有效的DNA修复和化学疗法抗性需要NBS1乳酸化

2025-06-23 13:18来源:本站

  所有动物研究均根据Sun Yat-Sen University的动物护理和使用委员会进行。对于所有小鼠实验(包括PDX),不超过1,600 mm3的最大允许肿瘤体积。将小鼠保存在特定的无病原体或无菌条件下,环境温度为20±2°C,湿度为55±10%,黑暗:光周期为12小时。在实验中使用之前,允许六周大的雄性NSG小鼠适应动物设施的住房条件1周。雄性和雌性小鼠均用于实验,但在每个实验中,它们都是性别匹配的。将细胞重悬于1:1 PBS中:矩阵,皮下移植到NSG小鼠的双侧背侧侧面。皮下PDX模型是通过将新鲜肿瘤组织移植到NSG小鼠中来建立的。

  在涉及乳酸治疗的动物实验中,将小鼠随机分配给以下组:(1)对照(盐水);(2)乳酸(每周100μl,1毫米,3次);(3)顺铂(每周一次2 mg kg -1,一次)或IR(每位分数为2 Gy,每周连续4天每天连续4天);(4)两种药物在上述剂量下的组合(每组n = 6只小鼠)。每组的样本大小由我们的初步实验确定。对于顺铂和乳酸给药,治疗组的小鼠接受了腹膜内注射。

  在涉及搅拌酚处理的动物实验中,小鼠的治疗如下:(1)对照(盐水);(2)IR(每分数2 Gy,每周一次每天一次4天)或顺铂(每周一次2 mg kg -1);(3)搅拌(150 mg kg -1,每天一次一次,每周连续5天);(4)两种药物在上述剂量下的组合。对于顺铂和搅拌酚的给药,治疗组的小鼠接受了腹膜内注射。每周三天测量一次肿瘤体积和体重。使用以下公式计算肿瘤体积:体积(MM3)= [width(mm)] 2×长度(mm)/2。

  如上所述,建立了胃癌类器官。简而言之,在胃癌患者的手术后,获得了用于器官培养的胃癌组织。分离肿瘤组织,并在冰冷的DMEM/F-12中以50 U ML-1青霉素 - 链霉素从患者中移除1小时内在冰上运输到实验室。用冷DMEM/F-12用抗生素将组织洗涤3次,并切成无菌刀片的小块。将切碎的组织在含有1 mg ML -1胶原酶V(Sigma)的DMEM中孵育1小时,在37°C下孵育1小时。将组织在冰冷的PBS中洗涤,然后进行离心(300g,5分钟和4°C)。Tryple(Thero Fisher Scientific)用于在37°C下消化样品5分钟,然后停止使用冰冷的PBS和离心。将样品重悬于50μl培养基中,然后通过40μm尼龙网格过滤。将一百微粒的基质(Corning)添加到悬浮液中,该悬浮液在37°C下允许在预热的24孔培养板(康宁)上固化15分钟。凝胶化后,将一种毫升培养基添加到孔中。每3-4天更换一次培养基,并每2周与Tryple传递器官。如先前所述,培养胃癌器官的培养基为28。

  将细胞系在5%CO2和37°C下的加湿培养箱中培养。所有细胞系均通过STR DNA分析验证,并通过PCR对支原体进行阴性测试。培养基补充了10%的胎牛血清(FBS)和1%青霉素 - 链霉素。

  293 T,AGS,A549,HCT116和HeLa细胞系来自美国型培养物收藏(ATCC)。MGC803细胞是从细胞库,上海生物化学与细胞生物学研究所(SIBCB)获得的。U2OS-265细胞由R. Greenberg提供。在DMEM培养基(Gibco)中培养293 T和HeLa细胞。在F12K培养基(Gibco)中培养AGS和A549细胞。HCT116,U2OS-265和MGC803细胞在RPMI 1640培养基(GIBCO)中培养。

