检测重编程过程中TCA循环酶的核定位
验证体细胞重编程过程中TCA循环酶是否转位至细胞核
以SKO或SKOM诱导OG2 MEF重编程,分离细胞核进行免疫荧光,并对核质分离组分进行Western blot检测TCA循环酶
Nuclear localization of mitochondrial TCA cycle enzymes modulates pluripotency via histone acetylation.
含体细胞重编程、PNT、2CLC全能性多模型,并有催化突变体功能验证及乙酰辅酶A、ChIP-seq、ATAC-seq机制验证
OG2小鼠胚胎成纤维细胞(MEF)体细胞重编程 EpiSCs向naive状态转变(PNT) OG2 ESCs的2C样细胞(2CLC)全能性获得 畸胎瘤形成(BALB/c-Nude小鼠)
重编程效率以Oct4-GFP阳性克隆在第17天计数,SKO或SKOM感染,n=3 nls-Pdha1催化结构域突变(S293A及S232A+S293A+S300A三突变)丧失促进作用 核内乙酰辅酶A含量测定比较Flag、nls-Pdha1与三突变体,核质分离检测 ChIP-seq检测H3K9ac/H3K27ac在TSS附近变化,nls-Pdha1组第4、6天 ATAC-seq/ATAC-see检测染色质开放,每组n=3
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。
验证体细胞重编程过程中TCA循环酶是否转位至细胞核
以SKO或SKOM诱导OG2 MEF重编程,分离细胞核进行免疫荧光,并对核质分离组分进行Western blot检测TCA循环酶
验证EpiSCs、naive ESCs和2CLC中TCA循环酶的定位
对EpiSCs、OG2 ESCs(naive)和2CLC进行免疫荧光,检测八种TCA循环酶与线粒体标志的核质分布
验证核定位TCA循环酶及其催化活性对多能性获得和转变的作用
构建去除MLS并融合SV40 NLS和3×Flag的核靶向酶,过表达后检测SKO/SKOM重编程效率、EpiSCs的PNT效率和2CLC比例,并引入Pdha1催化位点突变
验证核靶向Pdha1是否改变核内乙酰辅酶A及相关代谢物
在SKOM重编程的MEF中过表达Flag、nls-Pdha1或三突变体,分离全细胞、胞质和核组分,检测乙酰辅酶A、丙酮酸、柠檬酸和α-KG含量,并测定OCR和ECAR
验证核内Pdha1通过组蛋白H3乙酰化调控多能性基因染色质状态
免疫荧光和Western blot检测H3K9ac、H3K27ac、H3ac及组蛋白甲基化;ChIP-seq/ChIP-qPCR检测H3乙酰化和P300富集;ATAC-see和ATAC-seq检测染色质开放性
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 | 高糖DMEM培养基 | Gibco | 11995500BT |
| 胎牛血清 | Gibco | 10099141 | |
| GlutaMAX添加剂 | Gibco | 35050079 | |
| 非必需氨基酸 | Gibco | 1140076 | |
| N2添加剂 | Gibco | 17502048 | |
| B27添加剂 | Gibco | 17504044 | |
| β-巯基乙醇 | Gibco | 21985-023 | |
| CHIR99021 | Selleck | S1263 | |
| PD0325901 | Selleck | S1036 | |
| 病毒包装 | 聚乙烯亚胺 | PolyScience | 23966-1 |
| 核型分析 | 秋水仙胺 | Enzo Life Sciences | LKT-D1749-M050 |
| 吉姆萨染液 | Coolaber | SL7010 | |
| RT-qPCR | RNA纯化试剂盒 | EZBioscience | B0004DP |
| 逆转录试剂盒 | Takara | RR047A | |
| SYBR Green QPCR试剂盒 | TaKaRa | RR820A | |
| CFX96实时定量PCR仪 | Bio-Rad | CFX96 | |
| Western blot | RIPA裂解液 | Beyotime | P0013B |
| 蛋白酶抑制剂混合物 | Roche | 04693116001 | |
| 核质蛋白提取试剂盒 | Beyotime | P0028 | |
| ECL化学发光液 | Millipore | WBKLS0500 | |
| Mini Chemi910化学发光/荧光成像分析系统 | SageCreation | -- | |
| 抗H3抗体 | Abcam | ab1791 | |
| 抗H3K9ac抗体 | Cell Signaling Technology | 9649 | |
| 抗H3K27ac抗体 | Cell Signaling Technology | 8173 | |
| 抗H3ac抗体 | Abcam | ab47915 | |
| 抗H3K9me3抗体 | Abcam | ab8898 | |
| 抗H3K27me3抗体 | Abcam | ab272165 | |
| 抗H3K36me3抗体 | Abcam | ab194677 | |
| 抗Tomm20抗体 | Abcam | ab56783 | |
| 抗Pdha1抗体 | Abcam | ab110334 | |
| 抗Pcb抗体 | Abcam | ab229267 | |
| 抗Aco2抗体 | Abcam | ab110321 | |
| 抗Idh3a抗体 | Abcam | ab228596 | |
| 抗Cs抗体 | Abcam | ab966000 | |
| 抗Flag抗体 | Sigma | F1804 | |
| HRP标记山羊抗小鼠抗体 | Kangchen | KC-MM-035 | |
| HRP标记山羊抗兔抗体 | Kangchen | KC-RB-035 | |
| OCR和ECAR分析 | Seahorse XF细胞线粒体压力测试试剂盒 | Agilent Technologies | 103015-100 |
| 糖酵解压力测试试剂盒 | Agilent Technologies | 103020-100 | |
