Введение
Проект GFP cDNA документирует локализацию белков в субклеточных компартментах эукариотической клетки с применением флуоресцентной микроскопии. Экспериментальные данные дополняются биоинформатическими анализами и публикуются онлайн в базе данных. Функция поиска позволяет находить белки, содержащие признаки или мотивы, представляющие особый интерес. Проект является результатом сотрудничества исследовательских групп Райнера Пепперкока из Европейской молекулярно-биологической лаборатории (EMBL) и Стефана Виемана из Немецкого центра исследований рака (DKFZ).
1. Клонирование в больших масштабах
Любые масштабные манипуляции с ORF требуют технологий клонирования, свободных от рестрикционных ферментов. В этом отношении наиболее подходящими оказались технологии, использующие рекомбинационное клонирование (Gateway от Invitrogen или Creator от BD Biosciences). Эта технология клонирования основана на механизмах рекомбинации, используемых фагами для интеграции своей ДНК в геном клетки-хозяина. Она позволяет быстро и удобно перемещать ORF между функционально полезными векторами без необходимости традиционного клонирования с использованием рестрикционных ферментов. В проекте cDNA GFP, ORF переносятся в экспрессионные векторы CFP/YFP. Для анализа локализации генерируются как N-, так и C-концевые слияния. Это максимизирует вероятность точного определения локализации, поскольку присутствие GFP может маскировать сигналы таргетинга, которые могут находиться на одном конце нативного белка.
N-терминальные флуоресцентные сплавы
Вставьте интересующий вас ген в MCS выше по течению от гена флуоресцентного белка и экспрессируйте ваш ген в виде слияния с N-концевым участком флуоресцентного белка.
Флуоресцентные сплавы с C-терминалом
Вставьте ген, представляющий интерес, в MCS ниже по течению от гена флуоресцентного белка и экспрессируйте свой ген в виде слияния с C-концевым доменом флуоресцентного белка.
2. Трансфекция эукариотических клеток, выражение
Векторы слияния трансфицируются в клетки Vero (фибробласты почки обезьяны). Особо интересные ORF также исследуются на локализацию в клетках PC12 и гиппокампальных нейронах.
3. Локализация белка
В различные моменты времени субклеточная локализация белков-слияний регистрируется с помощью флуоресцентной микроскопии. По окончании визуализации живых клеток клетки могут быть зафиксированы для проведения экспериментов по колокализации.
4. Биоинформатический анализ
Поскольку последовательность кДНК известна, биоинформатика может предсказывать локализацию и функцию кодируемого белка. Биоинформатический анализ облегчается поисковой системой Harvester.
5. Присвоение категории субклеточной локализации
Результаты фьюзий N- и C-концевых участков оцениваются, а затем эти данные сравниваются с биоинформатическими предсказаниями. После этого для каждой ORF присваивается окончательная субклеточная локализация (из примерно 20 категорий). Согласованные локализации, полученные с использованием N- и C-концевых конструкций, повышают достоверность результата. Для ORF, в случае расхождения локализации, полученной с помощью двух фьюзий, рассматривается ряд дополнительных критериев, включая биоинформатические предсказания. В некоторых случаях однозначно определить локализацию не представляется возможным.
Какие данные публикуются?
Каждый лист данных содержит флуоресцентные изображения N- и C-терминальных фьюжнов, назначенную локализацию, другие локализации, комментарии и идентификатор Swissprot. Для каждой записи белка предусмотрена ссылка на соответствующую биоинформатическую страницу Harvester.
Как я могу использовать базу данных GFP-cDNA?
Изображения всех локализованных белков и результаты их биоинформатического анализа можно посмотреть, нажав кнопки "Таблица результатов" или "Изображения результатов". Дополнительно, воспользуйтесь окном поиска на главной странице, чтобы найти белки, содержащие интересующие вас характеристики или мотивы, которые были локализованы в рамках данного проекта.