  收集了来自胃癌患者的肿瘤样本,在Sun Yat-Sen University的第七家附属医院进行病理和临床诊断。从所有患者那里获得了知情同意,并从Sun Yat-Sen University的第七附属医院的伦理委员会获得了批准,以在研究中使用这些标本。在Sun Yat-Sen University的第七家附属医院,机构审查委员会或IRB(编号KY-2022-011-01和KY-2022-039-02)。这些患者的临床信息,包括年龄,化疗方案和生存状况,是从医疗和后续记录中获得的(补充表5和6)。病理肿瘤回归级(TRG)用于评估NAC的功效。根据瑞安(Ryan)的得分29,TGR分为四个层。分数为0到2分为响应者或敏感者,而得分3分为非反应者或抗性。

  通过细胞信号传导生成以下抗体:抗NBS1(14956);抗caspase-3(14220);抗H2AX(7631);抗H2AX(Ser139)(9718);抗Histone H3(4620);抗P300(86377);抗HDAC3(3949);抗Histone H3(4499)。Novus:anti-NBS1(NB100-143SS)产生以下抗体。以下抗体是由Abclonal生成的:抗flag(AE005);抗β-肌动蛋白(AC004)。蛋白技术:抗β-微管蛋白(10068-1-AP)产生以下抗体;抗MCT1(20139-1-AP);Anti-LDHA(19987-1-AP);抗TIP60(10827-1-AP);抗GFP(50430-2-AP);抗C-MYC(10828-1-AP)。BD生成以下抗体:抗H2AX(PS139)(560446);抗Rad50(611010)。ABCAM:抗RAD51(AB88572)产生以下抗体;抗TIP60(AB300522);抗HISTONE H4(AB31830)。PTM BIO:抗Pan-KLA(PTM-1401)生成以下抗体;抗pan-kac(PTM-101);抗HISTONE H4K8AC(PTM-1220);抗NBS1-K388LA(N/A)。Santa Cruz:Anti-BRCA1(SC-6954)产生以下抗体。

  对于蛋白质印迹,将抗体稀释1:1,000。对于免疫荧光,将抗体稀释1:200。对于IHC,将抗体稀释1:100。

  主要的编辑系统用于在AGS亲本细胞中构建基因组NBS1(K388R)突变。如先前所述进行了素数编辑。简而言之,使用Prime-编辑指南RNAS设计工具(http://pegfinder.sidichenlab.org/)设计了PEGRNA-NBS1间隔序列和3'扩展序列。Prime编辑NBS1间隔序列:Gaaatcaaagtctccaaaa。Prime Editing-NBS1 3'扩展序列:TTTTTTTGTTCCATTCTGGAGACTTGAT。通过黄金栅极组装组装消化的PU6-PEGRNA-GG-vector-vector质粒与隔离序列,3'延伸序列和支架序列组装在一起。连接产物转化为大肠杆菌。分离并测序所得的克隆转化体。将PCMV-PE2和组装的PU6-PEGRNA-GG-vector质粒转染到AGS亲本细胞中。转染后24小时后,将细胞稀释并在96孔板中,每个孔只有一个细胞。栽培后,然后从单克隆细胞中提取基因组DNA。测序跨越突变位点的PCR产物。

  胃癌肿瘤手术标本的收集得到了Sun Yat-Sen University的第七家医院的批准。手术前的机构调节标准获得了患者的知情同意。收集肿瘤组织,并在冰冷的DMEM中用50 U ML-1青霉素 - 链霉素在1小时内运输到实验室。用50 U ML-1青霉素 - 链霉菌素将肿瘤组织用冷DMEM洗涤3次,并用无菌叶片切成小块。对麻醉NSG小鼠的双侧背侧侧面进行了小切口,并皮下移植了新鲜的肿瘤手术标本。用缝合线封闭切口,并在接下来的3个月内监测肿瘤形成。

