Kháng thể Acetyl Lysine Đặc Hiệu Vị Trí Tiết Lộ Sự Điều Hòa Khác Nhau Của Acetylation Histone Khi Ứng Xuất Ức Chế Kinase

Cell Biochemistry and Biophysics - Tập 75 - Trang 119-129 - 2016
Shi Chen1,2, Suping Chen1, Qianqian Duan1, Guoqiang Xu1
1Jiangsu Key Laboratory of Translational Research and Therapy for Neuro-Psycho-Diseases and College of Pharmaceutical Sciences, Jiangsu Key Laboratory of Preventive and Translational Medicine for Geriatric Diseases, Soochow University, Suzhou, China
2Cohesion Biosciences Limited, Suzhou, China

Tóm tắt

Acetyl lysine đóng vai trò điều hòa nhiều chức năng sinh học đối với các protein được sửa đổi. Các phương pháp proteomics dựa trên khối phổ đã xác định hàng ngàn vị trí acetyl lysine trong các tế bào và mô. Tuy nhiên, các nghiên cứu chức năng về các vị trí acetyl hóa này bị hạn chế do thiếu kháng thể nhận diện các vị trí sửa đổi cụ thể. Ở đây, chúng tôi đã tạo ra 55 kháng thể acetyl lysine đặc hiệu vị trí để phát hiện sửa đổi này trong lysate tế bào và đánh giá chất lượng của các kháng thể này. Dựa trên phân tích Western blot, chúng tôi nhận thấy rằng bản chất của chuỗi amino acid gần kề với các vị trí sửa đổi ảnh hưởng đến độ đặc hiệu của các kháng thể acetyl lysine đặc hiệu vị trí. Các amino acid có chuỗi bên mang điện, ưa nước, nhỏ hoặc linh hoạt đứng gần các vị trí sửa đổi làm tăng khả năng thu được các kháng thể acetyl lysine đặc hiệu vị trí có chất lượng cao. Kết quả này có thể cung cấp những hiểu biết quý giá trong việc tinh chỉnh chuỗi amino acid của các epitope để tạo ra các kháng thể acetyl lysine đặc hiệu vị trí. Sử dụng các kháng thể acetyl lysine đặc hiệu vị trí, chúng tôi tiếp tục phát hiện rằng sự acetyl hóa của histone 3 tại bốn vị trí lysine được điều hòa khác biệt bởi các chất ức chế kinase. Kết quả này chứng minh ứng dụng tiềm năng của các kháng thể này trong nghiên cứu các con đường tín hiệu mới mà acetyl lysine có thể tham gia.

Từ khóa

#kháng thể acetyl lysine #acetyl hóa histone #ức chế kinase #nghiên cứu sinh học phân tử

