初步发现:抑制ATR/Chk1导致CDK1抑制性磷酸化增加
检验有丝分裂期ATR-Chk1通路是否调节CDK1活性。
对nocodazole同步化的U2OS和RPE-1细胞用ATR抑制剂(VE-821)或Chk1抑制剂(MK-8776)处理1小时,检测p-CDK1 Y15水平。对照组用Aphidicolin处理以诱导DNA损伤。
The mitotic ATR-Chk1 pathway promotes CDK1 activity for faithful chromosome segregation.
包含全细胞磷酸化蛋白质组学、体外激酶实验、细胞系(U2OS、RPE-1、A549、HeLa)及体内细胞功能性验证(染色体分离表型),并有机制验证(Myt1 S143磷酸化)。
U2OS细胞 RPE-1细胞 A549细胞(WT和Chk1+/−) HeLa细胞(H2B-GFP)
ATR抑制剂(VE-821, 10μM)和Chk1抑制剂(MK-8776, 2μM)处理1小时 Myt1抑制剂(RP-6306, 100nM) CDK1抑制剂(RO-3306, 0.5μM低剂量) Myt1 siRNA敲低 Myt1 S143A突变体
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。
检验有丝分裂期ATR-Chk1通路是否调节CDK1活性。
对nocodazole同步化的U2OS和RPE-1细胞用ATR抑制剂(VE-821)或Chk1抑制剂(MK-8776)处理1小时,检测p-CDK1 Y15水平。对照组用Aphidicolin处理以诱导DNA损伤。
进一步确认CDK1活性下降的生物学后果。
检测CDK1底物PRC1在T481位点的磷酸化水平。
确定Chk1调节CDK1活性的中间分子。
使用Wee1抑制剂和Myt1抑制剂共处理,观察对p-CDK1 Y15的影响;并用siRNA敲低Myt1验证。
阐明Chk1抑制Myt1的分子机制。
体外激酶实验,将重组Chk1与Myt1孵育,通过质谱鉴定磷酸化位点;验证S143A突变体对Chk1抑制的敏感性。
确认S143磷酸化在细胞内发生并依赖于Chk1。
使用p-Myt1 S143特异性抗体,通过免疫荧光检测有丝分裂期细胞中p-Myt1 S143的水平,并用Chk1抑制剂处理观察变化。
研究Myt1的亚细胞定位在有丝分裂期间对Chk1调控的作用。
构建GFP-NLS-Myt1和GFP-NLS-ΔTM-Myt1载体,转染U2OS细胞,观察亚细胞定位,并测定p-CDK1水平。
评估Chk1抑制导致的部分CDK1活性丧失对细胞分裂的影响。
通过活细胞成像和固定细胞染色,分析有丝分裂退出时间和染色体分离错误(滞后染色体)。
阐明Chk1影响Aurora B的机制。
检测Aurora B底物p-H3 S10/S28和p-INCENP T59的水平,比较Chk1i和低剂量CDK1i的作用。
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 | Gibco | 10-013-CV |
| 胎牛血清 | Corning | 35-011-CV | |
| 青霉素-链霉素 | Gibco | 15140-122 | |
| Ham's F-12K培养基 | Gibco | 21127-022 | |
| D-PBS缓冲液 | Gibco | 14190-144 | |
| 胰蛋白酶-EDTA | Gibco | 25300-054 | |
| 药物处理 | VE-821 | Cayman Chemical | 17587 |
| AZ-20 | Cayman Chemical | 17589 | |
| MK-8776 | MedChem Express | HY15532 | |
| CHIR-124 | Selleckchem | S2683 | |
| RP-6306 | Selleckchem | E1175 | |
| Wee1抑制剂II | Millipore Sigma | 681641 | |
| RO-3306 | Cayman Chemical | 15149 | |
| 诺考达唑 | Cayman Chemical | 13857 | |
| S-三苯甲基-L-半胱氨酸 | Tocris | 2799-07-7 | |
| 紫杉醇 | Tocris | 1097 | |
| 阿非迪霉素 | Cayman Chemical | 14007 | |
| 重组蛋白 | 人CHEK1重组蛋白 | Abcam | 69918 |
| GST-Cdk1重组蛋白 | Sino Biological | 10739-H09B | |
| His-Cdk1-CyclinB1重组蛋白 | Invitrogen | PV3980 | |
| Myc-DDK-PKMYT1全长重组蛋白 | OriGene | TP322657 | |
| GST-CDK5(无活性) | Invitrogen | PV6303 | |
| 转染 | Lipofectamine RNAiMAX转染试剂 | Invitrogen | 13778075 |
| Lipofectamine 3000转染试剂 | Invitrogen | L3000008 | |
| 克隆 | Gibson组装试剂盒 | New England Biolabs | E2611 |
| 激酶活性检测 | ADP-Glo™激酶检测试剂盒 | Promega | V6930 |
| 免疫印迹 | Clarity Western ECL底物 | Bio-Rad | -- |
| 硝酸纤维素膜 | Bio-Rad | 1620115 | |
| 免疫荧光 | ProLong Gold抗淬灭封片剂 | Invitrogen | -- |
| DAPI | -- | -- |
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 | 细胞系来源:RPE-1 (ATCC CRL-4000), U2OS (ATCC HTB-96), HeLa (Abcam Ab255928), A549 (WT: Ab275463, Chk1+/-: Ab276102); 培养基:DMEM或F-12K;FBS浓度10%;1% P/S 阅读提示:STAR Methods - Cell culture |
| 药物处理 | 抑制剂浓度和孵育时间:ATRi (10 μM VE-821 或 10 μM AZ-20), Chk1i (2 μM MK-8776 或 1 μM CHIR-124), Myt1i (100 nM RP-6306), Wee1i (2 μM), CDK1i (0.5 μM 或 5 μM RO-3306); 处理时间:有丝分裂细胞1小时,异步细胞20分钟 阅读提示:STAR Methods - Inhibitors and drug treatments |
| 蛋白免疫印迹 | 抗体信息(见表):p-CDK1 Y15 (Bethyl A700-101), p-CDK1 T14 (CST 2543), Myt1 (Bethyl A302-424), p-Myt1 S143 (Pacific Immunology); 内参:GAPDH或Tubulin 阅读提示:STAR Methods - Immunoblotting |
| 免疫荧光 | 固定条件:3.5% PFA 15分钟;通透:0.5% Triton X-100 10分钟;封闭:1% BSA 20分钟;一抗孵育条件;二抗及DAPI浓度;成像系统:Nikon Ti2 或 spinning-disc confocal 阅读提示:STAR Methods - Immunofluorescence microscopy |
| 体外激酶实验 | 激酶浓度300 nM;缓冲液成分:20 mM MOPS pH 7.2, 25 mM MgCl2, 1 mM ATP, 1 mM DTT, 蛋白酶和磷酸酶抑制剂;温度30°C,摇速200 RPM;反应时间:30-60分钟 阅读提示:STAR Methods - Kinase assay |