Name: protein purification technique that allows detection of sumoylation and ubiquitination of budding yeast kinetochore proteins ndc10 and ndc80
Uploaded: 2015-05-03T14:00:00.000+00:00
Duration: 12 min 28 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about Protein Purification Technique that Allows Detection of Sumoylation and Ubiquitination of Budding Yeast Kinetochore Proteins Ndc10 and Ndc80 at JoVE.com

We thank Dr. Oliver Kerscher for support and advice and members of the Basrai laboratory for their support and comments on the paper. This work was supported by the National Institutes of Health Intramural Research Program.

Maya Hücreleri 1. Büyüme <ol><li> Küçük bir kap içinde YPD (Tablo 1) 30 ml maya hücreleri inoküle. Çalkalama ile 30 ° C&#39;de gece boyunca inkübe edin. </li><li> YPD 50 ml, 600 nm (OD 600 = 0.2) ile 0.2 &#39;lik bir optik yoğunluğa kadar hücreleri seyreltilir ve çalkalanarak 30 ° C&#39;de inkübe edin. </li><li> 600 nm (OD 600 = 1.0), 1.0&#39;lik bir optik yoğunluğa kadar kültür büyütün. </li><li> Santrifüj hücreleri 2,000 xg&#39;de 5 dakika boyunca ve supernatant atın. </li><li> Hücreleri yıkamak için 2000 x g&#39;de 5 dakika boyunca 40 ml steril su ve santrifüj hücre pelletini. Süpernatant atılır ve -20 ° C &#39;de hücre pelletini saklayın. </li></ol> Proteinlerin 2. Ekstraksiyon <ol><li> Ya da Ni-NTA Superflow boncuklar kullanılarak açılır deneyi için buzla soğutulmuş guanidin tamponu (Tablo 1) 0.5 ml olarak yeniden süspanse hücreleri, immüno-çökeltme için (Tablo 1) tampon maddesi. Her zaman buz üzerinde tüpler tutun. </li><li> 2 m transferl vidalı kapaklı tüp. </li><li> Cam boncuklar aynı hacimde (Malzeme Tablo) ekleyin. </li><li> Daha sonra 2-3 dakika süreyle buz koyun, oda sıcaklığında 2 dakika süreyle mini boncuk çırpıcı hücreleri (Malzeme Tablo) Boncuk yendi. Bu üç kez tekrarlayın. </li><li> 30-60 dakika boyunca 4 ° C &#39;de yüksek hızda vorteksleyin. Hücreler lize sağlamak için mikroskop altında görselleştirme hücreleri kontrol edin. Not: Liz olmuş hücreler gibi karanlık hayaletler görünür ve bir sınır veya tanımlanmış şekli yoksun olacak. En uygun olarak, hücrelerin en azından% 80 lize edilmelidir. </li><li> 15 ml konik tüp (vidalı kapak gevşek olmalıdır) bir koleksiyonda bir itme pimi ve yer kullanarak tüpün dibinde bir delik delmek. </li><li> Lizat toplamak için 1 dakika için 1000 x g&#39;de santrifüjleyin. </li><li> Bir mikro santrifüj tüpüne lizat aktarın. </li><li> 4 ° C&#39;de 30 dakika boyunca 15,000 x g&#39;de santrifüjleyin ekstre proteinleri toplamak. </li><li> Protein assa kullanılarak ekstre proteinlerin konsantrasyonu ölçüny kiti (Malzeme Tablo) ve tüm özler normale protein aynı miktarda içermesi. Uygun bir tampon ile 1 ml toplam hacmi getirmek. Not: toplam proteinin yaklaşık 5 ila 50 mg OD 600 hücrelerinden elde edilir. </li><li> Bütün hücre ekstresi (WCE) halinde (adım 2.10 çıkarılan toplam protein, 5 mg olduğunda, 250 ug protein), 50 ul kaydedin. 2x Laemmli numune tampon maddesi (Tablo 1) 50 ul ilave edin ve 3-5 dakika için bir ısı blokta 100 ° C de inkübe edilir. Yük Western Blot analizi (Bölüm 5: Western blot analizi) bir SDS-PAGE jel içinde her numune için 10 ul. </li></ol> HF-Smt3 Konjugatlarının 3. saflaştırılması <ol><li> Deney 1 dakika boyunca düşük hızda santrifüj leme (800-1,500 xg) (örnek başına boncuk 100 ul) için gerekli olan Ni-NTA Superflow boncuk (Malzemelerin Tablo) elde edilir. Süpernatantı. </li><li> Yıkama boncuk PBS (Malzeme Tablosu) 1 ml 5 kat: Invert üst aşırıboncuklar yeniden süspanse kadar alt düşük hızda santrifüj boncuk toplamak ve süpernatant kaldırmak. </li><li> Guanidin tamponu (Tablo 1) 1 ml boncuk askıya alma ve işlenecek olan örneklere karşılık gelen boruların sayısı içine kısım. Düşük hızda santrifüj ile boncuk toplayın ve süpernatant kaldırmak. Üst-over tersini alt tarafından iyi boncuk karıştırın. Not: Üst-over altını ters çevirerek iyice boncuk karıştırın. </li><li> Ni-NTA Superflow boncuk 100 ul: her bir numune için, (protein çıkarması Aşama 2.11) geri kalan BOA&#39;da 950 ul ilave edin. </li><li> En az 4 saat veya gece boyunca 4 ° C &#39;de, bir sallanan platform üzerinde inkübe edin. </li><li> 4 ° C&#39;de 1 dakika için 800-1,500 xg&#39;de santrifüj. </li><li> Süpernatant (SUP) olarak 50 ul kaydedin. 2x Laemmli numune tampon maddesi 50 ul ilave edin ve 3-5 dakika için bir ısı blokta 100 ° C de inkübe edilir. Yük Western Blot Analizi (Kısım 5 için bir SDS-PAGE jel içinde her numune için 10 ul: Batı benek AnalYsis). </li><li> Sallanan bir platform üzerinde bir kez 5-10 dakika süreyle guanidin tampon maddesi içinde 1 ml yıkama boncuk. </li><li> Yıkama boncuklar sallanan bir platform üzerinde 5-10 dakika süreyle tampon maddesi (Tablo 1) kırılması için 1 ml 5 kat. </li><li> 2x Laemmli numune tampon maddesi 90 ul içinde süspanse boncuklar. </li><li> 1 M imidazol, 10 ul ekle. Not: İmidazol bağlı imidazol ve halkalar arasında rekabet etkileşim Ni-NTA boncuklardan His-etiketli proteini ayırmak için yardımcı olur. </li><li> 3-5 dakika için bir ısı blokta 100 ° C&#39;de inkübe edilir. </li><li> Girdap, daha sonra 30 saniye boyunca 13,000 x g&#39;de santrifüjlenir. Yeni bir tüp süpernatant aktarın. </li><li> (: Western blot analizi Bölüm 5) Western blot analizi için bir SDS-PAGE jel içinde her bir numunenin yük 10-20 ul. Not: BOA&#39;da 5 mg kullanıldığı takdirde, 10-20 ul, giriş 0.5-1.0 mg karşılık gelir. </li></ol> Myc-etiketli Kinetokor Proteinlerin 4. immünopresipitasyonu <ol><li> Anti-c-myc agaroz afinite jel, bir elde edilirtibody (Malzeme Tablo) düşük hızda santrifüj (800-1,500 xg) deneylerinde (örnek başına reçine 25 ul) için gerekli. Süpernatantı. </li><li> Tampon A ile 1 ml &#39;si ile yıkayınız reçinesi 5x: Reçine yeniden süspansiyon haline kadar ters çevirin en fazla alt düşük hızlı santrifüjleme ile reçine toplamak ve supernatant çıkarın. </li><li> Tampon A içinde 1 ml bir reçine askıya alma ve işlenecek olan örneklere karşılık gelen boruların sayısı içine kısım. Düşük hızlı santrifüjleme ile reçine toplamak ve supernatant çıkarın. Not: Üst-over-bottom tersini de reçineyi karıştırın. </li><li> Reçine 25 ul (protein ekstraksiyonu Aşama 2.11) geri kalan BOA&#39;da 950 ul ekle. </li><li> Gece boyunca 4 ° C &#39;de, bir sallanan platform üzerinde inkübe edin. </li><li> 4 ° C&#39;de 1 dakika için 800-1,500 xg&#39;de santrifüj. </li><li> Süpernatant (SUP) olarak 50 ul kaydedin. 2x Laemmli numune tampon maddesi 50 ul ilave edin ve 3-5 dakika için bir ısı blokta 100 ° C de inkübe edilir. BakReklam Western blot analizi için bir SDS-PAGE jel (Bölüm 5: Western blot analizi) &#39;de her bir numune için 10 ul. </li><li> Tampon A ile 1 ml &#39;si ile yıkayınız reçinesi 5x: Reçine yeniden süspansiyon haline kadar ters çevirin en fazla alt düşük hızlı santrifüjleme ile reçine toplamak ve supernatant çıkarın. </li><li> SUMEB numune tamponu (Tablo 1), 100 ul reçine yeniden süspanse edin. Not: SUMEB örnek tamponu 8 M üre ve% 1 SDS (güçlü denatüre koşul) içerir. </li><li> 3-5 dakika için bir ısı blokta 100 ° C&#39;de inkübe edilir. </li><li> Girdap, daha sonra 30 saniye boyunca 13,000 x g&#39;de santrifüjlenir. Yeni bir tüp süpernatant aktarın. </li><li> (: Western blot analizi Bölüm 5) Western blot analizi için bir SDS-PAGE jel içinde her bir numunenin yük 10-20 ul. Not: BOA&#39;da 5 mg kullanıldığı takdirde, 10-20 ul, giriş 0.5-1.0 mg karşılık gelir. </li></ol> 5. Western Blot Analizi <ol><li> % 4-12 Bis-Tris jelleri (Malzeme Tablo) ve perf üzerinde protein özleri yükleyinorm Elektroforez 90 dakika boyunca 120 V (tampon Running: Malzemelerin Tablosu). </li><li> 90 dakika boyunca (: Malzemelerin Tablo transfer tampon maddesi) 30 V bir transfer aparatı kullanılarak bir nitroselüloz zar (Malzemelerin Tablo) jelden proteinleri aktarın. </li><li> Oda sıcaklığında 1 saat boyunca% 5 süt / TBST 1x (Tablo 1) membran bloke eder. </li><li> % 5 süt / TBST 1x gece boyunca 4 ° C birincil antikor (Malzeme Tablo) ile membran inkübe edin. 1000 (anti-Flag ve anti-Ub antikorlar) ya da 1: 5000 (anti-myc antikoru), birincil antikor, bir 1 seyreltme kullanın. </li><li> 1x TBST ile 10 dakika her biri için membran 3x yıkayın. </li><li> Oda sıcaklığında 1 saat boyunca% 5 süt / TBST içinde 1 x sekonder antikor (Malzemelerin Tablo) ile membran inkübe edin. Sekonder antikor 5,000 seyreltme: 1 kullanın. </li><li> 1x TBST ile 10 dakika her biri için membran 3x yıkayın. </li><li> ECL worki ile membran inkübeng çözeltisi (Malzeme Tablo) 5 dakika. </li><li> Mavi duyarlı X-Ray film membranı (Malzeme Tablo) Açığa ve otomatik geliştirici (Malzeme Tablosu) kullanarak geliştirmek. </li></ol>

