Summary

Modifierad jäst-Two-Hybrid System för att identifiera proteiner Interagera med Growth Factor Progranulin

Published: January 17, 2012
doi:

Summary

Vi har ändrat den konventionella jäst två-hybrid screening, ett effektivt genetiska verktyg för att identifiera protein interaktion. Denna ändring förkortar markant processen, minskar arbetsbördan, och viktigast, minskar antalet falska positiva. Dessutom är denna metod reproducerbar och tillförlitlig.

Abstract

Progranulin (PGRN), även känd som granulin epithelin föregångare (GEP), är ett 593 aminosyror autokrin tillväxtfaktor. PGRN är känd för att spela en avgörande roll i en mängd olika fysiologiska och sjukdom processer, inklusive tidig embryogenes, sårläkning 1, inflammation 2, 3, och värd försvar 4. PGRN fungerar också som en Neurotrophic Factor 5, och mutationer i PGRN genen resulterar i partiell förlust av PGRN proteinet orsakar frontotemporal demens 6, 7. Våra senaste undersökningar har lett till isolering av PGRN som en viktig reglerare av brosk utveckling och nedbrytning 8-11. Även PGRN upptäckte nästan två decennier sedan, spelar avgörande roller i flera fysiologiska och patologiska tillstånd, insatser för att utnyttja åtgärder PGRN och förstå om de berörda mekanismerna ha varit avsevärt försvårats av vår oförmåga att identifiera dess bindande receptor (er). För att lösa detta har vi utvecklat en modified jäst två-hybrid (MY2H) som bygger på de vanligaste GAL4 baserad 2-hybridsystem. Jämfört med konventionell jäst två-hybrid-skärm, förkortar MY2H dramatiskt skärmen processen och minskar antalet falska positiva kloner. Dessutom är denna metod reproducerbara och tillförlitliga, och vi har framgångsrikt används detta system i isolera proteiner av olika beten, bland jonkanal 12, extracellulära matrix protein 10, 13 och tillväxtfaktor 14. I denna skrift beskriver vi här MY2H experimentella förfarandet i detalj med hjälp av PGRN som ett exempel som ledde till identifiering av TNFR2 som den första kända PGRN-associerad receptor 14, 15.

Protocol

1. Bakgrundsinformation Jästen två-hybrid systemet är en kraftfull genetisk teknik som används för att upptäcka protein-protein interaktioner 16, 17. Flera typer av 2-hybrid system, såsom lexa-baserade system, SOS-rekryteringssystem och bakterier eller däggdjursceller cellbaserade 2-hybrider, är kommersiellt tillgänglig, fokuserar denna uppsats specifikt om ändringar av de vanligaste GAL4 baserade jäst 2-hybridsystem. Korthet bygger metoden på egenskaperna hos jästen <…

Discussion

Jäst två-hybrid screening har visat sig vara ett effektivt verktyg för att identifiera proteininteraktioner 16, 17. Jämfört med andra metoder för att identifiera protein-bindande partners, såsom biokemiska co-rening och proteinchip, jäst två-hybrid systemet är en känslig genetisk metod som kan användas för screening mycket stort antal av kodande sekvenser på ett relativt enkelt experiment, i Dessutom registrerar den att det in vivo interaktioner och behöver inte komplicerat protein rening. Natu…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Detta arbete har finansierats av NIH forskningsanslag K01AR053210, R01AR061484 och ett bidrag från National Psoriasis Foundation.

Materials

Name of the reagent Company Catalogue number
ProQuest two-hybrid system Invitrogen 10835
YPD Growth Medium Clontech 630409
YPD Agar Medium Clontech 630410
Minimal SD agar Base Clontech 630412
-Leu DO Supplement Clontech 630414
-Leu/-Trp DO Supplement Clontech 630417
-His/-Leu/-Trp/-Ura DO Supplement Clontech 630425
3-Amino-1,2,4-Triazole (3AT) Sigma-Aldrich A8056
Luria broth (LB) Sigma-Aldrich L3022
X-Gal Invitrogen 15520-034
Sonicated Salmon Sperm DNA Stratagene 201190
Ampicillin AMRESCO 0339
Kanamycin Sulfate Invitrogen 11815-024
Subcloning Efficiency™ DH5α™ Competent Cells Invitrogen 18265-017
Trizma® base Sigma-Aldrich T6066
Lithium acetate Sigma-Aldrich L4158
Ethylenediaminetetraacetic acid Sigma-Aldrich ED
Nitrocellulose Membrane Bio-Rad 162-0115
10-cm petri dish ITI Scientific CT-903
Incubator (30 °C) ATR (Ecotron)  

