验证BmAtg3和BmAtg8在变态期自噬中的必要性
确定BmAtg3和BmAtg8是否参与家蚕变态期自噬发生及其功能。
通过CRISPR/Cas9敲除BmAtg3和BmAtg8,检测自噬标志物(如BmSqstm1降解、BmAtg8-PE形成)及自噬体形成(TEM、LysoTracker染色)。
P300/HDAC1 regulates the acetylation/deacetylation and autophagic activities of LC3/Atg8-PE ubiquitin-like system.
该研究包含体外细胞实验(BmN细胞、HEK293细胞)和体内动物模型(家蚕幼虫),并进行了基因敲除(CRISPR/Cas9)、RNAi、药物处理、突变体功能验证及质谱鉴定,涉及多个证据层级。
家蚕脂肪体 BmN细胞系 HEK293细胞系
BmP300和BmHDAC1的RNAi敲低效率(mRNA水平分别降至约40%和约50%) 20E处理浓度(1、2.5、5μM)及饥饿时间(2、4、8小时)对BmAtg3和BmAtg8核质转位的影响 C646、TSA和CTB处理剂量(分别为4.5-36μg/larva、3-18μg/larva、5.5-33μg/larva)及处理时间(24小时) BmAtg3和BmAtg8的CRISPR/Cas9敲除效率(约30%和40%)
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BmAtg3和BmAtg8是否参与家蚕变态期自噬发生及其功能。
通过CRISPR/Cas9敲除BmAtg3和BmAtg8,检测自噬标志物(如BmSqstm1降解、BmAtg8-PE形成)及自噬体形成(TEM、LysoTracker染色)。
探究自噬诱导条件下BmAtg3和BmAtg8的亚细胞定位变化。
在BmN细胞中,用不同浓度20E或不同时间饥饿处理,通过蛋白印迹和免疫荧光检测BmAtg3和BmAtg8的定位及修饰水平。
确定BmP300和BmHDAC1是否分别催化BmAtg3和BmAtg8的乙酰化和去乙酰化,并影响其核定位。
通过siRNA敲低BmP300、BmTip60、BmCbp、BmKat2a,或过表达BmHDAC1,检测BmAtg3和BmAtg8的乙酰化水平及亚细胞定位。
确认BmP300抑制自噬,BmHDAC1促进自噬。
在家蚕幼虫中进行RNAi敲低BmP300或BmHDAC1,或用化学药物(C646、TSA、CTB)处理,检测自噬水平及BmAtg3、BmAtg8的定位。
探究BmAtg4和BmAtg7是否参与自噬及是否受乙酰化调控。
通过RNAi敲低BmAtg4和BmAtg7,检测自噬标志物及BmAtg3/8定位;同时检测BmAtg4和BmAtg7在自噬诱导下的乙酰化水平变化。
确认乙酰化位点对自噬调控的功能必要性。
对BmAtg3(K94、K195)、BmAtg8(K6、K13、K20、K24、K46/K48)、BmAtg4(K125、K237、K269)进行乙酰化位点突变,检测突变体的乙酰化水平、亚细胞定位及对自噬的影响。
探究人类ATG4b是否也受乙酰化调控并影响自噬。
在HEK293细胞中过表达HsATG4b,通过质谱鉴定乙酰化位点,突变位点后检测亚细胞定位和自噬水平。
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 | 格蕾丝昆虫培养基 | Sigma-Aldrich | G9771 |
| DMEM培养基 | Thermo Fisher | 10569044 | |
| 胎牛血清 | AusGeneX | FBS500-S | |
| 大肠杆菌DH5α | TIANGEN | CB101-03 | |
| 蛋白表达 | 大肠杆菌BL21(DE3) | TIANGEN | CB105-02 |
| 质粒构建 | pIEX4载体 | Novagen | 71235-2 |
| 细胞转染 | FuGENE® HD转染试剂 | Promega | E2311 |
| TransIntro™ EL转染试剂 | TransGen Biotech | FT201-01 | |
| 重组蛋白表达 | 溶菌酶 | -- | -- |
| Vibracell VCX 750超声破碎仪 | Sonics Inc | -- | |
| 质谱分析 | Q Exactive™质谱仪 | Thermo Fisher | Scientific |
| 药物处理 | 曲古抑菌素A | MCE | HY-15144 |
| C646 | MCE | 328968-36-1 | |
| CTB | Sigma-Aldrich | C6499 | |
| 20-羟基蜕皮酮 | Sigma-Aldrich | H5142 | |