<ol>
	<li>Johnson, P. R., Hochstrasser, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=SUMO-1:+Ubiquitin+gains+weight.">SUMO-1: Ubiquitin gains weight.</a> Trends Cell Biol. 7, 408-413 (1997).</li><li>Hewawasam, G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Psh1+is+an+E3+ubiquitin+ligase+that+targets+the+centromeric+histone+variant+Cse4.">Psh1 is an E3 ubiquitin ligase that targets the centromeric histone variant Cse4.</a> Mol Cell. 40, 444-454 (2010).</li><li>Ranjitkar, P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=An+E3+ubiquitin+ligase+prevents+ectopic+localization+of+the+centromeric+histone+H3+variant+via+the+centromere+targeting+domain.">An E3 ubiquitin ligase prevents ectopic localization of the centromeric histone H3 variant via the centromere targeting domain.</a> Mol Cell. 40, 455-464 (2010).</li><li>Au, W. C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+novel+role+of+the+N+terminus+of+budding+yeast+histone+H3+variant+Cse4+in+ubiquitin-mediated+proteolysis.">A novel role of the N terminus of budding yeast histone H3 variant Cse4 in ubiquitin-mediated proteolysis.</a> Genetics. 194, 513-518 (2013).</li><li>Akiyoshi, B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+Mub1/Ubr2+ubiquitin+ligase+complex+regulates+the+conserved+Dsn1+kinetochore+protein.">The Mub1/Ubr2 ubiquitin ligase complex regulates the conserved Dsn1 kinetochore protein.</a> PLoS Genet. 9, e1003216 (2013).</li><li>Biggins, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+conserved+protein+kinase+Ipl1+regulates+microtubule+binding+to+kinetochores+in+budding+yeast.">The conserved protein kinase Ipl1 regulates microtubule binding to kinetochores in budding yeast.</a> Genes Dev. 13, 532-544 (1999).</li><li>Cheeseman, I. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Phospho-regulation+of+kinetochore-microtubule+attachments+by+the+Aurora+kinase+Ipl1p.">Phospho-regulation of kinetochore-microtubule attachments by the Aurora kinase Ipl1p.</a> Cell. 111, 163-172 (2002).</li><li>Liu, D., Lampson, M. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Regulation+of+kinetochore-microtubule+attachments+by+Aurora+B+kinase.">Regulation of kinetochore-microtubule attachments by Aurora B kinase.</a> Biochem Soc Trans. 37, 976-980 (2009).</li><li>Montpetit, B., Hazbun, T. R., Fields, S., Hieter, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Sumoylation+of+the+budding+yeast+kinetochore+protein+Ndc10+is+required+for+Ndc10+spindle+localization+and+regulation+of+anaphase+spindle+elongation.">Sumoylation of the budding yeast kinetochore protein Ndc10 is required for Ndc10 spindle localization and regulation of anaphase spindle elongation.</a> J Cell Biol. 174, 653-663 (2006).</li><li>Furth, N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Exposure+of+bipartite+hydrophobic+signal+triggers+nuclear+quality+control+of+Ndc10+at+the+endoplasmic+reticulum/nuclear+envelope.">Exposure of bipartite hydrophobic signal triggers nuclear quality control of Ndc10 at the endoplasmic reticulum/nuclear envelope.</a> Mol Biol Cell. 22, 4726-4739 (2011).</li><li>Li, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Anaphase-promoting+complex/cyclosome+controls+HEC1+stability.">Anaphase-promoting complex/cyclosome controls HEC1 stability.</a> Cell Prolif. 44, 1-9 (2011).</li><li>Takahashi, Y., Yong-Gonzalez, V., Kikuchi, Y., Strunnikov, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=SIZ1/SIZ2+control+of+chromosome+transmission+fidelity+is+mediated+by+the+sumoylation+of+topoisomerase+II.">SIZ1/SIZ2 control of chromosome transmission fidelity is mediated by the sumoylation of topoisomerase II.</a> Genetics. 172, 783-794 (2006).</li><li>Liu, C., Apodaca, J., Davis, L. E., Rao, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Proteasome+inhibition+in+wild-type+yeast+Saccharomyces+cerevisiae+cells.">Proteasome inhibition in wild-type yeast Saccharomyces cerevisiae cells.</a> Biotechniques. 42, 158 (2007).</li><li>Kitamura, E., Tanaka, K., Kitamura, Y., Tanaka, T. U. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Kinetochore+microtubule+interaction+during+S+phase+in+Saccharomyces+cerevisiae.">Kinetochore microtubule interaction during S phase in Saccharomyces cerevisiae.</a> Genes Dev. 21, 3319-3330 (2007).</li><li>Gascoigne, K. E., Cheeseman, I. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Kinetochore+assembly:+if+you+build+it,+they+will+come.">Kinetochore assembly: if you build it, they will come.</a> Curr Opin Cell Biol. 23, 102-108 (2011).</li></ol>

