B9蛋白缺失对轴丝微管修饰的影响
确定B9蛋白是否调控轴丝微管的翻译后修饰
使用CRISPR/Cas9在RPE1细胞中敲除B9D2、MKS1和B9D1,并通过免疫荧光检测纤毛中乙酰化和多聚谷氨酰化微管的水平,同时通过免疫印迹检测全细胞蛋白质修饰水平。
Ciliopathy-related B9 protein complex regulates ciliary axonemal microtubule posttranslational modifications and initiation of ciliogenesis
包含体外细胞模型(RPE1、HEK293T、NIH-3T3)和体内斑马鱼模型,结合功能验证(CRISPR敲除、回补实验)和机制验证(Co-IP、质谱、蛋白定位和修饰分析)。
hTERT-RPE1细胞 HEK293T细胞 NIH-3T3细胞 斑马鱼b9d2突变体
B9D2、MKS1、B9D1和TMEM67基因敲除RPE1细胞系的构建 B9D2变异体(WT、D47V、R75W、S101R)的稳定表达 血清饥饿48小时诱导纤毛发生的条件 轴丝微管乙酰化和多聚谷氨酰化的免疫荧光定量 TZ定位和CP110移除的检测
提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。
按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。
确定B9蛋白是否调控轴丝微管的翻译后修饰
使用CRISPR/Cas9在RPE1细胞中敲除B9D2、MKS1和B9D1,并通过免疫荧光检测纤毛中乙酰化和多聚谷氨酰化微管的水平,同时通过免疫印迹检测全细胞蛋白质修饰水平。
验证B9蛋白功能在体内的作用
使用CRISPR/Cas9生成斑马鱼b9d2突变体,并通过母源合子突变体分析纤毛数量、轴丝微管修饰和脊柱弯曲等表型。
确定B9复合物是否通过锚定TMEM67来维持TZ功能和微管修饰
通过免疫共沉淀和质谱分析鉴定B9复合物相互作用蛋白,验证TMEM67与B9蛋白的相互作用,并检测TMEM67敲除后微管修饰和纤毛蛋白定位的变化。
测试TZ屏障对可溶性蛋白的排除作用及其对纤毛稳定性的影响
在WT和B9D2-KO或TMEM67-KO细胞中稳定表达HDAC6,通过免疫荧光检测其在纤毛内的定位;使用tubacin或siRNA抑制HDAC6,检测微管修饰恢复情况;通过血清再刺激实验和时间-lapse成像评估纤毛稳定性。
确定B9蛋白在中心粒和早期纤毛发生中的功能
通过透射电子显微镜观察母中心粒和纤毛结构;通过免疫荧光和SIM检测CP110定位,分析B9蛋白在中心粒上的定位。
比较JBTS和MKS相关B9D2变异对蛋白功能的影响
将WT和变异B9D2(D47V、R75W、S101R等)在B9D2-KO细胞中稳定表达,分析纤毛发生、蛋白稳定性、TZ定位、与MKS1/B9D1的相互作用以及对微管修饰和纤毛蛋白的影响。
按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。
| 实验环节 | 名称 | 品牌 | 货号 |
|---|---|---|---|
| 细胞培养 | DMEM培养基 | BasalMedia | L110J |
| 胎牛血清 | ExCell Bio | FSP500 | |
| 青霉素/链霉素 | Hyclone | SV30010 | |
| DMEM/F12 1:1混合培养基 | Sigma-Aldrich | D8437 | |
| 基因编辑 | 慢病毒CRISPR载体 | -- | -- |
| 病毒包装 | psPAX2包装质粒 | Addgene | 12260 |
| MD2.g包膜质粒 | Addgene | 12259 | |
| 聚乙烯亚胺 | Polysciences Inc. | 24765-2 | |
| Lipocat2000转染试剂 | Aoqing Biotechnology | AQ11668 | |
| 病毒感染 | 聚凝胺 | Santa Cruz Biotechnology | sc-134220 |
| 药物筛选 | 嘌呤霉素 | -- | -- |
| 杀稻瘟菌素 | -- | -- | |
| 斑马鱼实验 | MEGAshortscript T7转录试剂盒 | Ambion | AM1354 |
| mMESSAGE mMACHINE T3转录试剂盒 | Ambion | AM1348 | |
| 免疫共沉淀 | FLAG M2磁珠 | Sigma-Aldrich | A2220 |
| HA磁珠 | MilliporeSigma | A2095 | |
| RNA提取 | TRIzol试剂 | Life Technologies | 15596018 |
| RT-qPCR | HiScript II Q RT SuperMix逆转录试剂盒 | Vazyme | R223-01 |
