构建核糖体病果蝇模型
模拟人类RPS23R67K突变并验证其表型
利用CRISPR/Cas9将RPS23第三外显子替换为编码R67K的版本,获得RPS23R67K/+果蝇;观察刚毛长度和发育时间。
Ribosomopathy-associated mutations cause proteotoxic stress that is alleviated by TOR inhibition.
果蝇模型与HEK293细胞,结合遗传操作、蛋白组学和功能验证(凋亡、自噬、TOR抑制)
果蝇RPS23R67K/+杂合子 果蝇RPS26条件性敲除杂合子 HEK293 RPS23R67K/R67K细胞
RPS23R67K/+和RPS26KO/+果蝇 wing imaginal disc中凋亡(Dcp1)和蛋白质毒性应激标志物(p62、P-eIF2α、泛素)的检测 OPP掺入实验:1 μM 15分钟或20 μM 30分钟处理,评估蛋白质合成速率和聚集 雷帕霉素处理:40 μM喂食48小时,检测凋亡覆盖率 GADD34过表达或Atg1RNAi对凋亡和HTT25Q聚集的影响 蛋白质组学分析:50个wing imaginal disc,label-free质谱
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。
模拟人类RPS23R67K突变并验证其表型
利用CRISPR/Cas9将RPS23第三外显子替换为编码R67K的版本,获得RPS23R67K/+果蝇;观察刚毛长度和发育时间。
确定核糖体蛋白缺乏是否引起细胞凋亡和应激
在RPS23R67K/+和RPS26KO/+ wing imaginal disc中检测Dcp1、JNK信号和Xrp1;利用FLP/FRT产生杂合区域。
验证核糖体蛋白缺乏是否降低蛋白质合成
在离体wing imaginal disc中进行OPP掺入实验,点击化学检测新合成肽段。
确定核糖体蛋白缺乏是否引发蛋白质毒性应激
检测泛素化、p62、P-eIF2α、溶酶体扩大和HTT25Q聚集;在HEK293 RPS23R67K/R67K细胞中验证p62积累。
探究未组装核糖体蛋白的贡献
对RPS23R67K/+和野生型wing imaginal disc进行label-free质谱分析。
确定整合应激反应和自噬是否限制核糖体蛋白缺乏的毒性
过表达GADD34降低P-eIF2α,或表达Atg1RNAi抑制自噬,检测凋亡和HTT25Q聚集。
验证抑制TOR是否减轻蛋白质毒性应激和凋亡
在RPS23R67K/+背景下表达RhebRNAi或喂食雷帕霉素,检测凋亡和p62。
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 |
|---|---|---|---|
| OPP掺入实验 | Click-iT Plus OPP Alexa Fluor蛋白质合成检测试剂盒 | ThermoFisher | C10456, C10457 |
| 雷帕霉素处理 | 雷帕霉素 | Sigma | 37094 |
| 终止密码子通读报告基因实验 | Nano-Glo双荧光素酶报告基因检测系统 | Promega | N1610 |
| G418 | Sigma | G8168 | |
| 免疫染色 | 兔抗Dcp1抗体 | CST | 9578 |
| 兔抗磷酸化eIF2α抗体(克隆D9G8) | CST | 3398 | |
| 鼠抗泛素抗体(克隆FK2) | Merck | 04-263 | |
| 鼠抗人p62抗体(克隆2C11) | Novus Biologicals | H00008878-M01 | |
| 溶酶体染色 | 溶酶体红色DND-99 | ThermoFisher | L7528 |
| HEK293细胞培养 | Dulbecco改良Eagle培养基 | ThermoFisher | 31966021 |
| 胎牛血清 | ThermoFisher | A3160402 | |
| 青霉素/链霉素 | ThermoFisher | 15140122 | |
| 免疫染色 | 大鼠抗Ci抗体 | DSHB | 2A1 |
| 鼠抗Nub抗体 | DSHB | 2D4 | |
| 鼠抗Wg抗体 | DSHB | 4D4 | |
| Alexa Fluor二抗 | ThermoFisher | A32731, A32732, A32723, A32727, A-21247 | |
| DAPI | Sigma | D9542 | |
| 无甲醇甲醛 | Pierce, ThermoFisher | 28906 | |
| 正常山羊血清 | ThermoFisher | 01-6201 | |
| 蛋白质组学 | Halt蛋白酶/磷酸酶抑制剂 | ThermoFisher | 78441 |
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 |
|---|---|
| RPS23R67K/+和RPS26KO/+果蝇模型构建 | 遗传背景、CRISPR/Cas9同源定向修复的供体载体和gRNA、FLP/FRT重组效率 阅读提示:Methods: Genomic engineering of flies and HEK293 cells; Supplementary Table 1 |
| OPP掺入实验 | OPP浓度(1 μM或20 μM)、孵育时间(15分钟或30分钟)、Click-iT反应条件 阅读提示:Methods: Puromycin incorporation assay; Figure 1j,k和图2a,b |
| 雷帕霉素处理 | 雷帕霉素浓度(40 μM)、喂食时间(48小时)、幼虫阶段(早期L3) 阅读提示:Methods: Rapamycin treatment; Figure 5c-e |
| 凋亡定量 | wing pouch区域定义、Dcp1阳性细胞分割阈值、样本量(n=10-29 discs) 阅读提示:Methods: Quantification of apoptosis in imaginal discs; Figure legends |
| 蛋白质组学分析 | 50个wing imaginal disc、裂解缓冲液组成、胰酶和LysC消化比例、质谱参数 阅读提示:Methods: Proteomic analysis; Supplementary Table 2 |