The authors have nothing to disclose.

HA, Myc, Bayrak ve GST edildiği gibi epitop işareti yaygın proteinlerin biyokimyasal analizi için kullanılmıştır. HF-Smt3 ve Ndc10 ve Ndc80 Myc-etiketli kinetochore proteinler ile suşların inşaatı, örneğin sumoylation ubikuinasyon olarak PTMS tespitini kolaylaştırır. HF-Smt3 tahlil aşağı çekme sumoylated kinetochore proteinler, Ndc10 ve Ndc80 (Şekil 1) algılanmasını sağlar. Anti-Flag antikor kullanılarak afınite saflaştırma protokolü ve western lekeleme analizi, HF-Smt3 ve hedef proteinler arasındaki etkileşimin özgünlüğünü tespit, tadil edilmiş proteinler, HF-Smt3 olmayan kontrol suşu tespit edilmemiştir gibi. Protein alt-tabakaları üzerindeki myc takısının kullanımı HF Smt3 konjügatlarında sumoylated Ndc10 ve Ndc80 varlığını doğrular. Ayrıca, Ndc10 ve Ndc80 hem sumoylation nokodazol muamele edilmiş hücreler (Şekil 1C ve 1D) indirgendi. Nokodazol Terbiyede yanıt olarak Ndc10 arasında sumoylation azalmat, ancak Ndc80, daha önce Montpetit ve ark., 9 tarafından rapor edilmiştir. Bu durum, deney protokolü ve özel bir anti-SUMO antikorun kullanımı arasındaki farklılıklar olabilir. Kinetochore substratların sumoylation sonuçlarımız Benzer bir protokol diğer aday SUMO substratlar araştırmak için kullanılabilir olduğunu düşündürmektedir. Dağılmasını tespit etmek için, Myc-etiketli kinetochore proteinler önce immünopresipitasyon ve IP fraksiyonlar, anti-Ub antikorunun (Şekil 2) ile problanmıştır. Hücreler proteazom fonksiyonu (Şekil 2B) inhibe etmek için MG132 ile muamele edildiğinde Ndc10 ve Ndc80 bölgesinin laddering paterni bu proteinler proteazomun substratlar olduğunu gösteren, yükseltilmiştir. IP fraksiyonlar anti-Flag ya da anti-Smt3 antikor ile Western blot analizinde Ndc10 ya Ndc80 bölgesinin sumoylation tespit etmek için başarısız oldu (veriler gösterilmemiştir). Bu IP fraksiyonu ya da interferenc içinde sumoylated alt-tabakanın seviyeleri, teknik nedenlerden dolayı olabilirepitop etiketleri e. Bu gibi tuzların ve batı lekeleme koşulları konsantrasyonu olarak IP protokolünün daha fazla optimizasyon çıkar proteininin birden fazla PTMS algılama kolaylaştırmalıdır. Şu anda, sumoylation en iyi aday SUMO substratlann Western blotlar (şekil 1) ve ardından deney aşağı çekme HF-Smt3 tarafından tespit edilir. Birkaç detay protein saflaştırma verimliliği ve PTMS algılar yeteneğini etkiler. İlk olarak, tüm borular belirtilen durumlar haricinde, proteazları inhibe etmek için buz üzerinde tutulmalıdır. İkinci olarak, bir 1: Cam boncuk hücre süspansiyonu 1 oranında boncuk çırpıcı ve / veya vortexer hücreleri bozmak için çok önemlidir. Hücre liziz mikroskop altında hücre testleri ile takip edilmelidir. Üçüncü olarak, bu aşağı çekme deneyi ya da IP için bir açıklık lizat hazırlanması için çok önemlidir. Kısa veya düşük hızda santrifüj lizat hücre enkaz kontaminasyon katkıda bulunabilir ve bu dete yeteneğini etkilerPTMS ct. Son olarak, 1.5 ml mikro santrifüj tüpü içinde berrak lizat (yaklaşık 1 mi) içindeki bir hacmi ile boncuk çalkalama boncuk tamamen aşağı çekme deneyi ya da IP adresleri için süspanse edilmesini sağlamaktadır. Özetle, bu tür burada anlatıldığı gibi protein saflaştırma ve tespit teknikleri kinetochore proteinlerinin PTM sadık kromozom ayrımı 14, 15 için kendi yapısını ve montaj nasıl etkilediğini içine önemli mekanistik bir anlayış sağlamak.