  根据制造商的协议,使用彗星测定套件(Trevigen)进行中性彗星测定。简而言之,在使用前制备裂解溶液并在4°C下至少冷藏20分钟。将琼脂糖在沸水的水浴中融化5分钟,然后在37°C的水浴中冷却至少20分钟。将细胞(1×105 mL -1)与熔融琼脂糖以1:10(v/v)的比例结合在一起,并将50 µL放在彗星载玻片上。将载玻片放入4°C的冰箱中10分钟,然后将其浸入4°C的裂解溶液中1小时,然后将中性电泳缓冲液进行30分钟。将载玻片在21 V处进行45分钟的电泳,并在室温下浸入DNA沉淀溶液中,并浸入70%乙醇中30分钟。将样品在37°C下干燥10分钟,然后用SYBR绿色染色10分钟,然后在落入落荧光显微镜(Olympus)下捕获图像。使用彗星测定软件项目(CASP)分析尾部力矩。

  HeLa细胞分别与DR-GFP(Addgene,#26475)和EJ5-GFP(Addgene,#44026)报告者稳定地集成。I-SCEI-T2A-DSRED是L. Li的礼物。简而言之,使用Lipofectamine 3000转染试剂盒(Invitrogen)将1×106 HELA DR-GFP或EJ5-GFP报告基细胞用3μgI-SCEI转染。48小时后,收集细胞并进行流式细胞仪分析(CytoFlex)。修复的效率取决于表达GFP和DSRED信号与所有DSRED阳性细胞的细胞之比。进行了三个独立的实验。

  用指定的GFP标记的表达质粒转染细胞,并播种到35毫米玻璃底(NEST)上。转染24小时后,将细胞放入倒置显微镜(Olympus)上的细胞培养室(37°C,5%CO2)。通过使用紫外线激光(405 nm)的固定波长扫描感兴趣的区域进行激光微辐照。捕获延时图像,并使用Olympus软件计算了核内微辐照区域的荧光强度。

  对于免疫荧光测定,将细胞接种到玻璃底(NEST)中,然后用细胞骨架缓冲液处理(10 mM管道,pH 7.0,100 mm NaCl,300 mM蔗糖和300 mM蔗糖和3 mM MGCL2,0.7%Triton X-100,0.3 mg mg ml-1 rnase A),以获取5分钟。接下来,用4%(w/v)多聚甲醛(Sigma)固定细胞,在室温下用1×PBS洗涤3次。将细胞用0.2%Triton X-100透化5分钟,并在免疫染色溶液(Beyotime)中阻塞30分钟。随后,将细胞用PBS洗涤3次,然后在4°C下与指定的原代抗体一起孵育过夜。最后,用荧光显微镜(Olympus或Leica)捕获图像。

  对于癌细胞系(AGS,MGC803,HCT116,HGC27和A549),用100 mM菜肴中达到约70%密度的细胞被用半马量抑制浓度(IC50)的十分之一的顺铂处理。然后每两天更改含新鲜药物的完整培养基。用顺序升高的顺铂依次处理将近六个月的细胞。顺铂耐药细胞的IC50值比相应的母细胞的IC50值至少高5倍。

  为了测量肿瘤组织中的乳酸水平,将组织用冰上的裂解缓冲液匀浆,并在4°C下以12,000g离心10分钟获得上清液。收集上清液,并按照制造商的说明使用 - 乳酸测定试剂盒(ABCAM,AB65330)测量乳酸水平。