References

  1. He, Z. Progranulin is a mediator of the wound response. Nat. Med. 9, 225-229 (2003).
  2. Kessenbrock, K. Proteinase 3 and neutrophil elastase enhance inflammation in mice by inactivating antiinflammatory progranulin. J. Clin. Invest. 118, 2438-2447 (2008).
  3. Zhu, J. Conversion of proepithelin to epithelins: roles of SLPI and elastase in host defense and wound repair. Cell. 111, 867-878 (2002).
  4. Yin, F. Exaggerated inflammation, impaired host defense, and neuropathology in progranulin-deficient mice. J. Exp. Med. 207, 117-128 (2010).
  5. Van Damme, P. Progranulin functions as a neurotrophic factor to regulate neurite outgrowth and enhance neuronal survival. J. Cell. Biol. 181, 37-41 (2008).
  6. Baker, M. Mutations in progranulin cause tau-negative frontotemporal dementia linked to chromosome 17. Nature. 442, 916-919 (2006).
  7. Cruts, M. Null mutations in progranulin cause ubiquitin-positive frontotemporal dementia linked to chromosome 17q21. Nature. 442, 920-924 (2006).
  8. Guo, F. Granulin-epithelin precursor binds directly to ADAMTS-7 and ADAMTS-12 and inhibits their degradation of cartilage oligomeric matrix protein. Arthritis Rheum. 62, 2023-2036 (2010).
  9. Feng, J. Q. Granulin epithelin precursor: a bone morphogenic protein 2-inducible growth factor that activates Erk1/2 signaling and JunB transcription factor in chondrogenesis. FASEB. J. 24, 1879-1892 (2010).
  10. Xu, K. Cartilage oligomeric matrix protein associates with granulin-epithelin precursor (GEP) and potentiates GEP-stimulated chondrocyte proliferation. J. Biol. Chem. 282, 11347-11355 (2007).
  11. Liu, C. J. The role of ADAMTS-7 and ADAMTS-12 in the pathogenesis of arthritis. Nat. Clin. Pract. Rheumatol. 5, 38-45 (2009).
  12. Liu, C., Dib-Hajj, S. D., Waxman, S. G. Waxman, S.G. Fibroblast growth factor homologous factor 1B binds to the C terminus of the tetrodotoxin-resistant sodium channel rNav1.9a (NaN). J. Biol. Chem. 276, 18925-18933 (2001).
  13. Liu, C. J. ADAMTS-7: a metalloproteinase that directly binds to and degrades cartilage oligomeric matrix protein. FASEB. J. 20, 988-990 (2006).
  14. Tang, W. The Growth Factor Progranulin Binds to TNF Receptors and Is Therapeutic Against Inflammatory Arthritis in Mice. Science. 332, 478-484 (2011).
  15. Wu, H., Siegel, R. M. Progranulin Resolves Inflammation. Science. 332, 427-428 (2011).
  16. Hollenberg, S. M. Identification of a new family of tissue-specific basic helix-loop-helix proteins with a two-hybrid system. Mol. Cell. Biol. 15, 3813-3822 (1995).
  17. Vojtek, A. B., Hollenberg, S. M., Cooper, J. A. Mammalian Ras interacts directly with the serine/threonine kinase Raf. Cell. 74, 205-214 (1993).
check_url/3562?article_type=t

Play Video

Cite This Article
Tian, Q., Zhao, Y., Liu, C. Modified Yeast-Two-Hybrid System to Identify Proteins Interacting with the Growth Factor Progranulin. J. Vis. Exp. (59), e3562, doi:10.3791/3562 (2012).

View Video