Sırasıyla bir hedef proteine ​​(S. cerevisiae 1 Smt3 SUMO) yayılmasını ve sumoylation ubikitin ve küçük Ubikuitin benzeri değiştirici konjügasyonunu sağlar. Kinetochore proteinlerinin PTMS sadık kromozom segregasyonu sağlamak için farklı bir hücre döngüsü aşamaları sırasında hücresel düzeyleri ve protein-protein etkileşimlerini etkiler. Örneğin, Cse4 / CENP-A ve dış kinetochore proteini Dsn1 hücresel düzeyleri genom stabilitesini 2-5 sağlanması için ubikuitin-aracılı proteolizi ile düzenlenir. Yanlış kinetochore-mikrotübül ekleri destabilizasyonu doğrudan mikrotübül 6-8 ile etkileşim Dam1 ve Ndc80 kompleksleri fosforile Ipl1 / Aurora B kinaz gerektirir. Yetmiş üzerinde kinetochore proteinlerin belirlenmesi rağmen, PTMS, örneğin ubikitin ve SUMO ile bu proteinlerin değişiklikler araştırmak çok az sayıda çalışma vardır. Büyük bir sınırlama PTM korumak için yeteneğisaflaştırma ve sumoylation, fosforilasyon, metilasyon, ve diğerleri gibi PTMS tespiti için özel antikorların yetersizliği s üzerine çıkar. Sumoylated kinetochore proteinlerin karakterizasyonu Ndc10, Cep3, Bir1 ve Ndc80 özel bir antikor 9 kullanılmaktadır. Buna ek olarak, Ndc10 ubikitinasyon 10, bir alt-tabaka olarak dahil edilmiştir. İnsan Hec1 (S. cerevisiae&#39;deki Ndc80), APC / Cı-hCdh1 E3 ligaz 11 düzenlenir, ubikitinasyon için maddedir. Bu nedenle, Ndc10 ve Ndc80 S. sumoylation ve ubikitinasyona hem algılamak için protokol optimizasyonu için iyi adaylardır cerevisiae. Sumoylation belirlenmesini kolaylaştırmak için, HF-Smt3 ve Myc etiketli Ndc10 veya Ndc80 ifade eden suşları inşa. epitop etiketleri (HF: His6-Bayrak) kullanılması nedeniyle sık, bir aday proteine ​​karşı poliklonal serum içinde gözlenir çapraz reaktivite arka en aza indirir. Biz afinite bir protokol geliştirdiHF-Smt3 birleşikleri saflaştırılması ve daha sonra saf hale Smt3 hazırlanmasında sumolyated Ndc10 ve Ndc80 varlığını tespit etmek için, ticari bir anti-Flag ve anti-myc antikoru kullanılır. Ubikitinasyon sağlamak için, Myc-etiketli kinetochore proteinlerinin dağılmasını koruyan bir tadil edilmiş immüno protokolü tasarlanmış ve Ndc10 ve Ndc80 ubikitinasyonuna tespit etmek için ticari bir anti-Ub antikoru ile Western Blot analizi gerçekleştirilmiştir.

<table><tbody><tr><td>Glass beads</td><td>BioSpec Products</td><td>11079105</td><td>0.5 mm diameter</td></tr><tr><td>Mini beadbeater</td><td>BioSpec Products</td><td>#693</td><td>8 cell disrupter</td></tr><tr><td>Ni-NTA superflow</td><td>Qiagen</td><td>30430</td><td>100 ml</td></tr><tr><td>Protease inhibitor cocktail</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>P8215</td><td>1 ml</td></tr><tr><td>Anti-c-Myc agarose affinity gel antbody produced in rabbit</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>A7470</td><td>1 ml</td></tr><tr><td>Monoclonal anti-Flag M2 antibody produced in mouse</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>F1804</td><td>Primary antibody, dilution 1:1,000</td></tr><tr><td>c-Myc antibody (A-14)</td><td>Santa Cruz Biotechnology</td><td>sc-789</td><td>Primary antibody, dilution 1:5,000</td></tr><tr><td>Purified mouse antibody monoclonal 9E10</td><td>Covance</td><td>MMS-150P</td><td>Primary antibody, dilution 1:5,000</td></tr><tr><td>Ubiquitin (P4G7) monoclonal antibody</td><td>Covance</td><td>MMS-258R</td><td>Primary antibody, dilution 1:1,000</td></tr><tr><td>ECL Rabbit IgG, HRP-linked whole Ab</td><td>GE Healthcare Life Sciences</td><td>NA934V</td><td>Secondary antibody, dilution 1:5,000</td></tr><tr><td>ECL Mouse IgG, HRP-Linked Whole Ab</td><td>GE Healthcare Life Sciences</td><td>NA931V</td><td>Secondary antibody, dilution 1:5,000</td></tr><tr><td>DC protein assay</td><td>Bio-Rad</td><td>500-0116</td><td></td></tr><tr><td>Nitrocellulose membrane</td><td>Novex</td><td>LC2001</td><td>0.45 mm pore size</td></tr><tr><td>NuPAGE 4-12% Bis-Tris Protein Gels</td><td>Novex</td><td>NP0321BOX</td><td>1.0 mm, 10 well</td></tr><tr><td>NuPAGE MES SDS Running Buffer</td><td>Novex</td><td>NP0002</td><td>20x</td></tr><tr><td>NuPAGE Transfer Buffer</td><td>Novex</td><td>NP0006-1</td><td>20x</td></tr><tr><td>SuperSignal West Pico Chemiluminescent Substrate</td><td>Thermo Scientific</td><td>34078</td><td></td></tr><tr><td>10x PBS pH7.4</td><td>GIBCO</td><td>70011-044</td><td></td></tr><tr><td>Blue sensitive X-Ray film</td><td>Dbio</td><td>DBOF30003</td><td></td></tr><tr><td>Automatic developer</td><td>Kodak</td><td>M35AX-OMAT</td><td></td></tr><tr><td>Nocodazole</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>M1404</td><td>50 mg</td></tr><tr><td>MG-132</td><td>Selleck Chemicals</td><td>S2619</td><td>25 mg</td></tr></tbody></table>

protein purification technique that allows detection of sumoylation and ubiquitination of budding yeast kinetochore proteins ndc10 and ndc80

Fosforilasyon, metilasyon, asetilasyon, ubikitinasyon ve sumoylation gibi post-translasyonel modifikasyonlar (PTMS), pek çok protein, hücresel fonksiyonu düzenleyen. Sentromerik DNA ile ilişkilendirmek kinetochore proteinlerin PTMS genom istikrarı korumak için sadık kromozom tecrit aracılık eder. Bu tür kütle spektrometrisi ve western blot analizi gibi biyokimyasal yaklaşımlar en yaygın PTMS tanımlanması için kullanılır. Burada, bir protein saflaştırma yöntemi Saccharomyces cerevisiae&#39;de kinetochore proteinler, Ndc10 ve Ndc80, bir sumoylation ubikuinasyon hem saptanmasına izin veren tarif edilmektedir. Ndc10 Myc-etiketli ya Ndc80 inşa ve çalışmaları için kullanılmıştır ifade polihistidin-Flag-işaretli Smt3 (HF-Smt3) ve A suşu. Sumoylation saptanması için, nikel boncuklar kullanılarak His ile etiketlenmiş sumoylated proteinleri saflaştırmak için bir protokol geliştirilmiştir ve sumoylated Ndc10 a tespit etmek için bir anti-myc antikor ile Western blot analizi kullanılannd Ndc80. Ubikitinasyon saptanması için, Myc-etiketli proteinlerin immüno için bir protokol geliştirilmiştir ve Ndc10 ve Ndc80 ubikitinlenmiş olduğunu göstermek için anti-Ub antikor ile Western blot analizi kullanılmıştır. Bizim sonuçlarımız His-Bayrak ilgi epitop etiketli protein Smt3 suşu birden PTMS tespitini kolaylaştırır etiketlenmiş olduğunu göstermektedir. Gelecekteki çalışmalar bu tekniğin sömürü belirli bir PTM bağımlı protein etkileşimleri belirlemek ve tanımlamak için izin vermelidir.