  AGS-P细胞和AGS-NBS1(K388R)细胞生长到80%汇合,并用NETN缓冲液溶解,并通过离心澄清。为了富含NBS1相互作用的蛋白质,将5μg抗NBS1抗体与40μl蛋白A/G珠在室温下孵育2小时。洗涤两次后,将珠子添加到1 mg的细胞裂解液中,并在室温下孵育2小时。用HEPES缓冲液重悬于与珠子结合的蛋白质,并在2.5 mm终浓度下添加DSSO,并在室温下摇动1小时。随后,将1 M Tris-HCl(pH 8.0)添加到62 mm的最终浓度中,以淬灭交联反应。在37°C下用50 mM二硫苏糖醇在37°C下用50 mM二硫苏糖醇还原的交联NBS1相互作用蛋白,用50 mm碘乙酰胺在室温下在室温下在黑暗中用烷基化15分钟,并在37°C下用1μg胰蛋白酶在37°C中消化。脱盐后,通过LC -MS/MS分析交联的肽,并通过数据库搜索鉴定,如前所述。

  收集细胞,并通过Jingjie PTM Biolabs进行4D无标记的定量乳糖蛋白学分析。对于蛋白质提取,通过液氮研磨细胞样品,然后将粉末在裂解缓冲液(50 µM PR-619,1%Triton X-100,50 mm Nam,10 mM dithiothreitol,1%蛋白酶抑制剂鸡尾酒,3 µm Trichostattin A(TSA)和2毫米上进行ANA-MMMMMMMMM MMM MM MM MM MM MM MM MM MM MM MM EDTA,对粉末进行了超声处理(50 µM PR-619,1%Triton X-100,50 mm NAM,10 mm NAM,10 mM(科学)。将等效体积的Tris饱和苯酚添加到样品中,然后将其涡旋持续5分钟。离心后(4°C,10分钟,5,000克),将上苯酚相转移到新的管管中。通过添加至少四体硫酸铵饱和甲醇来沉淀蛋白质。将混合物在-20°C下至少孵育6小时。离心(4°C,10分钟)后,将上清液丢弃。将其余的沉淀物用冰冷的甲醇洗涤一次,然后用冰冷的丙酮洗涤三次。用8 M尿素重新解析蛋白质,并用BCA试剂盒测量蛋白质浓度。

  为了消化,在56°C下用5 mm二硫苏糖醇降低蛋白质溶液30分钟,并在室温下在黑暗中用11 mm碘乙酰胺烷基化15分钟。随后,将100 mM碳酸氢铵(TEAB)添加到蛋白质样品中的尿素中,然后在1:50胰蛋白酶与蛋白质质量比例中通过胰蛋白酶消化过夜。

  为了富集乙酰基修饰的肽,将胰蛋白酶肽溶解在NetN缓冲液中(1 mM EDTA,100 mM NaCl,50 mM Tris-HCl,0.5%NP-40,pH 8.0),并与预洗的抗体珠在4°C轻轻摇晃的情况下孵育。将面包用净缓冲液洗涤四次,并用水两次。将肽从0.1%TFA的珠子中洗脱,然后真空干燥。

  对于LC – MS/MS分析,将胰蛋白酶肽溶解在溶剂A(水中2%乙腈和0.1%甲酸)中,然后加载到自制的反向相位分析柱上。将肽用从6%到24%溶剂B(乙腈中的0.1%甲酸)在70分钟内分离,在14分钟内为24%至35%,在3分钟内35%至80%,在过去3分钟内保持80%,在过去3分钟内保持恒定的流量,使用NanoElute Uhplc System(Brukerics)恒定的流量为450 NL min -1。对肽进行毛细管源,并使用Timstof Pro(Bruker Daltonics)质谱法分析。TIMSTOF PRO以并行积累的序列碎片(PASEF)模式运行。在TOF检测器上分析了前体和片段(MS/MS扫描范围为100至1,700 m/z)。动态排除设置为30 s。选择具有电荷状态0至5的前体进行碎片化,每个周期获得10次Pasef-MS/MS扫描。施加的电喷雾电压为1.75 kV。

