Ici, un analyse in vitro sans anticorps pour l'analyse directe de l'activité de méthyltransferase sur l'ARN synthétique ou in vitro transcrit est décrit.
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Article de méthode
Ici, un analyse in vitro sans anticorps pour l'analyse directe de l'activité de méthyltransferase sur l'ARN synthétique ou in vitro transcrit est décrit.
Il y a plus de 100 modifications chimiquement distinctes de l'ARN, dont les deux tiers se composent de méthylations. L'intérêt pour les modifications de l'ARN, et en particulier les méthylations, est réapparu en raison des rôles importants joués par les enzymes qui les écrivent et les effacent dans les processus biologiques pertinents à la maladie et au cancer. Ici, un analyse in vitro sensible pour l'analyse précise de l'activité d'auteur de méthylation d'ARN sur les ARN transcrits synthétiques ou in vitro est fourni. Cet exemple utilise une forme tritiée de S-adenosyl-méthionine, résultant en l'étiquetage direct de l'ARN méthylé avec du tritium. La faible énergie du rayonnement tritium rend la méthode sûre, et les méthodes préexistantes d'amplification du signal de tritium, permettent de quantifier et de visualiser l'ARN méthylé sans l'utilisation d'anticorps, qui sont généralement sujettes aux artefacts. Bien que cette méthode soit écrite pour la méthylation de l'ARN, peu de réglages le rendent applicable à l'étude d'autres modifications de l'ARN qui peuvent être étiquetées radioactivement, comme l'acétylation d'ARN avec 14C coenzyme acétyle A. Dans l'ensemble, cet essai permet d'évaluer rapidement l'ARN conditions de méthylation, l'inhibition avec les inhibiteurs de petites molécules, ou l'effet de l'ARN ou des mutants enzymatiques, et fournit un outil puissant pour valider et élargir les résultats obtenus dans les cellules.
L'ADN, l'ARN et les protéines sont sujets à des modifications qui régulent étroitement l'expression des gènes1. Parmi ces modifications, les méthylations se produisent sur les trois biopolymères. L'ADN et les protéines méthylations ont été très bien étudiés au cours des trois dernières décennies. En revanche, l'intérêt pour la méthylation de l'ARN n'a été relancé que récemment à la lumière des rôles importants que les protéines qui écrivent, effacent ou lient les méthylations de l'ARN jouent dans le développement et la maladie2. En plus de fonctions mieux connues dans l'abondante ribosomal et le transfert RNAs, voies de méthylation ARN réguler la stabilité spécifique de l'ARN messager3,4, épissage5 et traduction6,7, traitement miRNA8,9 et pause transcriptionnelle et la libération10,11.
Ici, une méthode simple et robuste pour la vérification in vitro de l'activité de méthyltransferase d'ARN dans le cadre d'un laboratoire de biologie moléculaire est rapportée (résumée dans la figure 1). Beaucoup d'études évaluent l'activité d'un méthyltransferase d'ARN par le point-blot avec un anticorps contre la modification d'ARN de l'intérêt. Cependant, point-blot ne vérifie pas l'intégrité de l'ARN lors de l'incubation avec le méthyltransferase d'ARN. Ceci est important parce que même les contaminations mineures des protéines recombinantes avec des nucléases peuvent conduire à une dégradation partielle de l'ARN et des résultats confondants. En outre, même les anticorps très spécifiques de modification d'ARN peuvent reconnaître les ARN non modifiés avec des séquences ou des structures spécifiques. L'analyse in vitro de méthyltransferase d'ARN rapportée ici tire parti du fait que la méthionine de S-adenosyl peut être tritiated sur le donneur de groupe méthyle (figure 1), permettant que l'ARN méthylé soit détecté avec précision sans l'utilisation des anticorps . Des instructions sont fournies pour la transcription in vitro et la purification d'une transcription d'intérêt et de l'essai de la méthylation de ladite transcription par l'enzyme d'intérêt. Cette méthode est flexible et robuste, et peut être ajustée en fonction des besoins de n'importe quel projet donné. Par exemple, les ARN transcrits et purifiés in vitro, les ARN synthétisés chimiquement, mais aussi les ARN cellulaires peuvent être utilisés. Cet essai fournit l'information quantitative sous forme de compte de scintillation, aussi bien que l'information qualitative en montrant où exactement l'ARN méthylé fonctionne sur un gel. Cela peut fournir un aperçu unique de la fonction d'un ARN méthyltransferase, en particulier lors de l'utilisation des ARN cellulaires comme substrat, car il fournit une méthode pour observer directement la taille de l'ARN ou des ARN qui sont ciblés pour la méthylation.
