Summary

Ensayo in vitro de metilación del ADN tRNA con Entamoeba histolytica y Dnmt2 tRNA metiltransferasa (Ehmeth) Enzima

Published: October 19, 2010
doi:

Summary

Este protocolo describe la preparación de un sustrato sintético para el tRNA<em> Entamoeba histolytica</em> DNA / tRNA metiltransferasa 2 (Dnmt2) Ehmeth homólogo y la medida de su actividad metiltransferasa. Este enfoque experimental puede ser utilizado para investigar la actividad de otras proteínas Dnmt2.

Abstract

Parásitos protozoarios se encuentran entre los agentes infecciosos más devastadores de los seres humanos responsables de una variedad de enfermedades, incluyendo la amibiasis, la cual es una de las tres causas más comunes de muerte por enfermedades parasitarias. El agente de la amibiasis es la ameba Entamoeba histolytica parásito que existe en dos etapas: el quiste infeccioso en los alimentos o el agua y la vida trofozoíto invasivo en el intestino. Las manifestaciones clínicas de la amebiasis de ser asintomática hasta abscesos colitis, disentería o el hígado. E. histolytica es uno de los raros parásito unicelular con 5-metilcitosina (5mC) en su genoma. 1, 2 contiene un ADN único metiltransferasa, Ehmeth, que pertenece a la familia Dnmt2. 2 El papel de Dnmt2 en el control de elementos repetitivos se ha establecido en E. histolytica, 3 discoideum Dictyostelium 4,5 y Drosophila. 6 Nuestro trabajo reciente ha demostrado que Ehmeth metila tRNA Asp, y este hallazgo indica que esta enzima tiene un ADN de doble / tRNA Asp actividad metiltransferasa. 7 Esta observación está de acuerdo con la doble actividad que se ha informado de D. discoideum y D. melanogaster. 8 La importancia funcional de la especificidad ADN / tRNA de Dnmt2 enzimas es aún desconocido. Para abordar esta cuestión, un método para determinar la actividad de la metiltransferasa tRNA Dnmt2 proteínas se estableció. En este video, se describe un método sencillo para preparar un sustrato adecuado para el tRNA Dnmt2 y un método para medir su actividad tRNA metiltransferasa.

Protocol

Requisito previo antes de iniciar el experimento: RNasa libre de agua se utiliza en el manejo de ARN en el laboratorio para reducir el riesgo de ARN siendo degradados por RNasas. Para ello, el agua se trata con v / v 0,1% dietilpirocarbonato (DEPC) durante al menos 1 hora a 37 ° C y luego en autoclave (por lo menos 15 minutos) para inactivar los restos de DEPC. Pipetas Pipetman se limpian con una solución descontaminante RNasa (RNasa exterminador, Industria Biológica Beit Haemek) antes de su uso. …

Discussion

En esta presentación, se muestra cómo preparar los componentes activos de la medida de la actividad metiltransferasa tRNA de E. histolytica Ehmeth enzima. Este procedimiento puede servir como punto de partida y ser fácilmente adaptado a la medida de las metiltransferasas tRNA otros. Es importante seguir los procedimientos que permiten preservar la calidad y la integridad del sustrato tRNA y de la proteína tRNA metiltransferasa para asegurar una medida óptima de la actividad enzimática.

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Este estudio fue apoyado por becas de la Fundación de Israel Ciencia y el Instituto de la Familia Rappaport de Investigación en Ciencias Médicas, y la Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG).