  对于数据库搜索,使用Maxquant搜索引擎(V.1.6.6.0)处理MS/MS数据。针对HOMO_SAPIENS_9606_SP_20200509搜索串联质谱。FastA与反向诱饵数据库串联。胰蛋白酶/P指定为裂解酶,最多可丢失2个裂解。在主搜索中将前体离子的质量公差设置为20 ppm,在第一次搜索中将20 ppm设置为20 ppm,片段离子的质量公差设置为0.04 DA。Cys上的氨基甲甲基指定为固定的修饰,并在Lys上乳糖化,并将Met氧化指定为可变修饰。错误的发现率调整为<1%。

  对于肿瘤组织,用PBS将组织洗涤在组织表面上的剩余血液和其他体液。用剪刀切割组织,并在裂解缓冲液(50 µM PR-619,1%Triton X-100,50 mm NAM,10 mM dithiothreitol,1%蛋白酶抑制剂鸡尾酒,3 µM TSA和2 mm EDTA)上使用冰上使用高浓度超强度超强度的过程(Scientors)。将等效体积的Tris饱和苯酚添加到样品中,然后将其涡旋持续5分钟。将上苯酚相转移到新的试管中并离心(4°C,10分钟,16,000克)。通过添加至少四体硫酸铵饱和甲醇来沉淀蛋白质。将混合物在-20°C下至少孵育6小时。离心(4°C,10分钟)后,将上清液丢弃。将其余的沉淀物用冰冷的甲醇洗涤一次,然后用冰冷的丙酮洗涤三次。用8 M尿素重新解析蛋白质,并用BCA试剂盒测量蛋白质浓度。在37°C下用5 mM二硫苏糖醇降低蛋白质1小时。用10 mM碘乙酰胺在25°C的黑暗中用10 mM碘乙酰胺烷基化45分钟。用胰蛋白酶(Promega)以1:50的酶与蛋白质比消化样品。消化18小时后,用0.1%TFA洗脱肽并进行真空干燥。通过LC – MS/MS(Thermo Fisher Easy1200-Fiams Fusion Orbitrap)分析肽。

  对于细胞样品,将细胞用裂解缓冲液(50 mM Tris-HCl [PH 8.0],1%Triton X-100,0.5%非IDET P-40,10 mM Dithiothreitol,1%的蛋白酶抑制剂鸡尾酒鸡尾酒,150 mm NaCl和5 mm Edta)在冰上进行30分钟和40分钟的冰(12,000 g),in cydrifuguguguguguguguguguguguguguge(12,000 g)。将蛋白质溶液用丙酮沉淀,并在30°C下用50 mM二硫苏糖醇还原1.5 h。在室温下,用50 mM碘乙酰氨酰胺烷基烷基在黑暗的情况下将其烷基化15分钟。随后,在蛋白质样品中添加了100 mM TEAB,然后在1:50胰蛋白酶与蛋白质质量比中通过胰蛋白酶消化过夜。最后,通过LC-MS/MS(Thermo Fisher Easy1200-Fiaims Fusion Orbitrap)分析肽。

  在添加250 µL混合溶剂(氯仿:甲醇:水,1:2:1)中,将肿瘤组织在液氮中冷冻后粉碎。将裂解物进行超声处理,并在12,000 rpm处离心10分钟。将上清液传递到含有内标的气相色谱小瓶中。加入250 µL甲醇后,用T10碱性均质剂在4°C下用T10碱性均质器重新调解沉积物。第二个离心后,将上清液的等分试样添加到小瓶中的混合物中,并真空干燥。样品在LC-MS/MS(Thermo Fisher Ult3000-exporis 480 Orbitrap)上运行。

  所有统计分析均使用GraphPad Prism 7.0(GraphPad)进行。除非图在图中另有说明,否则使用三个技术重复,从至少三个独立的实验中获得值。数据分析中没有任何动物或肿瘤样品被排除在外。学生的t检验,双面,未配对,两尾,双向或单向方差分析(ANOVA)用于分析数据。Kaplan – Meier方法用于计算累积的总生存数据,并使用对数秩检验进行分析。

  有关研究设计的更多信息可在与本文有关的自然投资组合报告摘要中获得。

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