国际内分泌学杂志

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国际内分泌学杂志/2012年/文章
特殊的问题

性疾病发展或性腺机能减退:遗传学、机制、治疗方法

把这个特殊的问题

研究文章|开放获取

体积 2012年 |文章的ID 381824年 | https://doi.org/10.1155/2012/381824

k . a . Mooslehner j·d·戴维斯,中情局休斯, 一个细胞模型条件Androgen-Receptor-Interacting蛋白质的分析”,国际内分泌学杂志, 卷。2012年, 文章的ID381824年, 15 页面, 2012年 https://doi.org/10.1155/2012/381824

一个细胞模型条件Androgen-Receptor-Interacting蛋白质的分析

学术编辑器:奥拉夫Hiort
收到了 07年9月2011年
修改后的 2011年11月02
接受 2011年11月07
发表 2012年2月27日

文摘

部分雄激素不敏感综合征(PAIS)与男性生殖器发育障碍,可以通过雄激素受体(AR)的突变。本研究的目的是开发一个细胞模型适合研究AR基因突变可能对AR的影响相互作用的蛋白质。为此,男性生殖器发育相关的鼠标细胞系转基因表达野生型AR的标记版本,允许copurification multiprotein复合物在当地条件下质谱紧随其后。我们报告57已知野生型AR-interacting蛋白质识别在细胞生长增殖和65 nonproliferating条件下。其中,47是常见的两个样本显示不同的基于“增大化现实”技术的蛋白质复杂的组件在增殖和proliferation-inhibited细胞从老鼠近端头epididymus。这些初步结果现在允许未来的研究关注取代野生型AR与突变AR发现差异蛋白相互作用引起的基于“增大化现实”技术突变参与《国家。

1。背景

雄激素不敏感产生广泛的障碍的人,最严重的是完整的性逆转,温和形式的《与模糊或不发达的生殖器,甚至温和的形式导致健康“仅仅”男性不育男性。雄激素受体(AR)的突变往往涉及干扰配体结合,DNA结合,或增加或减少分子内AR域之间的相互作用1]。没有识别出突变的基于“增大化现实”技术(2AR coregulators)突变可能涉及未能激活或抑制雄激素调节目标基因。尽管有许多可用的小鼠模型研究基于“增大化现实”技术的功能受损在活的有机体内(3),过于复杂的信号网络解剖不使用简单的细胞模型。本研究的目的是开发一个细胞模型研究基于“增大化现实”技术在尿道信号。反过来这可能识别干扰信号产生的基于“增大化现实”技术的突变与《国家联系在一起。男性生殖器发育相关的鼠科动物细胞系PC1(近端头上皮细胞从老鼠epididymus) (4)和MFVD(胎儿输精管间充质细胞)5)被转基因表达野生型标记基于“增大化现实”技术的测试系统。修改允许净化multiprotein复合物与AR在当地条件下和copurified蛋白质复合物的质谱分析。使用现成的生物信息学数据分析软件:“大卫”生物信息学资源的途径挖掘工具(6,7)和g的基因群功能分析工具:分析器(8]。由只关注AR coregulators,我们(作为证据的原则)发现蛋白质组的差异增殖和nonproliferating上皮PC1细胞。

2。方法

2.1。氨基端串联亲和纯化标签(N-TAP)

N-TAP设计通过修改c端串联亲和标签(C-TAP)费尔南德斯et al ., 20099]。这顶帽子标签被放大,使用c端标记(9作为模板和PCR引物(图1(一))设计添加TEV蛋白酶裂解位点的引物和glycine-alanine重复和额外的NotI-cloning网站反向引物。HindIII-NotI片段被插入到p3XFLAG-CMV-10 polylinker地区(σ)与3 xflag(图框架1 (b))。鼠标雄激素受体cDNA克隆(礼物教授Jan Trapman病理学系鹿特丹伊拉斯谟MC / JNI)被替换修改开始蛋氨酸ATG NotI站点定向诱变(Stratagene)和2.787 kb NotI-BHI完整鼠标cDNA引入N-TAP-CMV-10向量(图1 (c))。N-TAP-mAR融合构建测序证实了。

2.2。瞬时转染和荧光素酶检测

总共105COS-1或海拉细胞/被播种在DMEM 12-well组织培养板,包含10% charcoal-stripped血清。细胞是暂时性的转染使用Fugene(罗氏)或Lipofectamine 2000(表达载体)25 ng AR或N-TAP-mAR 500 ng pGRE-luciferase和25 ng pTK-RL根据制造商的指示。转染后12到16小时,媒介是DMEM取代,含有10% charcoal-stripped血清+或者−10 nM二氢睾酮(DHT;σ)。24小时后,细胞收获和细胞溶解25毫米甘氨酸(pH值7.8),MgSO 15毫米4,EGTA 4毫米,二硫苏糖醇1% triton×100和1毫米。荧光素酶检测的试剂进行nanolight技术和荧光素的比例:renillaluciferase活动测量使用特纳TD-20/20光度计。标准误差与三个独立转染实验。

