这种基于 HTRF 细胞的检测方法可方便、准确地检测磷酸化的 RIPK1(丝氨酸 166 位点)。RIPK1(受体相互作用丝氨酸 / 苏氨酸蛋白激酶 1,也称为 RIP1 或 RIP)是凋亡和坏死性细胞死亡以及 TNFR1 和其他受体相关炎症通路的关键调节因子。丝氨酸 166 位点的自身磷酸化被认为是 RIPK3/MLKL 依赖性坏死性凋亡启动的生物标志物。坏死性凋亡是一种程序性坏死性细胞死亡途径,也称为 “炎症性细胞死亡”,与包括炎症性疾病、神经退行性疾病以及癌症在内的多种病理状态密切相关。因此,它已成为制药行业中一个重要的药物靶点。治疗策略包括开发特异性小分子激酶抑制剂,如著名的 Necrostatin-1 和 Necrostatin-1s。
磷酸化 RIPK1(丝氨酸 166)检测用于测量在丝氨酸 166 位点发生磷酸化的 RIPK1。与蛋白质印迹法(Western Blot)不同,该检测完全基于微孔板进行,无需凝胶、电泳或转膜步骤。检测过程使用两种抗体,一种标记有供体荧光团,另一种标记有受体荧光团。第一种抗体经筛选可特异性结合蛋白质上的磷酸化基序,第二种抗体则能不依赖于蛋白质的磷酸化状态识别该蛋白质。蛋白质磷酸化会促使形成包含两种标记抗体的免疫复合物,使供体荧光团与受体荧光团靠近,从而产生 FRET 信号。信号强度与样品中磷酸化蛋白质的浓度直接成正比,且该检测采用无需洗涤的格式,为评估蛋白质的磷酸化状态提供了便利手段。
双板方案包括:先在 96 孔板中培养细胞,然后裂解细胞,再将裂解物转移至 384 孔低体积检测板中,之后添加磷酸化 RIPK1(丝氨酸 166)HTRF 检测试剂。该方案能够监测细胞的活力和汇合度。
使用 HTRF 试剂检测磷酸化 RIPK1(丝氨酸 166)可在单个板中完成,该板可用于细胞培养、刺激和裂解。无需洗涤步骤。这种为高通量筛选(HTS)设计的方案能够实现微型化,同时保持稳定的 HTRF 检测质量。
将人膀胱癌细胞系 RT-112/84 以 200,000 个细胞 / 孔的密度接种到 96 孔培养处理板中,使用完全培养基,在 37°C、5% CO₂条件下过夜孵育。在 RIPK1 激活实验中,先用 25μM Z-VAD(泛半胱天冬酶抑制剂)预处理细胞 30 分钟,然后同时加入 100nM SM-164(cIAP1/2 抑制剂)和不同浓度的人 TNF-α,处理 6 小时。在 RIPK1 抑制实验中,先用 25μM Z-VAD 预处理细胞 20 分钟,然后加入递增剂量的 Necrostatin-1s。10 分钟后,加入含有 100ng/mL TNF-α 和 100nM SM-164 的预混液,处理 6 小时。处理后,用 50μL 补充的裂解缓冲液 #1 在室温下轻轻振荡裂解细胞 30 分钟。检测时,将 16μL 细胞裂解物转移至 384 孔低体积白色微孔板中,并加入 4μL HTRF 磷酸化 RIPK1(丝氨酸 166)或总 RIPK1 检测试剂。过夜孵育后记录 HTRF 信号。
在 SM-164(阻断细胞存活)和 Z-VAD(阻断细胞凋亡)存在的情况下,TNF-α 以剂量依赖性方式诱导 RIPK1 在丝氨酸 166 位点的自身磷酸化,这表明坏死性凋亡通路被激活。与文献(1,2)一致,总 RIPK1 水平呈反向调节,这是由于 RIPK1 与其他坏死性凋亡相关蛋白形成复合物(“复合物 IIb”),并形成高度不溶性结构,留在细胞裂解物的不溶部分中。
正如预期的那样,RIPK1 抑制剂 Necrostatin-1s 通过阻断 RIPK1 的自身磷酸化,阻止 TNF-α 诱导的坏死性凋亡启动。
在这两个实验中,还监测了 α- 微管蛋白的水平。结果显示,这种管家蛋白的水平未发生变化,表明观察到的磷酸化 RIPK1 和总 RIPK1 的变化是由药物处理引起的,而非坏死性凋亡晚期可能发生的细胞脱落所致。
参考文献:
- Zhu et al. Cell Death and Disease (2018) 9:500
- Lee et al. Cell Death and Disease (2019) 10:923
