Trim-Away:榮登CELL的蛋白質極速降解新技法
研究蛋白質功能的世界裡,少不了DNA Knock-out和RNAi兩大技法。雖然兩者功能強大,被生物科學研究廣泛應用,但具有無法避免的弊端:
間接影響蛋白質表達且作用具有延遲性;
半衰期較長的「長壽」蛋白,往往對DNA或RNA水平的干預不敏感;
延遲作用引起細胞代償機制,讓你早已分不清觀察到的表型是不是真相……
然鵝!!!
在最近一期Cell發表的Resource文獻,介紹了一種名為「Trim Away」的極速蛋白降解新方法。這種方法的三大特點概括如下:
直接作用於目的蛋白且半衰期(t1/2)通常在20分鐘以內;
該蛋白清除方法兼具特異性和普適性,且步驟簡便,容易實現;
使用該方法降解蛋白,可迅速觀察到相應信號通路的變化;
閑話不多說,迅速進入文章精髓解讀環節。
01
Trim-Away的作用機理是什麼?
該方法的根本原理是結合了抗體的抗原會被胞質抗體識別物(cytosolic antibody receptor)TRIM21所識別並最終降解。研究者巧妙地利用了TRIM21同時具備E3泛素連接酶活性和與抗體Fc段高親和的雙重特性,通過向細胞過表達TRIM21並電轉導入針對目的蛋白的特異性抗體,從而實現目的蛋白迅速降解的目的。
02
Trim-Away即使在難處理的細胞類型中仍有效
研究者嘗試使用Trim-Away的方法對卵母細胞進行蛋白降解嘗試。為什麼選擇卵母細胞呢?
卵母細胞是翻譯沉默的,所以基因編輯是無法奈TA何的;
卵母細胞內有大量的貯存蛋白,所以RNAi也是束手無策的;
研究者分別令卵母細胞表達遊離型、膜結合型、H2B結合型和含入核信號肽的GFP,通過過表達mCherry-TRIM21和向卵母細胞導入抗GFP抗體,檢測這種方法對特殊類型細胞種類及不同類型蛋白的有效性。結果當然是妥妥的,且GFP半衰期只需9分鐘:
3
抗體該如何導入細胞內?
問這個問題的小夥伴必定是高手。核心技術來了!對於抗體這類大分子,既要高級結構完好地進入細胞又要保證細胞的茁壯健康,貌似不是一件容易兩全的事。
核心技術來了!
研究者選擇的NeonTM電轉染系統做到了!先看一下使用Neon電轉後,活細胞成像展現的細胞活力!
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再給一張InvitrogenTMNeonTM的全家福:
這篇Cell絕好地印證了Neon的特性:針對極難處理的細胞類型,實現超高的轉染效率和細胞存活率。Neon同時支持DNA、RNA和蛋白質的共轉染。
Neon電轉染系統的特性令其在免疫細胞研究和細胞治療應用領域具有獨特的優勢:
在多種血液細胞系及原代T細胞中獲得75%的轉染效率;
高效——在絕大多數種類細胞類型中實現超過90%的轉染效率,包括幹細胞和原代細胞;
靈活——支持單次實驗2×104-8×106個細胞的轉染方案;
開放——開放的數據設置系統,輕鬆調節參數。
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