli DNA ligase. The Analyst. 130, 350-357 (2005).
  10. Xiao, Y. Catalytic beacons for the detection of DNA and telomerase activity. J. Am. Chem. Soc. 126, 7430-7431 (2004).
  11. Kundu, L. M., Burgdorf, L. T., Kleiner, O., Batschauer, A., Carell, T. Cleavable substrate containing molecular beacons for the quantification of DNA-photolyase activity. Chembiochem : a European journal of chemical biology. 3, 1053-1060 (2002).
  12. Sokol, D. L., Zhang, X., Lu, P., Gewirtz, A. M. Real time detection of DNA.RNA hybridization in living cells. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 95, 11538-11543 (1998).
  13. Yang, X., Tong, C., Long, Y., Liu, B. A rapid fluorescence assay for hSMUG1 activity based on modified molecular beacon. Molecular and cellular probes. 25, 219-221 (2011).
  14. Mirbahai, L. Use of a molecular beacon to track the activity of base excision repair protein OGG1 in live cells. DNA Repair (Amst). , (2009).
  15. Maksimenko, A. A molecular beacon assay for measuring base excision repair activities. Biochem. Biophys. Res. Commun. 319, 240-246 (2004).
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Citar este artigo
Svilar, D., Vens, C., Sobol, R. W. Quantitative, Real-time Analysis of Base Excision Repair Activity in Cell Lysates Utilizing Lesion-specific Molecular Beacons. J. Vis. Exp. (66), e4168, doi:10.3791/4168 (2012).

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