2.3。控制细胞系

雄激素敏感细胞株PC1和MFVD鼠标尿道担任控制细胞系nonmodified状态。个人电脑1细胞株是一份礼物从荒木等。4)和MFVD细胞系的礼物Umar et al。5]。PC1细胞系是附睾的细胞系无限增殖与SV 40大t抗原和详细关于形态学特征(4),上皮和epididymus特定基因的表达(4),而雄激素反应(10]。MFVD细胞系是它由一个温度敏感的SV 40大t抗原的表达,而是间充质来源。MFVD细胞来源于胎儿(18d.p.f。沃尔弗氏管)鼠标输精管和显示的特性间充质细胞和雄激素反应(5]。细胞系都不断培养条件下给其他地方(4,5]在5 nM mibolerone,合成雄激素。

2.4。建立稳定的细胞系

控制细胞系PC1和MFVD转染与脊髓(细菌耐氨苄青霉素)独特的网站使直线化N-TAP-mAR向量使用Lipofectamine 2000(表达载体)。48小时后,转染细胞被稀释的山肩105-10年3细胞/ 14厘米直径盘和G418抗性与750年克隆选择μg / mL G418 (PC1)和250 ug /毫升G418 (MFVD)。单一的殖民地来与克隆挑戒指,长大为N-TAP-mAR表达式和测试使用国旗M2抗体免疫印迹分析和免疫细胞化学(σ)和AR-N20抗体(Santa Cruz)。

2.5。增长的增殖和Nonproliferating PC1和P17细胞

PC1细胞,来源于鼠标近端头epididymus,它由一个温度敏感的SV 40大T抗原的表达,在33°C,不断培养大的宽容温度T的5 nM mibolerone。在生理温度(37°C),细胞生长在一定程度上抑制和T-antigen-expressing细胞可以存活11]。大T然而退化后长期暴露的细胞非许可的温度(39°C),然后发生显著的细胞死亡,细胞不会恢复(11]。防止细胞死亡,但仍然对增殖有抑制作用早期通过PC1和P17细胞培养至接近融合在33°C,然后保存1周在生长介质的37°C包含5 nM mibolerone之前准备的细胞质和核提取物仍然健康的细胞。提取由增殖PC1和P17细胞,这些细胞被种植在33°C包含5 nM mibolerone生长介质。类似数量的细胞颗粒的扩散和nonproliferating细胞蛋白质提取处理。

2.6。免疫印迹

细胞来自subconfluent文化洗,使胰蛋白酶化,颗粒状的离心和洗3 x在寒冷的PBS。完整的细胞溶解产物,细胞细胞溶解在SDS加载缓冲区(0.03125米三pH值6.8、5%甘油、0.001%溴酚蓝3,1% SDS, 2.5%β巯基乙醇)。样品受到钠十二烷基sulphate-polyacrylamide凝胶电泳(sds - page),转移到聚乙二烯二氟化物膜,阻止和探测磷酸盐(150毫米氯化钠,氯化钾3毫米,10毫米磷酸盐(mono和氢)(pH值7.3),0.05%(卷/期)渐变20)含10%脱脂奶粉。主要抗体被用于推荐的稀释和辣根peroxidase-conjugated二级抗体(Dako)和ECL +印迹检测试剂(Amersham)或SuperSignal西方毫微微(热科学)是按照制造商的指示使用。SRC-1 (128 e7)和CTNNB1(9587)抗体购自内,国旗M2 (F3165)σ,和N20-AR (sc - 816), NR3C1 (sc - 8992), SMARCC1 (sc - 9748), ACTB从圣克鲁斯(sc - 81178)。