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1. Transcription in vitro et purification de gel de l'ARN cible
2. L'ARN in vitro de méthyltransferase
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Réaction de transcription in vitro
Figure 2 A représente une course typique d'une réaction de transcription in vitro avec la polymérase d'ARN T7 du snRNA 7SK, qui est un ARN relativement court (331 nt) et très structuré. Comme le montre cette image brute, il existe plusieurs bandes indésirables, à la fois plus courtes et plus longues que 7SK, résultant probablement d'événements aléatoires d'initiation transcriptionnelle ou de terminaison. Pour cette raiso...
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Ici, une méthode simple et robuste pour la vérification in vitro de l'activité de méthyltransferase d'ARN vers des transcriptions spécifiques est rapportée. L'analyse profite du fait que la méthionine de S-adenosyl peut être tritiaté sur le donneur de groupe méthyle (figure 1), permettant que l'ARN méthylé soit détecté avec précision sans l'utilisation d'anticorps. Cependant, il est important de noter que cet essai ne peut pas indiquer quel résidu ou groupe chimique est méthylé par l'enzyme....
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Les auteurs n'ont rien à révéler.
Les auteurs tient à remercier le Dr Turja Kanti Debnath pour son aide à ChemDraw. La recherche dans le laboratoire xhemalçe est soutenue par le ministère de la Défense - Congressionally Directed Medical Research Program - Breast Cancer Breakthrough Award (W81XWH-16-1-0352), NIH Grant R01 GM127802 et des fonds de démarrage de l'Institut de cellulaire et Molecular Biology et le College of Natural Sciences de l'Université du Texas à Austin, États-Unis.
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| Nom | Entreprise | Numéro de catalogue | Commentaires |
|---|---|---|---|
| Échelle d’ADN 10 bp | Invitrogen | 10821-015 | Kit d’échelle d’ADN 10 pb. |
| 10 % de persulfate d’ammonium (APS) | S.O. | S.O | Pour un gel de polyacrylamide dénaturant l’urée (Pour 10 mL, dissoudre 1 g dans 8 mL d’eau milliQ ; ajuster le volume à 10 mL avec de l’eau milliQ ; filtrer la solution à l’aide d’une seringue de 10 mL munie d’un molleton de 0,45 & m filtre). |
| 10X Tampon TBE | N/A | N/A | Pour le gel de polyacrylamide dénaturant l’urée (Pour 1L, ajouter 108 g de Tris Base, 55 g d’Acide Borique dans un cylindre muni d’un agitateur ; ajouter 800 mL d’eau distillée et laisser dissoudre ; ajouter 40mL de 0,5 M de Na2EDTA (pH 8,0) ; ajuster le volume à 1L avec de l’eau milliQ ; filtrer la solution à l’aide d’un 0,22µ ; m filtre). |
| 10X TBS | N/A | N/A | Pour 1L, ajouter 60,5 g de Tris Base, 87,6 g de NaCl dans un cylindre muni d’un agitateur ; ajouter 800 mL d’eau distillée et laisser dissoudre ; ajuster le pH à 7,5 avec du HCl concentré ; ajuster le volume à 1L avec de l’eau milliQ ; filtrer la solution à l’aide d’un 0,22 µ ; m filtre. ; |
| Acrylamide : Bis-Acrylamide 29:1 (solution à 40 %/électrophorèse), Fisher BioReagents | Fisher | BP1408-1 | Pour gel de polyacrylamide dénaturant l’urée. |
| L’ADÉNOSYL-L-MÉTHIONINE, S-[MÉTHYL-3H] ; (SAM[3H]) | Perkin Elmer | NET155V250UC | Pour la méthylation in vitro de l’ARN ; Concentration = 1,0 mCi/mL ; Activité spécifique = 17,1 Ci/mmol ; Molarité= (1,0 Ci/L)/(83,2 Ci/mmol) = 0,0584 mmol/L = 58,4 µ ;M. ; ; À la réception du tube 3H-SAM congelé, décongelez-le à 4° ; C, faire 20 & micro ; L aliquotes, et congelez-les à -30° ;C. Ne jamais recongeler et réutiliser une aliquote partiellement utilisée. |
