Summary

A الكمي الفحص لدراسة البروتين: تفاعلات الحمض النووي، اكتشاف المنظمين الترانسكربتي التعبير الجيني، وتحديد رواية وكلاء المضادة للورم

Published: August 31, 2013
doi:

Summary

قمنا بتطوير الحمض النووي ملزم، فحص ELISA الكمية استنادا لقياس التفاعلات عامل النسخ مع الحمض النووي. وقد تحقق خصوصية عالية للبروتين RUNX2 مع إجماع قليل النوكليوتيد الحمض النووي الاعتراف والأضداد وحيدة النسيلة محددة. تم رصد الكشف اللونية مع رد فعل الأجسام المضادة الركيزة جانب انزيم في الوقت الحقيقي.

Abstract

وتستخدم العديد من فحوصات الحمض النووي ملزم مثل فحوصات الكهربي التحول التنقل (EMSA)، المقايسات chemiluminescent، مناعي لونين (رقاقة) القائم على المقايسات، ومقرها المقايسات multiwell لقياس النشاط عامل النسخ. ومع ذلك، فإن هذه المقايسات هي nonquantitative، تفتقر إلى الدقة، قد تنطوي على استخدام أليغنوكليوتيد رديولبلد، وربما لا تكون قابلة للتكيف لفحص مثبطات الحمض النووي ملزمة. من ناحية أخرى، وذلك باستخدام الحمض النووي ملزم انزيم مرتبط المناعي فحص الكمية (D-ELISA) الفحص، ونحن لشرح التفاعلات البروتين النووي مع الحمض النووي باستخدام عامل النسخ RUNX2 التي تعتمد على الجمعيات محددة مع الإجماع تسلسل الحمض النووي ملزم موجودة على البيوتين- [أليغنوكليوتيد المسمى. إعداد الخلايا، وصفت استخراج البروتين النووي، وتصميم أليغنوكليوتيد] الذين تقطعت بهم السبل مزدوجة. يتم إصلاحها لوحات 96 جيدا المغلفة أفيدين مع العازلة القلوية وحضنت مع البروتينات النووية في النوكليوتيدات عرقلة العازلة. الفلبسبب الغسيل واسعة من لوحات، والأجسام المضادة الأولية محددة وحضانات الضد الثانوية تليها إضافة الركيزة البيروكسيداز الفجل وتطوير رد الفعل اللونية. واستخدمت طريقة تفاعل توقف أو الرصد المستمر لقياس الحركية كميا البروتين التفاعل مع الحمض النووي. نناقش ضوابط خصوصية المناسبة، بما في ذلك العلاج مع مفتش غير محددة أو بدون البروتين أو الأجسام المضادة الأولية. موصوفة التطبيقات للمقايسة بما في ذلك فائدته في فحص المخدرات وتناقش النتائج الإيجابية والسلبية ممثل.

Introduction

فحوصات الحمض النووي ملزم لها فائدة في قياس قدرة عوامل النسخ للتفاعل مع الحمض النووي. وتشمل فحوصات الحمض النووي لربط الكهربي المقايسات التحول التنقل (EMSA) التي تعتمد على أليغنوكليوتيد رديولبلد 1 أو 2 المقايسات معان كيميائي. كما تم وصفها المقايسات لونين immuneprecipitation (رقاقة) استنادا 3 وكذلك فحوصات توظيف الأشكال 96 جيدا 4. ومع ذلك، فإن EMSA هو فحص غير الكمية التي يتطلب استخدام أليغنوكليوتيد رديولبلد. عندما ربط البروتينات النووية مع تسلسل النوكليوتيدات محددة المروج والمجمعات الملزمة هي المتخلفين على المواد الهلامية بولكرلميد ويمكن التحقق من صحة عامل النسخ محددة مع الأجسام المضادة "supershift". قمنا بتطوير فحص الحمض النووي ملزم الكمي باستخدام شكل انزيم مرتبط المناعي (D-ELISA)، والتي هي قادرة على قياس تفاعل RUNX2 مع تسلسل الحمض النووي ملزم المقابلة لعناصر المروج تعريف طالجينات المستهدفة ن RUNX2. استخدام الأضداد المضادة للRUNX2 يوفر خصوصية للفحص وعدم التمييز radiolabel هذا الاختبار من تحول جل مقايسة التقليدية 5. الكشف عن المجمعات ملزم هو ممكن مع استخدام الأجسام المضادة الثانوية إلى جانب أن الفجل البيروكسيداز (HRP)، والذي يحول الركيزة HRP، ميثيل البنزيدين (تمب) إلى منتج للتحليل الطيفي اللون. مقايسة ذكرت هنا يمكن دمج استخدام أليغنوكليوتيد] الحمض النووي تحور والضوابط، ويمكن استخدامها للكشف عن مثبطات تنافسية أو غير تنافسية من الحمض النووي ملزمة. فحص المركبات المضادة للورم الرواية من الممكن أيضا مع هذا الاختبار.