2.7。N-TAP-mAR细胞质和核蛋白质提取和纯化

蛋白质提取协议是一个修改版的染色质的组蛋白提取协议co-purification Saade et al ., 200912]。细胞生长在14厘米直径菜融合(10个盘子PC1或20板P17给约700μL细胞体积),洗3 x prewarmed PBS, trypsinised 1毫升trypsin-EDTA(σ)/板5分钟37°C,灭活与媒介,集中在50毫升猎鹰,spun1200 rpm 5分钟RT,洗3 x冷(4°C) PBS。细胞被转移到一个2毫升microfuge离心管和颗粒状的6500 rpm在4°C 2 - 3分钟。丸(2×200μL)在2×1.8毫升resuspended低渗的缓冲区(10毫米三pH值7.5,氯化钾10毫米,1.5毫米MgCl,特里同0.1%,4.5毫米β巯基乙醇蛋白酶抑制剂鸡尾酒(罗氏)5 nM mibolerone, 1毫米Pefabloc(罗氏)和Phosstop(罗氏))由上下移液和涡流大力最高设置为15秒之后,45分钟孵化冰上涡流每10分钟。原子核旋转在4°C 13.000转5分钟,上层清液,称为胞质分数,转移到一个干净的管和氯化钠添加到15毫米。这个胞质部分添加到FLAG-M2耦合的磁珠(ca。5毫克)保持一个整除后细胞溶质输入分数页面。耦合的磁珠(Dynabeads m - 270环氧树脂从英杰公司)的国旗M2抗体(σF3165)是根据制造商的指示执行。胞质提取物对珠子旋转1小时最低在4°C。核了蔗糖缓冲区(0.34蔗糖,10毫米三羟甲基氨基甲烷pH8液,3毫米MgCl21毫米CaCl2150毫米生理盐水1毫米德勤,蛋白酶抑制剂鸡尾酒(罗氏),5 nM mibolerone, 1毫米Pefabloc(罗氏)Phosstop(罗氏))150μL / 100μL细胞颗粒和resuspended。0.3单位微球菌的核酸酶从σ(0.1 U /μ三羟甲基氨基甲烷/ 0.1毫米CaCl液L在10毫米2pH8) 100μL核提取物添加和孵化为30分钟37°C。提取与1体积的蔗糖被稀释缓冲和用6×10秒在冰上10秒脉冲和10秒冷却波动交替。提取终于装上国旗M2-coupled磁珠和旋转至少1小时在4°C在寒冷的房间。上层清液保持在装货前流过,整除的珠核输入。潜伏期后,珠子含有细胞溶质的准备与低渗的洗水洗3 x缓冲区(10毫米三pH值7.5,10毫米氯化钾,1.5毫米MgCl,特里同0.1%,4.5毫米β巯基乙醇蛋白酶抑制剂鸡尾酒(罗氏)5 nM mibolerone, 1毫米Pefabloc(罗氏)和Phosstop(罗氏)NP40 0.5%, 0.05%钠脱氧胆酸盐,0.005% SDS, 15毫米氯化钠)或蔗糖缓冲区(核预备)紧随其后3洗TEV缓冲区(0.05米三pH值8,德勤1毫米,0.5毫米EDTA)补充了蛋白酶抑制剂鸡尾酒(罗氏)mibolerone(5海里),和磷酸酶抑制剂(Phosstop和Pefabloc(罗氏)和生理盐水to15 mM氯化钠在胞质和150毫米氯化钠在核TEV缓冲区。珠子终于了100 uL TEV缓冲区和绑定蛋白复合物被筛选了10单位TEV蛋白酶(GST-tag) (TEVP美国生物)在RT 1小时。蛋白质浓度筛选了部分由布拉德福德分析决定。珠子被保存在PBS回收。

2.8。质谱分析

胶体coomassie染色蛋白质乐队(胶体蓝染色设备,英杰公司)切除后5%的页面分离7片覆盖范围的大小48 kDa的凝胶。MilliQ水凝胶片简要洗净,保持在水−80°C,直到提交“剑桥蛋白质组学服务”,所有质/ MS实验使用Eksigent NanoLC-1D + (Eksigent技术、都柏林、CA)高效液相色谱系统和一个LTQ Orbitrap Velos质谱仪(ThermoFisher沃尔瑟姆,MA)。肽是由反相色谱分离使用300 nL /分钟的流量和一个LC-Packings (Dionex,桑尼维尔CA) PepMap 100列(C18, 75μM身份证。×150毫米,3μ米颗粒大小)。肽被加载到一个precolumn (Dionex赞誉PepMap 100 C18, 5μ米颗粒大小,100,300μM身份证。×5毫米)从autosampler 0.1%甲酸5分钟的流量10μL / min。后这段时期时,打开阀门,让洗脱肽的precolumn到分析柱上。溶剂是水+ 0.1%甲酸和溶剂B甲酸乙腈+ 0.1%。使用的梯度是5 - 50%在45分钟。LC洗提液喷入质谱仪nanospray源通过一个新的目标。所有m / z淋洗离子测定的值在一个Orbitrap Velos质量分析器,设定在30000年的一项决议。数据依赖扫描(前20名)被自动隔离并生成collision-induced离解碎片离子的线性离子阱,导致MS / MS谱的生成。离子的电荷状态2 +以上被选为碎片。

2.9。数据处理和数据库搜索

运行后,数据加工使用蛋白质发现者(版本1.2。ThermoFisher)。简而言之,所有MS / MS数据被转换为mgf(文本)文件。这些文件被提交给吉祥物搜索算法(矩阵科学、英国伦敦)和搜索Uniprot鼠标数据库,使用固定的carbamidomethyl修改和修改变量的氧化(M)。