Daha önce tarif edildiği gibi 9,12 kinetochore proteinleri Ndc80 ve Ndc10 bölgesinin sumoylation tespit etmek için, HF-Smt3 ve Myc-etiketli kinetochore proteinleri (Ndc80 veya Ndc10) suşlar, (Tablo 2) yapılmıştır. HF-Smt3 konjugatları afinite Ni-NTA boncuklar kullanılarak saflaştırılmıştır. HF-Smt3 (Şekil 1A ve 1B, sol panel) içermeyen kontrol suşu yoktu SUMO substratların sumoylated formları, bir anti-Bayrak antikor izin algılama ile arıtılmış, HF-Smt3 Western blot analizi. Beklendiği gibi, SUMO substratlann birden fazla form HF Smt3 suşu tespit edilmiştir. Ndc80 ve Ndc10 bir anti-myc antikoru kullanılarak Western blot analizi yaparak saflaştınldı HF-Smt3 birleşmişi &#39;nin mevcut ise Bir sonraki tespit edilmiştir. Ndc80 ya Ndc10 daha yüksek molekül ağırlığına sahip olan çok sayıdaki bant, açık bir şekilde (Şekil 1A ve 1B, sağ panel) tespit edilmiştir. Ayrıca, Ndc80 ve Ndc10 hem de birden fazla şeritlernokodazol muamele edilmiş hücreler (Şekil 1C ve 1D) içinde indirgenmiştir. Bu sonuçlar, daha önce 9 tarif edildiği gibi protein saflaştırma ve western blot analizi, burada açıklanan Ndc80 ve Ndc10 arasında sumoylation saptanmasına olanak göstermektedir. Ndc80 ve Ndc10, ubikitinasyonuna algılamak için Ndc80 ya Ndc10 (ip) immüno-çökeltildi Myc-etiketli ve western lekeleme analizi, anti-Myc ve anti-Ub antikorları (Şekil 2) ile gerçekleştirildi. Bütün hücre ekstreleri (WCE) ve süpernatan (sup) analizi, Ndc80-Myc ve Ndc10-Myc (Şekil 2A) ekspresyonunu doğruladı. BOA&#39;da ilgili daha düşük molekül ağırlıklı bozunma ürünlerini grupları temsil edebilir. Anti-mik ile problanmıştır IP örnekleri Ndc80 ve Ndc10 PTMS içerdiğini gösterir, birden fazla yüksek moleküler ağırlıklı bant gösterdi. Anti-Ub antikoru ile problanmış bir IP numune laddering desen Ndc80 ve Ndc10 ubikitinlenmiş olduğunu göstermiştir (Şekil 2A, α-Ub). Ndc80 ve Ndc10 bölgesinin laddering model ayrıca, bu bantlar, poli-ubiqutination temsil onaylayan, proteazom önleyicisi (MG132) (Şekil 2B, α-Ub) ile muamele etmek suretiyle geliştirilmiştir. temsilcisi sonuçları Ndc80 ve Ndc10 hem S. sumoylation ve ubikitinasyon için substratlar olduğunu ortaya koymaktadır S. cerevisiae ve tarif edilen protein saflaştırma yöntemleri, sumoylation ubikuinasyon olarak PTMS tespiti için faydalı olduklarını göstermiştir. Bizim bilgilerimize göre, bu S. Ndc80 ilk rapor insan homoloğunun Hec1 ubiquitin aracılı proteolizi, daha önce 11 yayınlanmış olsa da cerevisiae ubikitinasyon için bir alt-tabakadır. <img alt="Şekil 1" src="/files/ftp_upload/52482/52482fig1.jpg" /> Şekil 1: sumolyated yüzeylerde saflaştırılması SUMO substrat olarak kinetochore proteinleri Ndc80 ve Ndc10 belirlenmesini sağlar Pr.oteins ekstre edildi ve HF-Smt3 konjügatları SDS-PAGE ayrıldıktan sonra hazırlanmış ve Western blot analizi ile analiz edilmiştir. (A ve B) Ndc80 ve Ndc10 sumoylated edilir. Proteinler YPD logaritmik olarak büyüyen hücrelerden ekstrakte edildi. Sol panel: Toplam SUMO substratlar, bir anti-Bayrak antikor ile tespit edilmiştir. Sağ panel: bir anti-myc antikoru ile problanmış olduğunda Sumoylated Ndc80 ya Ndc10 HF-Smt3 konjugatları saptandı. Ndc80 ve Ndc10 (C ve D) Sumoylation nokodazol tedavi edilen hücrelerde azaltılır. (-) Logaritmik YPD içinde büyüyen hücreler, DMSO ile tedavi edilen ya da DMSO + / ml nokodazol (+), 30 ° C&#39;de 2 saat süre ile 20 ug. HF-Smt3 konjügatları, anti-myc antikoru kullanılarak Batı benek analizi ile analiz edilmiştir. Kullanılan izogenik maya cinsleri (A ve C) YPH1800 (Ndc80-myc), YMB7862 (His-Flag-SMT3 Ndc80-myc) ile (B ve D) YPH1734 (Ndc10-myc), YMB7867 (His-Fl olanAG-SMT3 Ndc10-myc). <img alt="Şekil 2," src="/files/ftp_upload/52482/52482fig2.jpg" /> Şekil 2:. Protokolde tarif edildiği gibi kinetochore proteinleri Ndc80 protein ve immüno-çökeltme ve Ndc10 Ekstraksiyon Ubikitinasyon yapıldı. (A) Ndc80 ve Ndc10 ubikitinlenmiş edilir. Proteinler YPD logaritmik olarak büyüyen hücrelerden ekstrakte edildi. Tam hücre özü (WCE), süpernatan (SUP) ve imüno (İP) fraksiyonlar, SDS-PAGE tabi tutulmuştur. Western blot, sırasıyla, anti-Myc ve anti-Ub antikorları ile-myc isim levhası ve ubikitinlenmiş proteinleri tespit etmek için kullanıldı. Ndc80 ve Ndc10 (B) Ubikitinasyon proteazom önleyicisi MG132 ile muamele edilen hücreler daha da geliştirilmiştir. (-) YPD logaritmik olarak büyüyen hücreler, DMSO ile tedavi edilen ya da DMSO, daha önce tarif edilen 13, 30 ° C &#39;de 3 saat süre ile SDS% 0.003 varlığında + 50 uM MG132 (+) olarak </sup&gt;. IP fraksiyonunun Western blotlar, anti-myc veya anti-Ub antikoru kullanılarak yapıldı. Kullanılan izogenik maya cinsleri YMB7278 (His-Flag-SMT3), YMB7862 (His-Flag-SMT3 Ndc80-myc) ile YMB7867 (His-Flag-SMT3 Ndc10-myc) &#39;dir. <table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0"><tbody><tr><td> Çözüm </td><td> Bileşenler </td></tr><tr><td> YPD </td><td> % 1 maya özü,% 2 bakto-pepton,% 2 glukoz </td></tr><tr><td> Guanidin tamponu </td><td> 0.1 M Tris-HCI pH 8.0, 6 M guanidin klorür, 0.5 M NaCl </td></tr><tr><td> Tampon A </td><td> 50 mM Tris-HCI pH 7.5, 50 mM NaCI,% 0.2 Triton X-100, 1 x proteaz inhibitörleri </td></tr><tr><td> Breaking tampon </td><td> PH 8.0, 0.1 M Tris-HCI,% 20 gliserol, 1mM PMSF </td></tr><tr><td> SUMEB numune tamponu </td><td> % 1 SDS, 8 M Üre, 10 mM MOPS pH 6.8, 10 mM EDTA,% 0.01 bromofenol mavisi </td></tr><tr><td> 2x Laemmli numune tampon </td><td> 100 mM Tris-HCIpH 6.8,% 4 SDS,% 20 gliserol,% 0.2 bromofenol mavisi (kullanımdan önce 200 mM nihai konsantrasyona kadar B-merkaptoetanol (BME) ekleyin) </td></tr><tr><td> 1x TBST </td><td> 137 mM sodyum klorür, 20 mM Tris-HCI pH 7.5,% 0.1 Tween-20 </td></tr></tbody></table> Tablo 1: Çözümler. <table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0"><tbody><tr><td> Bu çalışmada * kullanılan Tablo 2. Maya suşları. </td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td> Suşları </td><td> Ebeveyn </td><td> Genotip </td><td> Referans </td></tr><tr><td> BY4741 </td><td></td><td> Mata his3Δ1 leu2Δ0 met15Δ0 ura3Δ0 </td><td> Açık Biyosistem </td></tr><tr><td> BY4742 </td><td></td><td> Mata his3Δ1 leu2Δ0 lys2Δ0 ura3Δ0 </td><td> Açık Biyosistem </td></tr><tr><td> YMB7278 </td><td> BY4741 / BY4742 </td><td> Mata his3Δ1 leu2Δ0 lys2Δ0 ura3Δ0 HF-SMT3 :: LEU2 </td><td> Bu çalışma </td></tr><tr><td> YPH1734 </td><td></td><td> Mata ura3-52 lys2-801 ade2-101 his3Δ200 leu2Δ1 trp1Δ63 NDC10-13Myc :: kanMX6 </td><td> Montpetit ve diğ., 2006 </td></tr><tr><td> YPH1800 </td><td></td><td> Mata ura3-52 lys2-801 ade2-101 his3Δ200 leu2Δ1 trp1Δ63 NDC80-13Myc :: His3MX6 </td><td> Montpetit ve diğ., 2006 </td></tr><tr><td> YMB7862 </td><td> YMB7278 / YPH1800 </td><td> Mata HIS3, LEU2, URA3 ade2 trp 1 HF-SMT3 :: LEU2 NDC80-myc :: His3MX6 </td><td> Bu çalışma </td></tr><tr><td> YMB7867 </td><td> YMB7278 / YPH1734 </td><td> Mata HIS3, LEU2, URA3 TRP1 LYS2 HF-SMT3 :: LEU2 NDC10-myc :: kanMX6 </td><td> Bu çalışma </td></tr><tr><td></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td> * Tüm maya cinsleri, Saccharomyces cerevisiae S288C türetilir. </td><td></td><td></td><td></td></tr></tbody></table><pclass = &quot;jove_content&quot;&gt; Tablo 2: Bu çalışmada kullanılan maya suşları.