将人结直肠癌细胞系 HT-29 以 100,000 个细胞 / 孔的密度接种到 96 孔培养处理板中,使用完全培养基,在 37°C、5% CO₂条件下过夜孵育。先用 25μM Z-VAD 预处理细胞 20 分钟,然后加入递增剂量的 Necrostatin-1s 或 Necrostatin-1。10 分钟后,加入含有 100ng/mL TNF-α 和 100nM SM-164 的预混液,处理 6 小时。处理后,用 50μL 补充的裂解缓冲液 #1 在室温下轻轻振荡裂解细胞 30 分钟。检测时,将 16μL 细胞裂解物转移至 384 孔低体积白色微孔板中,并加入 4μL HTRF 磷酸化 RIPK1(丝氨酸 166)或总 RIPK1 检测试剂。过夜孵育后记录 HTRF 信号。
RIPK1 抑制剂 Necrostatin-1 及其类似物 Necrostatin-1s 均以剂量依赖性方式降低 RIPK1 在丝氨酸 166 位点的自身磷酸化,并且相反地,以剂量依赖性方式增加细胞裂解物可溶性部分中的总 RIPK1。正如预期的那样,基于磷酸化 RIPK1 和总 RIPK1 的 IC50 和 EC50 值(比 Necrostatin-1 好约 3 倍),Necrostatin-1s 比原始小分子更有效。
将人神经母细胞瘤细胞系 SH-SY5Y 以 200,000 个细胞 / 孔的密度接种到 96 孔培养处理板中,使用完全培养基,在 37°C、5% CO₂条件下过夜孵育。先用 25μM Z-VAD 预处理细胞 20 分钟,然后加入递增剂量的 Necrostatin-1s。10 分钟后,加入含有 100ng/mL TNF-α 和 100nM SM-164 的预混液,处理 6 小时。处理后,用 25μL 补充的裂解缓冲液 #1 在室温下轻轻振荡裂解细胞 30 分钟。检测时,将 16μL 细胞裂解物转移至 384 孔低体积白色微孔板中,并加入 4μL HTRF 磷酸化 RIPK1(丝氨酸 166)或总 RIPK1 检测试剂。过夜孵育后记录 HTRF 信号。
Necrostatin-1s 也能够阻止神经细胞中坏死性凋亡通路的启动,这可通过其对 RIPK1 丝氨酸 166 位点自身磷酸化的抑制来证明。在该细胞系模型中,未观察到总 RIPK1 的调节。
将人结直肠癌细胞系 HT-29 在 T175 培养瓶中用完全培养基培养 48 小时,条件为 37°C、5% CO₂。先用 25μM Z-VAD 预处理细胞 30 分钟,然后同时加入 100nM SM-164 和 100ng/mL 人 TNF-α,处理 6 小时。处理后,用 3mL 补充的裂解缓冲液 #1 在室温下轻轻振荡裂解细胞 30 分钟。
使用补充的裂解缓冲液对细胞裂解物进行系列稀释,将 16μL 每种稀释液转移至低体积白色微孔板中,然后加入 4μL HTRF 磷酸化 RIPK1(丝氨酸 166)检测试剂。使用等量的裂解物进行 HTRF 检测与蛋白质印迹法的平行比较。
使用 HTRF 磷酸化 RIPK1(丝氨酸 166)检测时,12,500 个细胞 / 孔就足以检测到显著信号,而使用蛋白质印迹法需要 25,000 个细胞才能获得最小的化学发光信号。因此,在这些条件下,HTRF 磷酸化 RIPK1 检测的灵敏度是蛋白质印迹法的 2 倍。
RIPK1 是细胞命运决定的主要调节因子,它调控细胞存活、凋亡和坏死性凋亡通路。
当 TNF-α 与 TNFR1 结合后,该受体通过招募多种蛋白质(包括 RIPK1、TRADD、TRAF2 以及细胞凋亡抑制因子 1 和 2(cIAP1/2)),在细胞质膜上快速形成复合物 I。cIAP1/2 催化 RIPK1 的多泛素化,进而招募 IKKα 和 IKKβ,并激活 NF-κB 促存活通路。
在缺乏 cIAP1/2 的情况下,RIPK1 从 TNFR1 释放出来,与 FADD 和半胱天冬酶 8 结合形成胞质复合物 IIa,该复合物负责半胱天冬酶 8 依赖性的细胞凋亡。
当半胱天冬酶 8 活性受到抑制或在病理条件下,RIPK1 与 RIPK3 和 MLKL 相互作用,形成胞质复合物 IIb(也称为 “坏死小体”),该复合物参与坏死性凋亡的启动。RIPK1 通过在丝氨酸 166 位点发生自身磷酸化而激活,这对该复合物的形成至关重要,并通过磷酸化作用触发 RIPK3 和 MLKL 的激活。MLKL 是坏死性凋亡最下游的效应因子:该蛋白质发生寡聚化并转移到质膜,导致细胞膜破裂和损伤相关分子模式(DAMPs)的释放。
- 应用:细胞信号传导
- 品牌:HTRF
- 检测方式:HTRF
- 分子修饰:磷酸化
- 产品类别:试剂盒
- 样品体积:16μL
- 运输条件:干冰运输
- 靶标类别:磷酸化蛋白质
- 靶标物种:人
- 技术:时间分辨荧光共振能量转移(TR-FRET)
- 治疗领域:炎症、神经科学、肿瘤学与炎症
- 单位规格:50,000 个检测点