3所示。结果

3.1。隔离N-TAP-mAR复杂MFVD PC1细胞系

稳定MFVD和PC1克隆表达N-TAP-mAR开发节中描述2。总蛋白提取几个克隆和分析N-TAP-mAR表达式通过免疫印迹使用国旗和AR-specific抗体(数据未显示)。第二个标准是N-TAP-mAR的核本地化,由免疫荧光检查在几个克隆使用国旗和AR-specific抗体。MFVD细胞系(M7)和一个PC1细胞系(P17)被选择的基础上,他们表达了类似的水平的稳定综合N-TAP-mAR和内源性野生型AR (WT AR)。都是主要位于细胞核在与5 nM mibolerone(图中补充2(一个))。N-TAP-mAR transactivation属性的测试因为细胞的cotransfection GRE记者构造,与表达水平证实了免疫印迹(数字2 (b)2 (c))。表达水平稳定,允许相当大的细胞成长。

不同的蛋白质纯化协议生产核和胞质细胞提取物进行了测试。商用净化用品和染色质的修改版本净化协议(FLAG-antibody捕获)相比,后者被选中。FLAG-antibody捕获了一个很好的恢复N-TAP-mAR当M7的摘录(图做准备3(一个)(图)或P17细胞3 (b))。已知coregulators SRC-1和CTNNB1 copurified P17提取但不是在M7提取物。试图优化他净化条件未果;镍亲和纯化的PC1 (N-TAP-mAR -控制)染色质提取了高镍树脂背景与非特定的蛋白质绑定。33°C的细胞株增殖生长受温度敏感SV40 t抗原;和扩散停在37°C。图3 (c)演示了一个制备凝胶TEV protease-eluted蛋白质纯化P17细胞核的细胞培养在33°C和37°C。凝胶片被选为LC - MS / MS,和数据处理用吉祥物搜索引擎在剑桥中心蛋白质组学。

女士从质/搜索结果描绘成肽和分组匹配蛋白达到使用一个简单的吝啬算法(http://www.matrixscience.com/)。只有那些离子分数超过0.05的意义阈值(1 20的几率被一个假阳性)导致了分数。这将转化为1500肽下降质量公差窗口内的分数≥45岁。已知AR-interacting蛋白(http://androgendb.mcgill.ca)确定蛋白质中支安打,表中列出1随着各自肽的分数。在第一个质量规范分析,我们确定了1196年旗帜AR相关蛋白质纯化提取物从nonproliferating细胞增殖细胞和1456。882这两个组之间是很常见的,314只捡起国旗从增殖细胞方法进行了净化,574只捡起国旗从nonproliferating细胞方法进行了净化。功能分析是使用web工具“大卫”[6,7)和“g:分析器”(8),提供功能丰富功能的途径,生物过程,分子功能、代谢功能、细胞定位、蛋白质-蛋白质之间的关系,和共享的转录因子结合位点。只有通路和生物过程,得到最高的分数是利用。

(一)

33只 辅酶a /软木 得分:P17 /PC1(片) Uniprot 37只 辅酶a /软木 得分:P17(片) Uniprot

KDM3A 我看 52 (3) Q6PCM1 KDM5B 我看 93 (5) Q80Y84
WHSC1 我看 252 (5) Q8BVE8 DAPK3 我看 67 (1) O54784
MED17 我看 66 (2) Q8VCD5 PIAS1 辅酶a /软木 38 (2) O88907
MED24 我看 156 (3) A6PW47 MED1 我看 44 (6) Q925J9
ARID1B 我看 38 (6) E9Q4N7 GATA3 我看 55 (1) P23772
SRC - - - - - - 57 (1) Q2M4I4 SP1 我看 81 (3) O89090
SMARCC1 我看 1112/60(5) Q3UNN4 TGFBI1 我看 32 (1) Q62219
SMARCD1 我看 39 (1) Q61466 TRIM24 我看 165 (4) Q64127
NPM1 我看 438 (6) Q5SQB0 FKBP5 我看 29日(1) Q64378
GTF2F1 - - - - - - 89 (2) Q3THK3 RANBP10 我看 53 (2) Q6VN19
CALCOCO1 我看 156 (3) Q8CGU1
PSPC1 我看 35 (2) Q8R326
GAK 我看 397 (5) Q99KY4
NCOA2 我看 68 (5) Q61026
NR3C1 天哪 97 (3) Q06VW2
AP-1 辅酶a /软木 56 (2) Q3TXG4
RB1 我看 55 (5) Q3URY9
NF1 我看 46 (7) Q04690-1

(b)

常见的 辅酶a /软木 分数33°C: P17/ PC1(片) Uniprot 得分37°C: P17(片)