| RNAi | T7 RiboMAX™ Express RNAi系统 | Promega | P1700 |
| 基因编辑 | mMESSAGE mMACHINE T7试剂盒 | Thermo Fisher | AM1344 |
| MEGAscript™ T7试剂盒 | Thermo Fisher | AM1334 | |
| 免疫沉淀 | 蛋白酶抑制剂混合物 | Roche | 0469313201 |
| 蛋白A/G琼脂糖珠 | Thermo Fisher | 20421 | |
| Western blot | BmAtg3抗体 | Abclonal Technology | 017751D |
| BmSqstm1抗体 | Abclonal Technology | A18679 | |
| c-Myc抗体 | Sigma-Aldrich | 11667149001 | |
| His抗体 | TransGen Biotech | HT-501 | |
| FLAG抗体 | Invitrogen | MA1-142 | |
| V5抗体 | TransGen Biotech | HT-401 | |
| HA抗体 | Santa Cruz Biotechnology | sc-7392 | |
| SQSTM1/p62抗体 | Cell Signaling Technology | 5114 | |
| LC3B抗体 | Abcam | 192890 | |
| 乙酰化赖氨酸抗体 | Cell Signaling Technology | 9441 | |
| LMNB/Lamin B1抗体 | Bioworld Technology | AP6001 | |
| TUBA1A抗体 | Beyotime Biotechnology | AF0001 | |
| ACTB抗体 | ProMab Biotechnology | 20270 | |
| Tanon-5200化学发光成像系统 | Tanon | -- | |
| 免疫荧光 | Alexa Fluor 488抗体 | Abcam | ab150077 |
| DAPI | Beyotime Biotechnology | C1005 | |
| 六孔板 | Guangzhou Jet Bio-Filtration | TCP-010-006 | |
| FV3000共聚焦荧光显微镜 | Olympus | -- | |
| 细胞核/质分离 | NE-PER™核浆分离试剂盒 | Pierce | 78833 |
| LysoTracker染色 | LysoTracker Red染料 | Invitrogen | L7528 |
| RT-qPCR | RNAiso Plus试剂 | TaKaRa | 9108 |
| PrimeScript™ RT试剂盒 | TaKaRa | RR047A |
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 |
|---|---|
| 细胞培养与转染 | BmN细胞培养条件(28°C,Grace's Insect Medium添加10%胎牛血清);HEK293细胞培养条件(DMEM添加5%胎牛血清);转染试剂(FuGENE HD或TransIntro EL)及用量 阅读提示:Materials and methods: Animals and cell culture, Plasmid construction and transfection |
| 药物处理 | 20E处理浓度(1, 2.5, 5 μM)和时间(6小时);饥饿时间(2, 4, 8小时);C646浓度(800 nM)处理6小时;TSA和CTB浓度(20 μM)处理2小时 阅读提示:Materials and methods: Chemicals and starvation treatments |
| RNAi | dsRNA注射剂量(50 μg/larva);注射时机(IW前12小时);敲低效率验证(mRNA水平) 阅读提示:Materials and methods: RNAi knockdown |
| CRISPR/Cas9敲除 | Cas9 mRNA浓度(300 ng/μL)和sgRNA浓度(150 ng/μL);注射时间(产卵后6小时内);敲除效率测定 阅读提示:Materials and methods: Gene editing in silkworms |
| 蛋白检测 | 抗体稀释比例(如BmAtg3 1:3000, BmAtg8 1:3000);内参抗体(LMNB1、TUBA1A、ACTB);IP裂解液组成 阅读提示:Materials and methods: Immunoprecipitation and western blotting |