Bimoleküler Floresan tamamlama
Summary
Proteinlerin hücre içi lokalizasyonu hücre sinyal uzay-zamansal düzenleme belirlenmesinde önemlidir. Burada, iki moleküllü floresan proteinlerin hücre mekansal etkileşimleri izlenmesi için basit bir yöntem olarak tamamlama (BiFC) açıklar.
Abstract
Sinyalizasyon komplekslerinin hücre içi dağıtım tanımlama karmaşık çıkış anlamak için şarttır. , Immunoprecipitation konvansiyonel yöntemlerle komplekslerin uzamsal lokalizasyonu hakkında bilgi vermemektedir. BiFC aksine, etkileşim ve protein kompleksleri sar compartmentalization izler. Bu yöntemde, bir fluororescent protein, amino ve karboksi-terminal sonra iki protein ilgi erimiş olmayan floresan parçalarının içine ikiye bölünmüş durumda. Fluorofor sulandırma (Şekil 1) 1,2 proteinlerin etkileşimi. BiFC bir sınırlaması parçalanmış fluorofor sulandırılmış bir kez karmaşık 3 geri dönüşümsüz olmasıdır. Bu sınırlama, geçici ya da zayıf etkileşimleri tespit avantajlı, ama karmaşık dinamiklerin bir kinetik analizi engellemektedir. Ek bir uyarı sulandırılmış flourophore yine gerçek zamanlı etkileşimler 4 gözlem engelleyen, olgun ve floresan için 30 dakika gerektirir. Protein etkileşimleri 5,6: BiFC,, yeşil floresan protein çeşitleri olarak muhabir proteinleri (BiFC), dihidrofolat redüktaz, b-laktamaz ve protein ölçmek için lusiferaz istihdam protein parçası tamamlama yöntemi (PCA) belirli bir örnek . Protein çalışmak için alternatif yöntemler: hücrelerinde protein etkileşimleri floresan co-yerelleştirme ve Förster rezonans enerji transferi (FRET) 7 içerir. Eş-lokalizasyonu için, iki protein ayrı ayrı, doğrudan fluorofor veya dolaylı immünofloresan ya etiketlenir. Ancak, bu yaklaşım, co-lokalizasyon verileri yorumlamak zor olmayan etkileşim proteinlerin yüksek arka yol açar. Buna ek olarak, konfokal mikroskobi çözünürlük sınırları nedeniyle, iki proteinin mutlaka etkileşim olmadan co-lokalize görünebilir. BiFC ile ilgi iki proteinin etkileşime girdiğinde, floresan sadece görülmektedir. FRET protein çalışmak için başka bir mükemmel bir yöntemdir: protein etkileşimleri, ama teknik olarak zor olabilir. FRET deneyler, donör ve alıcı hücrede benzer bir parlaklık ve stokiyometri olması gerekir. Buna ek olarak, bir donör yoluyla alıcısı kanal ve tersi içine kanama için hesaba katmalısınız. FRET aksine, BiFC, küçük bir arka plan görüntü verilerini floresan, küçük işleme sonrası yüksek aşırı ekspresyonu gerektirmez ve zayıf veya geçici etkileşimler algılayabilir. Biyoparlaklık rezonans enerji transferi (Bret), donör, böylece heyecan verici bir alıcı bioluminescent olmak için bir substrat katalize bir enzim (örneğin lusiferaz) dışında FRET benzer bir yöntem. Bret teknik sorunlar, kanama ve yüksek arka plan floresan yoksun ama özel bölmeleri 8 substrat lokalizasyonu eksikliği nedeniyle mekansal bilgi sağlama yeteneğine yoksundur . Genel olarak, BiFC bölümlere sinyalizasyon içgörü kazanmak için protein kompleksleri hücre içi lokalizasyonu görselleştirmek için mükemmel bir yöntemdir.
Protocol
Discussion
Bütün hücrelerde protein etkileşimleri ve bu kompleksleri hücre içi lokalizasyonu belirlenmesi: BiFC protein görselleştirmek için mükemmel bir yöntemdir. BiFC, avantajları sadece etkileşen proteinler floresan olduğunu, geçici etkileşimler stabilize ve görüntüleme verileri post-processing az. Bu yöntemin dezavantajları fluorofor ve fluorofor kompleks tersinmezlik için olgunlaşma zamanı. Bazı uygulamalar altında bu tersinmezlik bir avantaj olarak kullanılabilir. Örneğin, bir kurucu aktivasyon …
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
ITSN PI3K C2β, ve bu protokolde kullanılan kontrol vektörlerinin sadece ticari olmayan amaçlar için, talep üzerine yazarlar mevcuttur. Yazarlar, lütfen tavsiye ve O'Bryan laboratuar BiFC protokolü oluşturulmasında kullanılan reaktifler sağlamak için Dr. Chang-Deng Hu kabul etmek istiyoruz. KAW Vakfı Jerome Lejeune fon tarafından desteklenmiştir. O'Bryan laboratuvar İş Ulusal Sağlık Enstitüsü, (HL090651), DOD (PR080428), St. Baldrick Vakfı ve Vakıf Jerome Lejeune hibe tarafından desteklenmektedir.