| SYBR Green Premix Pro Taq HS qPCR试剂盒 | Accurate Biotechnology | AG11720 | |
| qTower 3实时PCR热循环仪 | Analytik Jena | -- | |
| QuantStudio 3实时PCR系统 | Applied Biosystems | -- | |
| QuantStudio 5实时PCR系统 | Applied Biosystems | -- | |
| 免疫荧光 | DAPI染色液 | Sigma-Aldrich | -- |
| FV3000共聚焦显微镜 | Olympus | -- | |
| HIS-SIM显微镜 | CSR Biotech | -- | |
| 活细胞成像 | 4孔玻璃底培养皿 | JingAn Biological | J40204 |
| IX83倒置显微镜 | Olympus | -- | |
| 透射电子显微镜 | MatTek培养皿 | MatTek | P35G-1.5-20-C |
| 环氧树脂812 | Shell Chemical | -- | |
| Leica UC7超薄切片机 | Leica | -- | |
| H-7650透射电子显微镜 | Hitachi | -- | |
| 斑马鱼成像 | Zeiss LSM980共聚焦显微镜 | Zeiss | -- |
| Leica TCS-SP8共聚焦显微镜 | Leica | -- | |
| 蛋白提取 | QIAamp DNA血液迷你试剂盒 | QIAGEN | 51104 |
| 全外显子测序 | SureSelect人全外显子V6试剂盒 | Agilent Technologies | 5190 |
| 测序 | NovaSeq 6000测序仪 | Illumina | -- |
| Western blot | 抗多聚谷氨酰化修饰抗体 | AdipoGen | AG-20B-0020-C100 |
| 抗乙酰化微管蛋白抗体 | Sigma-Aldrich | T7451 | |
| 抗FLAG抗体 | Sigma-Aldrich | F1804 | |
| 抗α-微管蛋白抗体 | Proteintech | 66031-1-Ig | |
| 山羊抗小鼠IRDye 680RD二抗 | LI-COR | 926-68070 | |
| 免疫荧光 | 抗乙酰化微管蛋白抗体 | Sigma-Aldrich | T6793 |
| 抗CEP164抗体 | Proteintech | 22227-1-AP | |
| 抗ARL13B抗体 | Proteintech | 17711-1-AP | |
| 抗TMEM67抗体 | Proteintech | 13975-1-AP | |
| 抗TCTN1抗体 | Proteintech | 15004-1-AP | |
| 抗CEP290抗体 | Proteintech | 17797-1-AP | |
| 抗RPGRIP1L抗体 | Proteintech | 55160-1-AP | |
| 抗CP110抗体 | Proteintech | 12780-1-AP | |
| 抗GFP标签抗体 | Proteintech | gb2AF488 |
汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。
| 环节 | 核对要点 |
|---|---|
| 细胞培养与基因敲除 | 细胞系:hTERT-RPE1;敲除基因:B9D2、MKS1、B9D1、TMEM67;sgRNA序列;敲除效率验证 阅读提示:Methods - Cell culture 和 CRISPR/Cas9部分 |
| 纤毛诱导 | 血清饥饿时间:48小时;血清浓度:0.5% 阅读提示:Methods - Cell culture 和 Immunofluorescence部分 |
| 轴丝微管修饰检测 | 抗体:抗乙酰化微管蛋白(T6793)和多聚谷氨酰化抗体(AG-20B-0020-C100);免疫荧光定量方法 阅读提示:Methods - Antibodies 和 Image analysis部分 |
| 蛋白表达与定位 | 稳定表达B9D2变异体的细胞系;FLAG标签检测;TZ定位定量 阅读提示:Methods - Cell culture 和 Results - 图6、图7 legends |
| 相互作用验证 | Co-IP条件:HEK293T细胞,FLAG或HA标签,IP缓冲液成分 阅读提示:Methods - Co-IP assays部分 |
| 斑马鱼实验 | 注射剂量:50 pg sgRNA和100 pg Cas9 mRNA;观察时间:72 hpf;母源合子突变体获得 阅读提示:Methods - Zebrafish experiments部分 |