STAT3 我看 41 (3) P42227 90 (3)
DAXX 天哪 66 (4) Q3UIV3 70 (4)
ARID1A 我看 107 (5) A2BH40 78 (5)
HDAC1 天哪 428/52(2) O09106 251 (2)
BRD7 天哪 169 (3) O88665 50 (3)
一半 天哪 719/250(3) P07901 1089 (3)
内脏大神经isoform1 [15] 辅酶a ? 542 (4) P13020-1 516 (4)
内脏大神经isoform2(15] 辅酶a ? 1879/624(3) P13020-2 1688 (3)
CALR 天哪 148 (1) P14211 612 (1)
HSPA1B 我看 434 (2) P17879 582 (2)
基于“增大化现实”技术 我看 115 (4) P19091 200 (4)
XRCC6 我看 1208/85(2) P23475 1380 (2)
MCM3 我看 728 (3) P25206 1476 (3)
XRCC5 我看 1727/49(3) P27641 1717 (3)
PA2G4 天哪 89/257(1) P50580 54 (1)
ACTN4 辅酶a /软木 3147/3229(3) P57780 3112 (3)
ACTB 我看 1386 (1) P60710 1106 (1)
DNAJA1 天哪 173 (1) P63037 371 (1)
PRKDC 我看 1134 (7) P97313 739 (7)
CTNNB1 我看 242/44(3) Q02248 242 (3)
SMARCA4 我看 1841/73(6) Q3TKT4 1449 (6)
MYST2 天哪 437 (2) Q5SVQ0 36 (2)
KHDRBS1 天哪 137/100 (2) Q60749 274 (2)
DDX5 我看 1099/753(2) Q61656 1150 (2)
SMARCA2 我看 727 (6) Q6DIC0 789 (6)
PPP2R1A 天哪 433 (1) Q76MZ3 97 (1)
RBM14 - - - - - - 232/201(2) Q8C2Q3 373 (2)
COBRA1 天哪 50 (6) Q8C4Y3 40 (6)
ATAD2 我看 405 (5) Q8CDM1 2221 (5)
KIAA1967 我看 39 (4) Q8VDP4 92 (4)
SFPQ 辅酶a /软木 766/446(3) Q8VIJ6 490 (3)
PRPF6 我看 259 (3) Q91YR7 218 (3)
禁忌 辅酶a /软木 625/197 (1) Q99K48 472 (1)
PELP1 我看 261 (5) Q9DBD5 504 (5)
SART3 天哪 286 (4) Q9JLI8 863 (4)
NCOR2 天哪 107 (7) Q9WU42 95 (7)
PSMC3 我看 148 (1) A2AGN7 247 (1)
EHMT2 我看 66 (5) A2CG76 282 (5)
KDM1A 我看 210 (4) A3KG93 100 (4)
ZFP318 天哪 35 (3) B0V2M3 30日(3)
EP300 我看 31日(7) B2RWS6 107 (7)
FLNA 辅酶a /软木 6598/1307(7) B7FAU9 6972 (7)
BRD8 我看 62 (5) Q8R3B7 164 (5)
SUPERVILLIN 我看 53/44(6) Q8K4L3 439 (6)
DDX17 - - - - - - 584/336(2) Q3U741 645 (2)
HDAC6 我看 99 (4) Q3UG37 142 (4)
TRP53 我看 1026/71(1) Q80ZA1 1090 (1)
SRCAP 我看 57 (7) Q8BKT0 82 (7)

3.2。分析基因列表与大卫的生物信息学资源(6,7]

37°C
已知AR-interacting蛋白质的基因列表中标识的核标记方法进行了净化37°C(37只+常见,表样本1)在65年接受了大卫ID使用生物信息学资源(6,7]。基因本体工具“GOTERM_BP_FAT”让得分最高的生物过程(BP)与40贡献基因(转录调节表2)。另一个得分高生物过程“脊索动物胚胎发育”上市的11个基因:NCOR2, SMARCA4, AR, PSMC3, PRKDC, KDM1A, TRP53,和EP300常见温度和MED1 NF1和SP1的37°C(表样本4)。在分析途径的基因列表时,10 Kegg通路的基因是组件:癌症通路:EP300, AR, CTNNB1, DAPK3,一半,PIAS1, RB1, STAT3 HDAC1, TRP53。这10个基因只有STAT3 RB1, DAPK3这个途径的抑制功能。6的10基因(CTNNB1 EP300, AR,一半,RB1,和TRP53)与前列腺癌相关(表3)。
BIOCARTA图表显示过多路径:“端粒、端粒酶、细胞老化和不朽”,与5基因(一半寿命XRCC5、XRCC6 RB1, TRP53)。另一个过多路径“hSWI / SNF ATP-dependent染色质重塑复合物”涉及基因SMARCA4 ACTB, NR3C1, NF1 ARID1A。第三过多BIOCARTA途径是“维生素D受体基因表达的控制”与EP300 SMARCA4 MED1, NCOA2, ARID1A(表3)。所有3个途径不包括雄激素受体。