Materials
| Material Name | Type | Company | Catalogue Number | Comment |
|---|---|---|---|---|
| DMEM | Cellgro | 10-013 | ||
| Fetal bovine serum | Cellgro | 35-011-CV | ||
| Glass Bottom Microwell dishes | Matek | P35G-1.5-14C | ||
| 6-well dishes | Falcon | 35-3846 | ||
| Lipofectamine | Invitrogen | 18324020 | ||
| PBS | Cellgro | 21-031-CV | ||
| Paraformaldehyde | Sigma | P6148 | ||
| Confocal Microscope | Zeiss | LSM510 META |
References
- Kerppola, T. K. Visualization of molecular interactions by fluorescence complementation. Nat Rev Mol Cell Biol. 7, 449-456 (2006).
- Shyu, Y. J., Liu, H., Deng, X., Hu, C. D. Identification of new fluorescent protein fragments for bimolecular fluorescence complementation analysis under physiological conditions. Biotechniques. 40, 61-66 (2006).
- Hu, C. D., Chinenov, Y., Kerppola, T. K. Visualization of interactions among bZIP and Rel family proteins in living cells using bimolecular fluorescence complementation. Mol Cell. 9, 789-798 (2002).
- Tsien, R. Y. The green fluorescent protein. Annu Rev Biochem. 67, 509-544 (1998).
- Michnick, S. W., Remy, I., Campbell-Valois, F. X., Vallee-Belisle, A., Pelletier, J. N. Detection of protein-protein interactions by protein fragment complementation strategies. Methods Enzymol. S328, 208-230 (2000).
- Michnick, S. W., MacDonald, M. L., Westwick, J. K. Chemical genetic strategies to delineate MAP kinase signaling pathways using protein-fragment complementation assays (PCA). Methods. 40, 287-293 (2006).
- Piston, D. W., Kremers, G. J. Fluorescent protein FRET: the good, the bad and the ugly. Trends Biochem Sci. 32, 407-414 (2007).
- Ciruela, F. Fluorescence-based methods in the study of protein-protein interactions in living cells. Curr Opin Biotechnol. 19, 338-343 (2008).
- Hu, C. D., Kerppola, T. K. Simultaneous visualization of multiple protein interactions in living cells using multicolor fluorescence complementation analysis. Nat Biotechnol. 21, 539-545 (2003).
- Martin, N. P. Intersectin regulates epidermal growth factor receptor endocytosis, ubiquitylation, and signaling. Mol Pharmacol. 70, 1643-1653 (2006).
- Das, M. Regulation of neuron survival through an intersectin-phosphoinositide 3′-kinase C2beta-AKT pathway. Mol Cell Biol. 27, 7906-7917 (2007).
- Mohney, R. P. Intersectin activates Ras but stimulates transcription through an independent pathway involving. JNK. J Biol Chem. 278, 47038-47045 (2003).
- Tong, X. K., Hussain, N. K., Adams, A. G., O’Bryan, J. P., McPherson, P. S. Intersectin can regulate the Ras/MAP kinase pathway independent of its role in endocytosis. J Biol Chem. 275, 29894-29899 (2000).
- Adams, A., Thorn, J. M., Yamabhai, M., Kay, B. K., O’Bryan, J. P. Intersectin an adaptor protein involved in clathrin-mediated endocytosis, activates mitogenic signaling pathways. J Biol Chem. 275, 27414-27420 (2000).
- O’Bryan, J. P., Mohney, R. P., Oldham, C. E. Mitogenesis and endocytosis: What’s at the INTERSECTIoN?. Oncogene. 20, 6300-6308 (2001).
- Shyu, Y. J., Suarez, C. D., Hu, C. D. Visualization of AP-1 NF-kappaB ternary complexes in living cells by using a BiFC-based FRET. Proc Natl Acad Sci U S A. 105, 151-156 (2008).