Materials

Material Name Type Company Catalogue Number Comment
Taq Polymerase (5 U/μl)   Rapidozym, Berlin GEN-003-1000  
10X Gentherm PCR Buffer   Rapidozym, Berlin With GEN-003-1000  
MgCl2 (50 mM)   Rapidozym, Berlin With GEN-003-1000  
dNTP mix (10 mM)   Fermentas, St. Leon-Rot R0191  
Oligo nucleotides   IBA, Göttingen Customized  
NTP mix (25mM)   Fermentas, St. Leon-Rot R0481  
GelRed Nucleic Acid Stain 3X in water   Biotium 41001  
Dithiotreitol   Fermentas, St. Leon-Rot R0861  
Spermidine   Sigma, Germany S0266  
Pall Nanosep 0.45 μm   Sigma, Germany Z722014  
Dichlorodimethylsilane   Sigma, Germany 40140  
Ethanol (Ph. Eur.)   Roth, Karlsruhe 5054.3  
Tris HCl   Roth, Karlsruhe 9090.3  
Tris   Roth, Karlsruhe AE15.1  
BSA   Fermentas, St. Leon-Rot B14  
Triton X-100   Sigma, Germany T8787  
TEMED   Roth, Karlsruhe 2367.1  
Ammonium Peroxodisulfate   Roth, Karlsruhe 9592.2  
Rotiphorese Sequencing gel concentrate   Roth, Karlsruhe 3043.1  
Rotiphorese Sequencing gel diluent   Roth, Karlsruhe 3047.1  
Rotiphorese Sequencing gel buffer concentrate   Roth, Karlsruhe 3050.1  
Rotiphorese 10X TBE-buffer   Roth, Karlsruhe 3061.2  
DEPC   Sigma D5758  
RNAse ExTERMINATOR   Biological Industry Beit Haemek 01-895-1B  
Ampicillin   Sigma A0166  
IPTG   Sigma I6758  
PMSF   Sigma P7626  
Lysozyme   Sigma L7651  
Leupeptine   Sigma L2884  
Benzonase Nuclease   Novagen 70746-3  
BugBuster protein extraction reagent   Novagen 70921-3  
Glutathione-agarose resin   Sigma G4510  
L-glutathione reduced   Sigma G4251  
AdoMet   New England Biolabs B9003  
AdoMet 3H   PerkinElmer NET155250UC  
Scintillation Cocktail   CytoScint 882453  

References

  1. Banerjee, S., Fisher, O., Lohia, A., Ankri, S. Entamoeba histolytica DNA methyltransferase (Ehmeth) is a nuclear matrix protein that binds EhMRS2, a DNA that includes a scaffold/matrix attachment region (S/MAR). Mol Biochem Parasitol. 139, 91-97 (2005).
  2. Fisher, O., Siman-Tov, R., Ankri, S. Characterization of cytosine methylated regions and 5-cytosine DNA methyltransferase (Ehmeth) in the protozoan parasite Entamoeba histolytica. Nucleic Acids Res. 32, 287-297 (2004).
  3. Harony, H., Bernes, S., Siman-Tov, R., Ankri, S. DNA methylation and targeting of LINE retrotransposons in Entamoeba histolytica and Entamoeba invadens. Mol Biochem Parasitol. 147, 55-63 (2006).
  4. Kuhlmann, M. Silencing of retrotransposons in Dictyostelium by DNA methylation and RNAi. Nucleic Acids Res. 33, 6405-6417 (2005).
  5. Katoh, M. Developmentally regulated DNA methylation in Dictyostelium discoideum. Eukaryot Cell. 5, 18-25 (2006).
  6. Phalke, S. Retrotransposon silencing and telomere integrity in somatic cells of Drosophila depends on the cytosine-5 methyltransferase DNMT2. Nat Genet. 41, 696-702 (2009).
  7. Tovy, A., Siman Tov, R., Gaentzsch, R., Helm, M., Ankri, S. A new nuclear function of the Entamoeba histolytica glycolytic enzyme enolase: the metabolic regulation of cytosine-5 methyltransferase 2 (Dnmt2) activity. PLoS Pathog. 6, e1000775-e1000775 (2010).
  8. Jeltsch, A., Nellen, W., Lyko, F. Two substrates are better than one: dual specificities for Dnmt2 methyltransferases. Trends Biochem Sci. 31, 306-308 (2006).
  9. Fechter, P., Rudinger, J., Giege, R., Theobald-Dietrich, A. Ribozyme processed tRNA transcripts with unfriendly internal promoter for T7 RNA polymerase: production and activity. FEBS Lett. 436, 99-103 (1998).
  10. Hermann, A., Schmitt, S., Jeltsch, A. The human Dnmt2 has residual DNA-(Cytosine-C5)-methyltransferase activity. J Biol Chem. 278, 31717-31721 (2003).
  11. Narsa Reddy, M., Tang, L. Y., Lee, T. L., &amp, T. L., James Shen, C. K. A candidate gene for Drosophila genome methylation. Oncogene. 22, 6301-6303 (2003).
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Cite This Article
Tovy, A., Hofmann, B., Helm, M., Ankri, S. In vitro tRNA Methylation Assay with the Entamoeba histolytica DNA and tRNA Methyltransferase Dnmt2 (Ehmeth) Enzyme. J. Vis. Exp. (44), e2390, doi:10.3791/2390 (2010).

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