调节转录(BP)大卫 基因表达(BP) g-profiler
33 常见的 37 33 常见的 37

KDM3A EP300 EP300
SMARCA4 SMARCA4
基于“增大化现实”技术 基于“增大化现实”技术
WHSC1 MED1 WHSC1 MED1
CTNNB1 CTNNB1
MED17 NR3C1 MED17 NR3C1
PRPF6 PRPF6
KDM1A KDM1A
MED24 SP1 MED24 SP1
TRP53 TRP53
MYST2 MYST2
DDX5 SRC DDX5
DAXX DAXX
SMARCC1 GATA3 SMARCC1 GATA3
RBM14 SMARCD1 RBM14
BRD7 NPM1 BRD7
GTF2F1 CALCOCO1 GTF2F1 CALCOCO1
EHMT2 EHMT2
FLNA FLNA
KDM5B KDM5B
禁忌 禁忌
NCOR2 NCOR2
NCOA2 NCOA2
PA2G4 PA2G4
RB1 RB1
STAT3 STAT3
HDAC1 HDAC1
SFPQ SFPQ
TRIM24 TRIM24
HDAC6 PRKDC
COBRA1 CALR
ATAD2 XRCC6
MCM3 SART3
BRD8
SMARCA2
KHDRBS1
ZFP318
TGFB1l
PSPC1
PIAS1


细胞老化,染色体端粒, 由瑞士/ SNF染色质重塑 控制基因表达的
永生(大卫) ATP-dependent复合物(大卫) 维生素D受体(大卫)
33 常见的 37 33 常见的 37 33 常见的 37

EP300
NR3C1 MED1
ARID1A ARID1A
一半 ARID1B
SMARCD1 SMARCD1
RB1 SMARCC1 SMARCC1
XRCC5 SMARCA4 SMARCA4
XRCC6 ACTB NCOA2
TRP53 NF1

通路在癌症 通路在癌症 前列腺癌 前列腺癌
大卫 (g-profiler) (大卫) (g-profiler)
33 常见的 37 33 常见的 37 33 常见的 37 33 常见的 37

EP300 EP300 EP300
基于“增大化现实”技术 基于“增大化现实”技术 基于“增大化现实”技术 基于“增大化现实”技术
CTNNB1 CTNNB1 CTNNB1 CTNNB1
DAPK3 DAPK3
一半 一半 一半 一半
PIAS1 PIAS1
RB1 RB1
STAT3 STAT3
HDAC1 HDAC1
TRP53 TRP53 TRP53 TRP53


脊索动物的胚胎 胚胎发育(BP) 解剖结构形态发生(BP)
开发(BP)大卫 g-profiler g-profiler
33 常见的 37 33 常见的 37 33 常见的 37

NCOR2 NCOR2 NCOR2
SMARCA4 SMARCA4 SMARCA4
基于“增大化现实”技术 基于“增大化现实”技术 基于“增大化现实”技术
MED1 MED1 MED1
NF1 NF1 NF1
SP1 SP1 SP1
PSMC3 PSMC3
PRKDC PRKDC PRKDC
KDM1A KDM1A
TRP53 TRP53 TRP53
CTNNB1 CTNNB1
TGFBI1 TGFBI1
NR3C1
HDAC1 HDAC1
内脏大神经
GATA3
EP300 ACTB
STAT3

33°C
已知AR-interacting蛋白质的基因列表中标识的核标记方法进行了净化33°C(33只+常见,表样本1)被接受为56大卫ID使用生物信息学资源(6,7]。ARID1B并不像大卫的检测ID,因此不包括在分析中。与样本37°C,基因本体工具“GOTERM_BP_FAT”让得分最高的生物过程(BP)与34贡献基因(转录调节表2)。看过多途径只有7 AR-interacting Kegg通路的蛋白质是组件“癌症”途径:EP300, AR, CTNNB1,一半,STAT3 HDAC1, TRP53。蛋白质RB1 DAPK3, PIAS1没有出现在33°C(表样本3)。之后,只有5与前列腺癌有关的基因已经(EP300, AR, CTNNB1一半,TRP53)和抑制性RB1缺失(表的函数3)。
再次BIOCARTA图带来过多路径:“端粒、端粒酶、细胞老化和不朽”,但是这里只有4基因参与(XRCC5, XRCC6一半,和TRP53), RB1失踪。“由hSWI / SNF ATP-dependent染色质重塑复合物”NR3C1和NF1失踪,获得3新组件ARID1B SMARCC1, SMARCD1。SMARCA4、ACTB ARID1A。控制基因表达的途径”维生素D受体”现在已经5组件EP300, SMARCA4,但不是MED1, NCOA2了。ARID1A仍然存在和新组件SMARCC1和SMARCD1 2。

3.3。分析基因列表与g:分析器(8]