Protocol

يتم تنفيذ عدة خطوات في وقت سابق ويتم إعداد العديد من الكواشف وتخزينها قبل الإجراء: (1) زراعة الخلايا والبروتين العزلة، (2) إعداد نيوكليوتيدات دقيقة، (3) إعداد لوحات 96 بشكل جيد، (4) استخراج النووية الحضانة بين عشية وضحاها. الإجراء يتطلب 2 أيام بسبب الحضانة بين عشية وضحاها م…

Representative Results

طريقة D-ELISA هو محددة للغاية للبروتين الحمض النووي ملزم المعينة طالما تم استخدام، المزدوج تقطعت بهم السبل قليل النوكليوتيد تسلسل معين يحتوي على ثلاثة نسخ من موقع ملزم RUNX2 الآراء (ACACCA). الأجسام المضادة الأولية الاعتراف عامل البروتين يعزز أيضا خصوصية. يحتوي على الأجسام ا…

Discussion

وتستخدم فحوصات الحمض النووي ملزم لقياس قدرة عوامل النسخ للتفاعل مع الحمض النووي. وتشمل فحوصات الحمض النووي ملزمة للتحول الكهربي التنقل (EMSA) 1 وimmuneprecipitation لونين (رقاقة) المقايسات مقرها 3 وكذلك فحوصات توظيف الأشكال 96-4 بشكل جيد مثل فحوصات chemiluminescent 2.</…

Declarações

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

المساعدة التقنية والأجهزة لمرفق مركز Greenebaum السرطان بالحركة الأساسية جامعة ميريلاند، وخصوصا الدكاترة. رينا لابيدوس ومارايولا Sadowska، واعترف بامتنان. وقد تم تمويل هذا العمل المسؤول عن تطوير هذا الاختبار في جزء من المعاهد الوطنية للصحة RO1CA108846، AHA المنح التي تقدم للمساعدة GRNT2130014، جائزة الاستحقاق VA لAP، وجامعة ماريلاند السجائر صناديق الاسترداد (CRF) التي قدمت إلى ومارلين ستيوارت مركز السرطان Greenebaum.

Materials

Name of the Reagent Company Catalogue Number Comments (optional)
Poly dI/dC GE Healthcare, Piscataway, NJ US20539-5UN 1 U ~50mg
RUNX2 antibody MBL International Corp., Woburn, MA D130-3 1 mg/ml
Fab-specific peroxidase conjugated antibody Sigma-Aldrich, St. Louis, MO A9917 7.1 mg/ml
TMB Substrate (tetramethyl benzidine) EXALPHA Biologicals, Shirley, MA X1189S 100 ml
Sodium carbonate Sigma-Aldrich, St. Louis, MO 57995 Plate-fixing
Sulfuric Acid VWR, West Chester, PA BDH-39922-1 Stop solution
Multi-well plates Greiner Bio-One, Basel, Switzerland 655996 Avidin-coated, black sides
HALT Thermo-Scientific/Pierce, Rockford, IL 78440 Protease and phosphatase inhibitors
Chemicals Various manufacturers Laboratory grade  
      Table 1. Reagents
Spectrophotometer: Biotrak II Visible plate reader Amersham Biosciences   For use with stop reaction method
Spectrophotometer: Bio-Tek Synergy HT Multi-reaction microplate reader Bio-Tek Instruments, Inc.   For use with continuous kinetic monitoring
      Table 2. Equipment

Referências

  1. Hellman, L. M., Fried, M. G. Electrophoretic mobility shift assay (EMSA) for detecting protein-nucleic acid interactions. Nat. Protoc. 2, 1849-1861 (2007).
  2. Bhattacharya, N., Sarno, A., Idler, I. S., et al. High-throughput detection of nuclear factor-kappaB activity using a sensitive oligo-based chemiluminescent enzyme-linked immunosorbent assay. Int. J. Cancer. 127, 404-411 (2010).
  3. Hartzell, D. D., Trinklein, N. D., Mendez, J., et al. A functional analysis of the CREB signaling pathway using HaloCHIP-chip and high throughput reporter assays. BMC Genomics. 10, 497 (2009).
  4. Vuori, K. A., Ahlskog, J. K., Sistonen, L., Nikinmaa, M. TransLISA, a novel quantitative, nonradioactive assay for transcription factor DNA-binding analyses. FEBS J. 276, 7366-7374 (2009).
  5. D’Souza, D. R., Salib, M. M., Bennett, J., et al. Hyperglycemia Regulates RUNX2 Activation and Cellular Wound Healing through the Aldose Reductase Polyol Pathway. J. Biol. Chem. 284, 17947-17955 (2009).
  6. Underwood, K. F., D’Souza, D. R., Mochin, M. T., et al. Regulation of RUNX2 transcription factor-DNA interactions and cell proliferation by Vitamin D3 (cholecalciferol) prohormone activity. J. Bone Miner Res. 27, 913-925 (2012).
  7. Held, P. Kinetic analysis of ß-galactosidase activity using the PowerWave HT and Gen5 data analysis software: basic enzyme kinetic determinations. Biotek Instruments Application Note. , (2007).
  8. Renard, P., Ernest, I., Houbion, A., et al. Development of a sensitive multi-well colorimetric assay for active NFkappaB. Nucleic Acids Res. 29, E21 (2001).
  9. Pommier, Y. DNA topoisomerase I inhibitors: chemistry, biology, and interfacial inhibition. Chem Rev. 109, 2894-2902 (2009).
  10. Pennisi, E. Genomics. ENCODE project writes eulogy for junk DNA. Science. 337, 1159-1161 (2012).
check_url/pt/50512?article_type=t

Play Video

Citar este artigo
Underwood, K. F., Mochin, M. T., Brusgard, J. L., Choe, M., Gnatt, A., Passaniti, A. A Quantitative Assay to Study Protein:DNA Interactions, Discover Transcriptional Regulators of Gene Expression, and Identify Novel Anti-tumor Agents. J. Vis. Exp. (78), e50512, doi:10.3791/50512 (2013).

View Video