Watch this Scientific Journal Video about Protein Purification Technique that Allows Detection of Sumoylation and Ubiquitination of Budding Yeast Kinetochore Proteins Ndc10 and Ndc80 at JoVE.com

Protein Purification Technique that Allows Detection of Sumoylation and Ubiquitination of Budding Yeast Kinetochore Proteins Ndc10 and Ndc80

Bu yazıda çiçek mayası Saccharomyces cerevisiae içinde, sumoylation ve kinetochore proteinleri, Ndc10 ve Ndc80 ubikitinasyonuna bağlanmasını anlatır.

Sumoylation ve geliştirici Maya Kinetokor Proteinler Ndc10 ve Ndc80 ve ubikuitinasyomınun Tespiti verir Protein Saflaştırma Tekniği

Post-translational Modifications (PTMs), such as phosphorylation, methylation, acetylation, ubiquitination, and sumoylation, regulate the cellular ...

protein-purification-technique-that-allows-detection-sumoylation

Universidad San Sebastian

Research

JoVE Journal

Biology

12.0K Görüntüleme.  National Cancer Institute, National Institute of Health.  Bu yazıda çiçek mayası Saccharomyces cerevisiae içinde, sumoylation ve kinetochore proteinleri, Ndc10 ve Ndc80 ubikitinasyonuna bağlanmasını anlatır. 

Video: Protein Purification Technique that Allows Detection of Sumoylation and Ubiquitination of Budding Yeast Kinetochore Proteins Ndc10 and Ndc80

Detection of Protein Ubiquitination Sites by Peptide Enrichment and Mass Spectrometry

The posttranslational modification of proteins by the small protein ubiquitin is involved in many cellular events. After tryptic digestion of ubiquitinated proteins, peptides with a diglycine remnant conjugated to the epsilon amino group of lysine (&#39;K-&#949;-diglycine&#39; or simply &#39;diGly&#39;) can be used to track back the original modification site. Efficient immunopurification of diGly peptides combined with sensitive detection by mass spectrometry has resulted in a huge increase in the number of ubiquitination sites identified up to date. We have made several improvements to this workflow, including offline high pH reverse-phase fractionation of peptides prior to the enrichment procedure, and the inclusion of more advanced peptide fragmentation settings in the ion routing multipole. Also, more efficient cleanup of the sample using a filter-based plug in order to retain the antibody beads results in a greater specificity for diGly peptides. These improvements result in the routine detection of more than 23,000 diGly peptides from human cervical cancer cells (HeLa) cell lysates upon proteasome inhibition in the cell. We show the efficacy of this strategy for in-depth analysis of the ubiquitinome profiles of several different cell types and of in vivo samples, such as brain tissue. This study presents an original addition to the toolbox for protein ubiquitination analysis to uncover the deep cellular ubiquitinome.

We present a method for the purification, detection, and identification of diGly peptides that originate from ubiquitinated proteins from complex biological samples. The presented method is reproducible, robust, and outperforms published methods with respect to the level of depth of the ubiquitinome analysis.

Peptit Zenginleştirme ve Kütle Spektrometresi ile Protein Ubiquitinasyon Sitelerinin Saptanması

The posttranslational modification of proteins by the small protein ubiquitin is involved in many cellular events. After tryptic digestion of ...

Biyokimya

Localization of SUMO-modified Proteins Using Fluorescent Sumo-trapping Proteins

Here we are presenting a novel method to study the sumoylation of proteins and their sub-cellular localization in mammalian cells and nematode oocytes. This method utilizes a recombinant modified SUMO-trapping protein fragment, kmUTAG, derived from the Ulp1 SUMO protease of the stress-tolerant budding yeast Kluyveromyces marxianus. We have adapted the properties of the kmUTAG for the purpose of studying sumoylation in a variety of model systems without the use of antibodies. For the study of SUMO, KmUTAG has several advantages when compared to antibody-based approaches. This stress-tolerant SUMO-trapping reagent is produced recombinantly, it recognizes native SUMO isoforms from many species, and unlike commercially available antibodies it shows reduced affinity for free, unconjugated SUMO. Representative results shown here include the localization of SUMO conjugates in mammalian tissue culture cells and nematode oocytes.