相同的基因列表提交给大卫也提交给基因本体在线工具g:分析器的功能特性。“转录调控”并不是一个高得分生物过程”这一次,而“基因表达“得分在温度过高,许多基因重叠的类别(表2)。为前列腺癌也在这里Kegg通路组件显示的温度,但只有4(一半,AR, CTNNB1 TRP53)如表所示3

37°C
Kegg途径:“癌症通路”只是在37°C样品,发现与9组件代表(EP300, STAT3 HDAC1,一半,AR, CTNNB1, TRP53, DAPK3,和PIAS1)。基因本体论子组“生物过程”(BPs),“解剖结构形态发生”,“胚胎发展”所占比例在37°C样品和重叠的组件(表4)。“胚胎发展”组件NCOR2, AR, CTNNB1, KDM1A, PRKDC, SP1, MED1, SMARCA4, HDAC1, TRP53, TGFB1l PSMC3, NF1。“解剖结构形态发生”组件NCOR2, AR, CTNNB1, ACTB, PRKDC, SP1, MED1, SMARCA4, HDAC1, TRP53, TGFB1l,内脏大神经,NF1, GATA3, STAT3 NR3C1, STAT3。比较两组,这表明一个更具体的功能形态发生在胚胎发展NR3C1, GATA3, STAT3(强有力的证据)内脏大神经和ACTB(弱证据)。

33°C
中细胞成分分析,nBAF复杂中只检测到33°C样品与SMRCC1 SMARCD1, SMRCA4, ARID1A(表中未列出)。这些蛋白质也瑞士/ SNF染色质重塑复杂的组件。

3.4。免疫印迹分析只在增殖代数余子式的或只在Nonproliferating PC1细胞

观察到一些AR-interacting蛋白质只有在增殖细胞中检测到和其他只在nonproliferating细胞(表1)可能只是意味着细胞提取物的质量变化和更少的蛋白质存在于提取之一。另一个原因可能是,这些蛋白质的表达水平改变在细胞增殖过程中,和更少或更多的蛋白质可与基于“增大化现实”技术的互动。第三个选项是,基于“增大化现实”技术的相互作用蛋白的亲和力与细胞的增殖状态的变化。为了解决这些问题,我们进行了西方的屁股,探索那些AR-interacting差异表达的蛋白质(图4)。

没有重大差异表达观察探讨了提取时AR-N20和ACTB控制抗体,但差异被发现。NR3C1表达在nonproliferating更高水平和增殖P17细胞,和表达水平的SMARCC1略低nonproliferating (37°C) PC1 / P17相比,增殖细胞(33°C)。不同的基于“增大化现实”技术copurified SMARCC1增殖与nonproliferating NR3C1不是一样引人注目的是,和大量“低表达”的温度可能是太小被质谱法检测。P17细胞的增殖状态似乎影响SMARCC1和NR3C1表达水平本身SMARCC1表达式是NR3C1表达式是在增殖细胞。然而,失去NR3C1增殖细胞中表达不太可能占AR结合观察到的所有损失。类似的损失SMARCC1 nonproliferating细胞表达并不占所有损失检测AR绑定。因此,表达水平coregulators和亲和力的基于“增大化现实”技术可能导致观察到的差异33°C和37°C coregulator概要文件。N-TAP-mAR本身似乎GR表达水平增加至少3倍nonproliferating条件下比较PC1 GR表达和P17输入样本(图4)。

4所示。讨论

我们已经开发出上皮和间充质鼠标细胞株P17 M7的copurification AR-associated本地条件下蛋白复合物。两个细胞血统来自近端头epididymus (P17)和胎儿输精管的间质(M7)的老鼠。决定进行制备规模N-TAP-mAR净化PC1细胞而不是MFVD细胞是基于观察CTNNB1和SRC-1不能copurified MFVD细胞提取协议,而在P17 copurifications辅活化因子都很容易发现。选择PC1细胞系的另一个优点是更丰富的基于“增大化现实”技术的表情和快速增长相比,间充质细胞。汇合的菜之一PC1给的5 - 10倍左右细胞颗粒比1 MFVD汇合的菜。

展示的证据原则我们使用新开发的净化协议检测AR代数余子式绑定在细胞生长增殖的差异(33°C)和nonproliferating (37°C)的条件。正如预期的那样,许多copurified蛋白质证实基于“增大化现实”技术的作用在染色质重塑机械、转录复合物,与细胞骨架相关。净化协议我们使用相对粗糙,导致200 - 500个基点的浓缩DNA片段后微球菌的核酸酶消化。隔离协议是nondenaturing并保持染色质分数尽可能完整。没有包括大小分离步骤,从而允许更大的染色质隔离分数,特别是异色的分数而不是由小球菌核酸酶降解。这个分数可能导致背景的非特定的绑定,这很难控制,因为这可能不会发生在PC1控制样本,在那里的“锚”形式N-TAP-mAR不见了。另一方面,净化协议是选择稳定的相互作用,因为没有交联的一步是包含在我们的净化过程。