Tài liệu tham khảo

Walsh, C. T., Garneau-Tsodikova, S., & Gatto, Jr, G. J. (2005). Protein posttranslational modifications: the chemistry of proteome diversifications. Angewandte Chemie (International ed. in English), 44, 7342–7372. Phillips, D. M. (1963). The presence of acetyl groups of histones. The Biochemical Journal, 87, 258–263. Shahbazian, M. D., & Grunstein, M. (2007). Functions of site-specific histone acetylation and deacetylation. Annual Review of Biochemistry, 76, 75–100. Hentchel, K. L., & Escalante-Semerena, J. C. (2015). Acylation of biomolecules in prokaryotes: A widespread strategy for the control of biological function and metabolic stress. Microbiology and Molecular Biology Reviews: MMBR, 79, 321–346. Xu, W., Li, Y., & Liu, C., et al. (2014). Protein lysine acetylation guards metabolic homeostasis to fight against cancer. Oncogene, 33, 2279–2285. Wang, Y., Miao, X., & Liu, Y., et al. (2014) Dysregulation of histone acetyltransferases and deacetylases in cardiovascular diseases, Oxidative Medicine and Cellular Longevity, 2014, doi:10.1155/2014/641979. Lu, X., Wang, L., & Yu, C., et al. (2015). Histone acetylation modifiers in the pathogenesis of Alzheimer’s disease. Frontiers in Cellular Neuroscience, 9, 226 doi:210.3389/fncel.2015.00226. Dekker, F. J., & Haisma, H. J. (2009). Histone acetyl transferases as emerging drug targets. Drug Discovery Today, 14, 942–948. Johnstone, R. W. (2002). Histone-deacetylase inhibitors: Novel drugs for the treatment of cancer. Nature Reviews Drug Discovery, 1, 287–299. Choudhary, C., Kumar, C., & Gnad, F., et al. (2009). Lysine acetylation targets protein complexes and co-regulates major cellular functions. Science (New York, NY), 325, 834–840. Choudhary, C., Weinert, B. T., & Nishida, Y., et al. (2014). The growing landscape of lysine acetylation links metabolism and cell signalling. Nature Reviews Molecular Cell Biology, 15, 536–550. Zhao, S., Xu, W., & Jiang, W., et al. (2010). Regulation of cellular metabolism by protein lysine acetylation. Science (New York, NY), 327, 1000–1004. Zhang, K., Tian, S., & Fan, E. (2013). Protein lysine acetylation analysis: current MS-based proteomic technologies. Analyst, 138, 1628–1636. Gu, W., & Roeder, R. G. (1997). Activation of p53 sequence-specific DNA binding by acetylation of the p53 C-terminal domain. Cell, 90, 595–606. Cesaro, L., Pinna, L. A., & Salvi, M. (2015). A comparative analysis and review of lysyl residues affected by posttranslational modifications. Current Genomics, 16, 128–138. Welling, G. W., Weijer, W. J., & van der Zee, R., et al. (1985). Prediction of sequential antigenic regions in proteins. FEBS Letters, 188, 215–218. Kolaskar, A. S., & Tongaonkar, P. C. (1990). A semi-empirical method for prediction of antigenic determinants on protein antigens. FEBS Letters, 276, 172–174. Hopp, T. P., & Woods, K. R. (1981). Prediction of protein antigenic determinants from amino acid sequences. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 78, 3824–3828. Kyte, J., & Doolittle, R. F. (1982). A simple method for displaying the hydropathic character of a protein. Journal of Molecular Biology, 157, 105–132. Meggio, F., Shugar, D., & Pinna, L. A. (1990). Ribofuranosyl-benzimidazole derivatives as inhibitors of casein kinase-2 and casein kinase-1. European Journal of Biochemistry / FEBS, 187, 89–94. De Azevedo, W. F., Leclerc, S., & Meijer, L., et al. (1997). Inhibition of cyclin-dependent kinases by purine analogues: Crystal structure of human cdk2 complexed with roscovitine. European Journal of Biochemistry / FEBS, 243, 518–526. Merrifield, R. B. (1963). Solid phase peptide synthesis .1. Synthesis of a tetrapeptide. Journal of the American Chemical Society, 85, 2149–2154. Shuler, K. R., Dunham, R. G., & Kanda, P. (1992). A simplified method for determination of peptide-protein molar ratios using amino acid analysis. Journal of Immunological Methods, 156, 137–149. Cooper, H. M. & Paterson, Y. (2009). Production of Polyclonal Antisera. Current Protocols in Neuroscience. 48, 5.5:5.5.1–5.5.10. Engvall, E., & Perlmann, P. (1971). Enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA). Quantitative assay of immunoglobulin G. Immunochemistry, 8, 871–874. Duan, W., Chen, S., & Zhang, Y., et al. (2016). Protein C-terminal enzymatic labeling identifies novel caspase cleavages during the apoptosis of multiple myeloma cells induced by kinase inhibition. Proteomics, 16, 60–69. Liu, Y., He, X., & Sui, Y., et al. (2015). Transcription factor IKZF1 is degraded during the apoptosis of multiple myeloma cells induced by kinase inhibition. FEBS Letters, 589, 2233–2240. Hou, X., Si, J., & Ren, H., et al. (2015). Parkin represses 6-hydroxydopamine-induced apoptosis via stabilizing scaffold protein p62 in PC12 cells. Acta Pharmacologica Sinica, 36, 1300–1307. Wu, J., Li, M., & Cao, L., et al. (2015). Protease Omi cleaving Hax-1 protein contributes to OGD/R-induced mitochondrial damage in neuroblastoma N2a cells and cerebral injury in MCAO mice. Acta Pharmacologica Sinica, 36, 1043–1052. Schneider, T. D., & Stephens, R. M. (1990). Sequence logos: A new way to display consensus sequences. Nucleic Acids Research, 18, 6097–6100. Crooks, G. E., Hon, G., & Chandonia, J. M., et al. (2004). WebLogo: A sequence logo generator. Genome Research, 14, 1188–1190. Schwartz, D., & Gygi, S. P. (2005). An iterative statistical approach to the identification of protein phosphorylation motifs from large-scale data sets. Nature Biotechnology, 23, 1391–1398. Sehgal, P. B., Derman, E., & Molloy, G. R., et al. (1976). 5,6-Dichloro-1-beta-D-ribofuranosylbenzimidazole inhibits initiation of nuclear heterogeneous RNA chains in HeLa cells. Science (New York, NY), 194, 431–433. Dreyer, C., & Hausen, P. (1978). Inhibition of mammalian RNA polymerase by 5,6-dichlororibofuranosylbenzimidazole (DRB) and DRB triphosphate. Nucleic Acids Research, 5, 3325–3335. Kim, S. C., Sprung, R., & Chen, Y., et al. (2006). Substrate and functional diversity of lysine acetylation revealed by a proteomics survey. Molecular Cell, 23, 607–618. Norris, K. L., Lee, J. Y., & Yao, T. P. (2009). Acetylation goes global: The emergence of acetylation biology. Science Signaling, 2, pe76. Kouzarides, T. (2000). Acetylation: A regulatory modification to rival phosphorylation? The EMBO Journal, 19, 1176–1179. te Poele, R. H., Okorokov, A. L., & Joel, S. P. (1999). RNA synthesis block by 5, 6-dichloro-1-beta-D-ribofuranosylbenzimidazole (DRB) triggers p53-dependent apoptosis in human colon carcinoma cells. Oncogene, 18, 5765–5772. Puppin, C., Passon, N., & Lavarone, E., et al. (2011). Levels of histone acetylation in thyroid tumors. Biochemical and Biophysical Research Communications, 411, 679–683. Barber, M. F., Michishita-Kioi, E., & Xi, Y., et al. (2012). SIRT7 links H3K18 deacetylation to maintenance of oncogenic transformation. Nature, 487, 114–118.