SUMO is an essential and highly conserved, small ubiquitin-like modifier protein. In this protocol we are describing the use of a stress-tolerant recombinant SUMO-trapping protein (kmUTAG) to visualize native, untagged SUMO conjugates and their localization in a variety of cell types.

Floresan Sumo-bindirme proteinleri kullanarak SUMO-modifiye proteinlerin lokalizasyonu

Here we are presenting a novel method to study the sumoylation of proteins and their sub-cellular localization in mammalian cells and nematode oocytes. ...

Profiling Ubiquitin and Ubiquitin-like Dependent Post-translational Modifications and Identification of Significant Alterations

Ubiquitin (ub) and ubiquitin-like (ubl) dependent post-translational modifications of proteins play fundamental biological regulatory roles within the cell by controlling protein stability, activity, interactions, and intracellular localization. They enable the cell to respond to signals and to adapt to changes in its environment. Alterations within these mechanisms can lead to severe pathological situations such as neurodegenerative diseases and cancers. The aim of the technique described here is to establish ub/ubls dependent PTMs profiles, rapidly and accurately, from cultured cell lines. The comparison of different profiles obtained from different conditions allows the identification of specific alterations, such as those induced by a treatment for example. Lentiviral mediated cell transduction is performed to create stable cell lines expressing a two-tags (6His and Flag) version of the modifier (ubiquitin or a ubl such as SUMO1 or Nedd8). These tags permit the purification of ubiquitin and therefore of ubiquitinated proteins from the cells. This is done through a two-step purification process: The first one is performed in denaturing conditions using the 6His tag, and the second one in native conditions using the Flag tag. This leads to a highly specific and pure isolation of modified proteins which are subsequently identified and semi-quantified by liquid chromatography followed by tandem mass spectrometry (LC-MS/MS) technology. Easy informatics analysis of MS data using Excel software enables the establishment of PTM profiles by eliminating background signals. These profiles are compared between each condition in order to identify specific alterations which will then be studied more specifically, starting with their validation by standard biochemistry techniques.

This protocol aims at establishing ubiquitin (Ub) and ubiquitin-likes (Ubls) specific proteomes in order to identify alterations of these kind of post-translational modifications (PTMs), associated with a specific condition such as a treatment or a phenotype.

Ubiquitin ve Ubiquitin benzeri Bağımlı Post-translational Modifikasyonlar ve Önemli Değişikliklerin Belirlenmesi Profilleme

Ubiquitin (ub) and ubiquitin-like (ubl) dependent post-translational modifications of proteins play fundamental biological regulatory roles within the ...

Detection of Protein Ubiquitination

Ubiquitination, the covalent attachment of the polypeptide ubiquitin to target proteins, is a key posttranslational modification carried out by a set of three enzymes. They include ubiquitin-activating enzyme E1, ubiquitin-conjugating enzyme E2, and ubiquitin ligase E3. Unlike to E1 and E2, E3 ubiquitin ligases display substrate specificity. On the other hand, numerous deubiquitylating enzymes have roles in processing polyubiquitinated proteins. Ubiquitination can result in change of protein stability, cellular localization, and biological activity. Mutations of genes involved in the ubiquitination/deubiquitination pathway or altered ubiquitin system function are associated with many different human diseases such as various types of cancer, neurodegeneration, and metabolic disorders. The detection of altered or normal ubiquitination of target proteins may provide a better understanding on the pathogenesis of these diseases. &nbsp;Here, we describe protocols to detect protein ubiquitination in cultured cells in vivo and test tubes in vitro. These protocols are also useful to detect other ubiquitin-like small molecule modification such as sumolyation and neddylation.

Ubiquitination is a key posttranslational modification carried out by a set of three enzymes. Mutations of genes involved in this modification are associated with many different human diseases. Here, we describe protocols to detect protein ubiquitination in cultured cells in vivo and test tubes in vitro.

Protein Ubikitinasyon Tespiti

Ubiquitination, the covalent attachment of the polypeptide ubiquitin to target proteins, is a key posttranslational modification carried out by a set of ...

Biyoloji

Evaluation of Substrate Ubiquitylation by E3 Ubiquitin-ligase in Mammalian Cell Lysates

Ubiquitylation is a post-translational modification which occurs in eukaryotic cells that is critical for several biological pathways' regulation, including cell survival, proliferation, and differentiation. It is a reversible process that consists of a covalent attachment of ubiquitin to the substrate through a cascade reaction of at least three different enzymes, composed of E1 (Ubiquitin-activation enzyme), E2 (Ubiquitin-conjugating enzyme), and E3 (Ubiquitin-ligase enzyme). The E3 complex plays an important role in substrate recognition and ubiquitylation. Here, a protocol is described to evaluate substrate ubiquitylation in mammalian cells using transient co-transfection of a plasmid encoding the selected substrate, an E3 ubiquitin ligase, and a tagged ubiquitin. Before lysis, the transfected cells are treated with the proteasome inhibitor MG132 (carbobenzoxy-leu-leu-leucinal) to avoid substrate proteasomal degradation. Furthermore, the cell extract is submitted to small-scale immunoprecipitation (IP) to purify the polyubiquitylated substrate for subsequent detection by western blotting (WB) using specific antibodies for ubiquitin tag. Hence, a consistent and uncomplicated protocol for ubiquitylation assay in mammalian cells is described to assist scientists in addressing ubiquitylation of specific substrates and E3 ubiquitin ligases.

We provide a detailed protocol for a ubiquitylation assay of a specific substrate and an E3 ubiquitin-ligase in mammalian cells. HEK293T cell lines were used for protein overexpression, the polyubiquitylated substrate was purified from cell lysates by immunoprecipitation, and resolved in SDS-PAGE. Immunoblotting was used to visualize this post-translational modification.

Memeli Hücre Lisatlarında E3 Ubikitin-ligaz ile Substrat Ubikitilasyonunun Değerlendirilmesi

Ubiquitylation is a post-translational modification which occurs in eukaryotic cells that is critical for several biological pathways' regulation, ...

Purification of Ubiquitinated p53 Proteins from Mammalian Cells

Ubiquitination is a type of posttranslational modification that regulates not only the stability but also the localization and function of a substrate protein. The ubiquitination process occurs intracellularly in eukaryotes and regulates almost all basic cellular biological processes. Purification of ubiquitinated proteins aids the investigation of the role of ubiquitination in controlling the function of substrate proteins. Here, a step-by-step procedure to purify ubiquitinated proteins in mammalian cells is described with the p53 tumor suppressor protein as an example. Ubiquitinated p53 proteins were purified under stringent nondenaturing and denaturing conditions. Total cellular Flag-tagged p53 protein was purified with anti-Flag antibody-conjugated agarose under nondenaturing conditions. Alternatively, total cellular His-tagged ubiquitinated protein was purified using nickel-charged resin under denaturing conditions. Ubiquitinated p53 proteins in the eluates were successfully detected with specific antibodies. Using this procedure, the ubiquitinated forms of a given protein can be efficiently purified from mammalian cells, facilitating studies on the roles of ubiquitination in regulating protein function.