我们没有测试小说相互作用的蛋白质是否认同这种方法确实是与AR或他们是否只是污染物有关。这些潜在的相互作用的蛋白质可能是小说AR-interacting蛋白质,但也可以不具体的绑定到FLAG-M2-coupled磁珠。不具体的绑定到国旗antibody-coupled磁珠估计5%基于蛋白质的复苏的国旗净化PC1控制样本。这意味着1的20确定蛋白质不是AR-associated复杂的一部分。不幸的是我们不能减少这个背景与额外的纯化步骤,因为国旗纯化和蛋白酶(TEV)筛选了一部分无法具体结合树脂、镍可能引起的复杂的组件掩盖他的标签。在这项研究中我们只集中在一小部分的所有潜在AR-binding合作伙伴标识,代表了已知AR-interacting蛋白质。我们表明,我们的方法有可能区分蛋白质最好形成基于“增大化现实”技术的复合体的一部分在增殖或nonproliferating条件,而这些蛋白质相互作用独立于细胞的增殖状态。

4.1。功能充实中已知的基于“增大化现实”技术的代数余子式和两种不同的生物信息学资源

常见的通路富集或过多的增殖和nonproliferating AR标记方法进行了净化生物过程“转录监管”和“基因表达”。考虑到雄激素受体分为转录因子,在这些类别预计高分。得分高得惊人,BIOCARTA通路不涉及基于“增大化现实”技术,如“hSWI / SNF ATP-dependent染色质重塑复合物”和“控制基因表达的维生素D受体(VDR)”(图5),其中包括WINAC chromatin-remodelling复杂。WINAC和瑞士/ SNF复合物BAF组件(Brg1-associated因素)。BAF复合物的要求已被证明在体外对于ligand-dependent transactivation核激素受体,如维生素D3受体类维生素a X受体,过氧物酶体proliferator-activated受体PPAR -γ(16]。它也被证明在活的有机体内糖皮质激素受体的结合——(NR3C1)依赖转录(17),染色质重塑干扰素和病毒诱导基因(18)和神经发育的单元开关npBAF(神经progenitors-specific)染色质重塑复杂,从神经干/祖细胞的转变postmitotic神经元(19),但也从未与AR。维生素D3受体没有被确认为AR-interacting蛋白质在我们净化(数据未显示)和。然而,基于“增大化现实”技术transactivation可能刺激WINAC复杂的组件。船舶和AR可以争夺coregulators共享,这将解释观察雄激素抑制VDR [AR刺激的20.,21的差别),而基于“增大化现实”技术的对这些核刺激VDR LnCAP细胞水平(21]。WINAC复杂的组件可能潜在coplayers AR transactivation,可测试siRNA cotransfection细胞系实验。G-profiler,不提供一个工具如BIOCARTA,还发现了BAF组件过多。另一个过多路径是前列腺癌途径,这是由生物信息学工具。G-profiler不确定EP300那样一个基因参与了前列腺癌是由大卫(表3底部)。还“Kegg癌症通路”是由两个生物信息学工具:g-profiler标识相同的基因列表中AR-interacting蛋白质被称为“大卫”,只有不包括RB1 g-profiler基因列表(表3底部)。

男性生殖器发展和《有关生物过程是“胚胎发展”,这是代表有13个基因被g-profiler和11被大卫。的重叠(表104)。脊索动物的胚胎基因被大卫是限制发展和不包括CTNNB1 HDAC1 TGFBI1,尽管CTNNB1和HDAC1“爆震出局”鼠标已被证明导致发育表型(22,23]。G-profiler没有接EP300。EP300的作用模式和发展是由研究在小鼠EP300表达式中断[24]。生物信息学工具大卫和g-profiler互补在这项研究中识别雄激素受体调节通路和生物过程。

在未来我们的目标是用N-TAP-mAR替换内生基于“增大化现实”技术。我们希望能够应用国旗净化协议测试在这项研究中识别差异蛋白质组由相应的基于“增大化现实”技术的突变造成的。蛋白质纯化方法,确定辅助因子的差异显示招聘的基于“增大化现实”技术的扩散和nonproliferating条件下鼓励进行进一步的实验旨在识别特定的相互作用蛋白质概要AR与《国家相关突变体。

利益冲突

作者宣称没有利益冲突。

确认

这项工作是由EuroDSD合作项目由欧洲委员会资助下第七框架计划和NIHR剑桥生物医学研究中心。作者感谢特雷弗群、卡罗丽娜Zielińska Rieko Tadokoro,和薇奇Pilfold-Wilkie技术援助和有用的评论和海尔格Grotsch和拉尔夫·沃纳有价值的讨论。

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