智能型S3e越发光彩动人啦,今天小编就来说一篇2017年6月发表在Nature的文献,在作者的科研工作中多次运用到S3e哦!
作为生物功能的关键执行者,蛋白质的活性和丰度受到广泛的调节。解读这一规则背后的基因信息对于理解细胞信号转导和蛋白质对环境的反应至关重要。作者采取的方法是:在人单倍体细胞中使用随机诱变,将基因组突变直接偶联到单个细胞中的蛋白质检测,这个方法十分灵敏。
作者用这个方法来查看一系列细胞内发生的过程,如信号级联包括丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)、G蛋白偶联受体(GPCR)、蛋白激酶B( AKT)、干扰素及Wingless和Int相关蛋白(WNT)途径、转录、表达剪接和表观遗传修饰。由此得到的基因布线图将E3-连接酶底物衔接子KCTD5鉴定为AKT途径的负调节物,AKT途径是癌症中经常失调的关键信号通道,并且证明KCTD5充当GPCR信号传导的关闭开关。
首先我们来了解一下整个workflow(如下图):在培养的人细胞中,基于诱变单倍体细胞方法研究蛋白质表型,由此得到基于蛋白表型的基因布线图。

蛋白质表型受广泛的遗传网络调节,并且可受抑制子相互作用的影响。下图是描述与重要的调节因子相关的表型(橙色菱形)的网络。 独特的调节因子基因被分组在外缘,而连接到多个表型的基因被分组到中心。

下图描绘了KCTD5调节GPCRGβγ信号的方式:因为GPCR失去了α亚基,βγ二聚体以KCTD5依赖的方式降低GNB1水平,通过PI3K激活AKT磷酸化。

通过检查各种蛋白质相关的表型,作者揭示了丰富的高转录基因的遗传网络,该种方法适用于探索和促进产生人细胞的表型图谱。
在本文的研究过程中共有3次运用到流式细胞术分别是:
为了诱变HAP1细胞,用8μg/ml-1鱼精蛋白硫酸盐诱导4000万个细胞并用浓缩病毒转染。 在另外两轮转染后(> 90%荧光细胞),通过FACS染色分析细胞内表型。
为了确定KCTD5介导Gβγ降解的情况,作者设计了一种比较遗传策略:使用基于FACS分选的筛选方法,分别在野生型和KCTD5缺陷型HAP1细胞中鉴定了影响GNB1丰度的基因并寻找特定基因型的调节子。
干扰素调节因子1(IRF1)对干扰素-γ有强烈的遗传控制,作者用它来证明表型所需的基因组元件。含有108个诱变基因的人单倍体HAP1细胞群用IRF1抗体直标后用FACS检测。