The protocol describes a step-by-step method to purify ubiquitinated proteins from mammalian cells using the p53 tumor suppressor protein as an example. Ubiquitinated p53 proteins were purified from cells under stringent nondenaturing and denaturing conditions.

Memeli Hücrelerinden Ubikitinlenmiş p53 Proteinlerinin Saflaştırılması

Ubiquitination is a type of posttranslational modification that regulates not only the stability but also the localization and function of a substrate ...

Her Yerde Bulunan, SUMOile Edilmiş ve ADP-Ribosile Edilmiş DNA-Protein Çapraz Bağlarının Ölçülmesi

Quantitative Detection of DNA-Protein Crosslinks and Their Post-Translational Modifications

DNA-protein crosslinks (DPCs) are frequent, ubiquitous, and deleterious DNA lesions, which arise from endogenous DNA damage, enzyme (topoisomerases, methyltransferases, etc.) malfunctioning, or exogenous agents such as chemotherapeutics and crosslinking agents. Once DPCs are induced, several types of post-translational modifications (PTMs) are promptly conjugated to them as early response mechanisms. It has been shown that DPCs can be modified by ubiquitin, small ubiquitin-like modifier (SUMO), and poly-ADP-ribose, which prime the substrates to signal their respective designated repair enzymes and, in some cases, coordinate the repair in sequential manners. As PTMs transpire quickly and are highly reversible, it has been challenging to isolate and detect PTM-conjugated DPCs that usually remain at low levels. Presented here is an immunoassay to purify and quantitatively detect ubiquitylated, SUMOylated, and ADP-ribosylated DPCs (drug-induced topoisomerase DPCs and aldehyde-induced non-specific DPCs) in vivo. This assay is derived from the RADAR (rapid approach to DNA adduct recovery) assay that is used for the isolation of genomic DNA containing DPCs by ethanol precipitation. Following normalization and nuclease digestion, PTMs of DPCs, including ubiquitylation, SUMOylation, and ADP-ribosylation, are detected by immunoblotting using their corresponding antibodies. This robust assay can be utilized to identify and characterize novel molecular mechanisms that repair enzymatic and non-enzymatic DPCs&#160;and has the potential to discover small molecule inhibitors targeting specific factors that regulate PTMs to repair DPCs.

Yazar Spotlight: DNA Protein Çapraz Bağlarının Kantitatif Tespiti ve Translasyon Sonrası Modifikasyonları  

The present protocol highlights a modified method to detect and quantify DNA-protein crosslinks (DPCs) and their post-translational modifications (PTMs), including ubiquitylation, SUMOylation, and ADP-ribosylation induced by topoisomerase inhibitors and by formaldehyde, thereby allowing the study of the formation and repair of DPCs and their PTMs.

DNA-Protein Çapraz Bağlarının Kantitatif Tespiti ve Translasyon Sonrası Modifikasyonları

DNA-protein crosslinks (DPCs) are frequent, ubiquitous, and deleterious DNA lesions, which arise from endogenous DNA damage, enzyme (topoisomerases, ...

Budding Yeast Protein Extraction and Purification for the Study of Function, Interactions, and Post-translational Modifications

Homogenization by bead beating is a fast and efficient way to release DNA, RNA, proteins, and metabolites from budding yeast cells, which are notoriously hard to disrupt. Here we describe the use of a bead mill homogenizer for the extraction of proteins into buffers optimized to maintain the functions, interactions and post-translational modifications of proteins. Logarithmically growing cells expressing the protein of interest are grown in a liquid growth media of choice. The growth media may be supplemented with reagents to induce protein expression from inducible promoters (e.g. galactose), synchronize cell cycle stage (e.g. nocodazole), or inhibit proteasome function (e.g. MG132). Cells are then pelleted and resuspended in a suitable buffer containing protease and/or phosphatase inhibitors and are either processed immediately or frozen in liquid nitrogen for later use. Homogenization is accomplished by six cycles of 20 sec&#160;bead-beating (5.5 m/sec), each followed by one minute incubation on ice. The resulting homogenate is cleared by centrifugation and small particulates can be removed by filtration. The resulting cleared whole cell extract (WCE) is precipitated using 20% TCA for direct analysis of total proteins by SDS-PAGE followed by Western blotting. Extracts are also suitable for affinity purification of specific proteins, the detection of post-translational modifications, or the analysis of co-purifying proteins. As is the case for most protein purification protocols, some enzymes and proteins may require unique conditions or buffer compositions for their purification and others may be unstable or insoluble under the conditions stated. In the latter case, the protocol presented may provide a useful starting point to empirically determine the best bead-beating strategy for protein extraction and purification. We show the extraction and purification of an epitope-tagged SUMO E3 ligase, Siz1, a cell cycle regulated protein that becomes both sumoylated and phosphorylated, as well as a SUMO-targeted ubiquitin ligase subunit, Slx5.

The preparation of high quality yeast cell extracts is a necessary first step in the analysis of individual proteins or entire proteomes. Here we describe a fast, efficient, and reliable homogenization protocol for budding yeast cells that has been optimized to preserve protein functions, interactions, and post-translational modifications.

Fonksiyon Çalışma, Etkileşimler, ve Post-translasyonel değişiklikler için tomurcuklanan Maya Protein Ekstraksiyonu ve Saflaştırılması

Homogenization by bead beating is a fast and efficient way to release DNA, RNA, proteins, and metabolites from budding yeast cells, which are notoriously ...

Sumoylation ve geliştirici Maya Kinetokor Proteinler Ndc10 ve Ndc80 ve ubikuitinasyomınun Tespiti verir Protein Saflaştırma Tekniği

Özet

Daha Fazla Video Keşfet

Bu videodaki bölümler

Peptit Zenginleştirme ve Kütle Spektrometresi ile Protein Ubiquitinasyon Sitelerinin Saptanması

Floresan Sumo-bindirme proteinleri kullanarak SUMO-modifiye proteinlerin lokalizasyonu

Ubiquitin ve Ubiquitin benzeri Bağımlı Post-translational Modifikasyonlar ve Önemli Değişikliklerin Belirlenmesi Profilleme

Protein Ubikitinasyon Tespiti

Memeli Hücre Lisatlarında E3 Ubikitin-ligaz ile Substrat Ubikitilasyonunun Değerlendirilmesi

Memeli Hücrelerinden Ubikitinlenmiş p53 Proteinlerinin Saflaştırılması

DNA-Protein Çapraz Bağlarının Kantitatif Tespiti ve Translasyon Sonrası Modifikasyonları

DNA-Protein Çapraz Bağlarının Kantitatif Tespiti ve Translasyon Sonrası Modifikasyonları

DNA-Protein Çapraz Bağlarının Kantitatif Tespiti ve Translasyon Sonrası Modifikasyonları

Fonksiyon Çalışma, Etkileşimler, ve Post-translasyonel değişiklikler için tomurcuklanan Maya Protein Ekstraksiyonu ve Saflaştırılması