| Amersham Hypercassette Cassettes d’autoradiographie | GE Healthcare | RPN11649 | Pour l’exposition au gel d’autoradiogramme. |
| Amersham Hyperfilm MP | GE Healthcare | 28906846 | Pour l’exposition au gel d’autoradiogramme. |
| Compteur de scintillation | Beckman | LS6500 | Pour le comptage de scintillation liquide. |
| Biorad Mini système d’électrophorèse horizontale | Biorad | 1704466 | Mini système d’électrophorèse horizontale. |
| cOmplete Mini Inhibiteur de protéase sans EDTA Cocktail | Roche Applied Science | 4693159001 | Pour une solution 20X, dissoudre 1 comprimé dans 0,525 mL d’eau sans nucléase. |
| Criterion Cell | Biorad | 345-9902 | Cassette vide sans RNase pour gel de polyacrylamide. |
| Cassettes vides Criterion Biorad | 1656001 | Cellule d’électrophorèse verticale au format midi. | |
| Spectrophotomètre microvolume DeNovix DS-11 Spectrophotomètre | DeNovix | DS-11-S | pour mesurer la concentration d’ADN et d’ARN. |
| Ecoscint Original | National Diagnostics | LS-271 | Pour le comptage par scintillation liquide. |
| Fisherbrand 7 mL Flacons à scintillation en PEHD | Fisher | 03-337-1 | Pour le comptage par scintillation liquide. |
| Fluoro-Hance-Quick Acting Autoradiography Enhancer | RPI CORP | 112600 | Pour le prétraitement du gel d’autoradiogramme. |
| Séchoir à gel | Biorad | 1651745 | Pour le séchage du gel. |
| Gel Loading Buffer II | Ambion | AM8547 | Pour le chargement de l’ARN dans un gel d’urée polyacrylamide dénaturant (composition : 95 % de formamide, 18 mM d’EDTA et 0,025 % de SDS, de xylène cyanol et de bleu de bromophénol). |
| Conseils d’excision de gel jetable GeneCatcher | Gel Company | NC9431993 | Pour retirer les bandes des gels d’agarose et de polyacrylamide. |
| Kit Megascript | Ambion | AM1333 | Pour la transcription in vitro avec l’ARN polymérase T7. ; |
| Perfectwestern Extralarge Container | Genhunter Corporation | NC9226382 (transparent)/ NC9965364 (noir) | Boîte de coloration en gel. |
| pRZ | Addgene | #27663 | Plasmide pour la production de transcrits in vitro avec des extrémités homogènes |
| Qiagen RNeasy MinElute Cleanup | Qiagen | 74204 | Pour le nettoyage de l’ARN, utilisez le protocole modifié fourni dans le protocole. |
| QIAquick Gel Extraction Kit (50) | Qiagen | 28704 | Kit pour l’extraction sur gel et le nettoyage de fragments d’ADNdb utilisés pour la transcription in vitro. |
| Saran Premium Plastic Wrap Saran | Wrap | Amazon | Pour le gel de séchage. |
| SYBR Gold | Invitrogen | S11494 | Colorant gel d’acide nucléique ultra sensible. |
| SYBR Safe | Invitrogen | S33102 | Colorant de gel d’acide nucléique. |
| TE | Sigma | 93283-100ML | 10 mM Tris-HCl, 1 mM EDTA disodique, pH 8,0 |
| TEMED | Fisher | 110-18-9 | Pour gel de polyacrylamide dénaturant l’urée. |
| Thermomélangeur avec SMARTBLOCK 24X 1,5 mL TUBES | eppendorf | 5382000023/5361000038 | Pour l’incubation à température contrôlée de tubes de 1,5 mL. |
| TOPO TA Cloning Kit | life technologies | Kits pour le clonage rapide de la Taq polymérase&ndash ; produits de PCR amplifiés en vecteurs contenant des promoteurs T7 et/ou SP6 pour la transcription in vitro de l’ARN. | |
| TURBO DNase (2 U&frasl ; et micro ; L) | Ambion | AM2238 | Pour l’élimination de l’ADN des réactions de transcription in vitro. |
| Urea | Sigma | 51456-500G | Pour gel de polyacrylamide dénaturant l’urée. |
| Papier Whatman 3MM | GE Healthcare | 3030-154 | Papier de chromatographie pour gel de séchage. |
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