| 免疫荧光 | Triton X-100 | Sigma | T8787 |
| DAPI | Sigma | D9542 | |
| 封片剂 | DAKO | S3023 | |
| 抗Lamin B1抗体 | Abcam | ab8982 | |
| 抗Lamin B1抗体 | Abcam | ab16048 | |
| 抗Pcb抗体 | Abcam | ab110314 | |
| 抗Ogdh抗体 | Abcam | ab137773 | |
| 抗Mdh2抗体 | Abcam | ab110317 | |
| 抗Sdha抗体 | Abcam | ab14715 | |
| 抗Ssea1抗体 | Santa Cruz | sc-21702 | |
| 抗Rex1抗体 | Santa Cruz | sc-50668 | |
| 抗Nanog抗体 | Cell Signaling Technology | 4903 | |
| 抗Mfn2抗体 | Abclonal | A12771 | |
| Alexa Fluor 488标记抗小鼠IgG | Thermo Fisher Scientific | A11001 | |
| Alexa Fluor 568标记抗小鼠IgG | Thermo Fisher Scientific | A11004 | |
| Alexa Fluor 647标记抗小鼠IgG | Thermo Fisher Scientific | A21237 | |
| Alexa Fluor 488标记抗兔IgG | Thermo Fisher Scientific | A11008 | |
| Alexa Fluor 568标记抗兔IgG | Thermo Fisher Scientific | A11011 | |
| Alexa Fluor 647标记抗兔IgG | Thermo Fisher Scientific | A21246 | |
| 细胞核分离 | Nuclei Pure Prep细胞核分离试剂盒 | Sigma | NUC201 |
| 代谢物定量 | PicoProbe乙酰辅酶A荧光检测试剂盒 | Biovision | K317 |
| 柠檬酸比色/荧光检测试剂盒 | Biovision | K655 | |
| α-酮戊二酸脱氢酶活性检测试剂盒 | Biovision | K678 | |
| 线粒体分离 | Qproteome线粒体分离试剂盒 | Qiagen | 37612 |
| 流式分析 | LSR Fortessa SORP流式细胞仪 | BD Biosciences | -- |
| RNA-seq | TRIzol | Thermo Fisher | 15596018 |
| VAHTS mRNA-seq v2文库构建试剂盒 | Vazyme | NR601-01/02 | |
| ATAC-see | 甲醛 | Sigma | 252549 |
| Igepal CA-630 | Sigma | I8896 | |
| ChIP | 甘氨酸 | Sigma | G8898 |
| Simple ChIP酶法染色质免疫沉淀试剂盒(磁珠) | Cell Signaling Technology | 9003 | |
| 抗Klf4抗体 | Proteintech | 11880 | |
| 抗Sox2抗体 | Cell Signaling Technology | 23064 | |
| 抗Oct4抗体 | Cell Signaling Technology | 83932 | |
| 抗HA抗体 | Cell Signaling Technology | 3724 | |
| 抗P300抗体 | Cell Signaling Technology | 54062 | |
| IgG抗体 | Cell Signaling Technology | 2729 | |
| ChIP-seq建库 | 文库构建试剂盒 | Illumina | NQ103 |
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 |
|---|---|
| 体细胞重编程 | MEF代次(两代以内)、接种量1.5×10^4/12孔、SKO或SKOM逆转录病毒两次感染、第17天Oct4-GFP阳性克隆计数 阅读提示:Methods“Somatic cell reprogramming”小节 |
| PNT诱导 | EpiSCs接种量2.5×10^4/12孔、慢病毒两次感染、1 μg/ml puromycin处理2天、mES+2i/LIF+doxycycline培养5天 阅读提示:Methods“Induction of EpiSCs to naive state (PNT)”小节 |
| 2C样程序激活 | 2C::tdTomato报告ESCs接种量3×10^4/6孔、1 μg/ml puromycin处理2天、doxycycline诱导 阅读提示:Methods“The activation of 2-cell-like program”小节 |
| 核靶向酶与突变体构建 | Pdha1催化位点S232、S293、S300突变为S293A及S232A+S293A+S300A三突变;去除MLS并加SV40 NLS和3×Flag 阅读提示:Methods“DNA construction”及图3e、f、i、j |
| 代谢物检测 | 核质分离后即刻检测乙酰辅酶A、丙酮酸、柠檬酸、α-KG;分组为Flag、nls-Pdha1、三突变体 阅读提示:Methods“Nuclei isolation”与“Cellular pyruvate, acetyl-CoA, citrate, and α-KG quantification” |
| ChIP-seq与ATAC-seq分析 | ChIP-seq每组n=1(两次重复)、ATAC-seq每组n=3、重编程第4和6天取样、统计方法与峰值阈值 阅读提示:Methods“ChIP-qPCR, ChIP-seq, and data analysis”与“ATAC-seq”及图5、图6图注 |
| 畸胎瘤形成 | BALB/c-Nude小鼠6–8周龄、2×10^6细胞背部皮下注射、约4–6周取样 阅读提示:Methods“Karyotype and teratoma formation”小节 |