כתב יד זה מתאר גישה לבידוד RNPs קוגנטיים נבחרים הנוצרים בתאים אוקריוטיים באמצעות העשרה מכוונת אוליגונוקלאוטידים ספציפית. אנו מדגימים את הישימות של גישה זו על ידי בידוד RNP מקביל הקשור לאזור הרטרו-ויראלי 5' הלא מתורגם המורכב מ-DHX9/RNA הליקאז A.
מאמר שיטה
* These authors contributed equally
כתב יד זה מתאר גישה לבידוד RNPs קוגנטיים נבחרים הנוצרים בתאים אוקריוטיים באמצעות העשרה מכוונת אוליגונוקלאוטידים ספציפית. אנו מדגימים את הישימות של גישה זו על ידי בידוד RNP מקביל הקשור לאזור הרטרו-ויראלי 5' הלא מתורגם המורכב מ-DHX9/RNA הליקאז A.
חלקיקי ריבונוקלאופרוטאין מכוונים את הביוגנזה והוויסות שלאחר השעתוק של כל ה-mRNA באמצעות שילובים נפרדים של חלבונים קושרי RNA. הם מורכבים מרכיבי RNA תלויי מיקום, הפועלים על ציס ושילובים ייחודיים של חלבונים קושרי RNA. הגדרת ההרכב של RNP ספציפי חיונית להשגת הבנה בסיסית של ויסות גנים. הבידוד של RNP נבחר דומה למציאת מחט בערימת שחת. כאן, אנו מדגימים גישה לבידוד RNPs הקשורים באזור 5' הלא מתורגם של mRNA נבחר בתאים אסינכרוניים וטרנספטנטיים. RNP קוגנטי זה הוכח כהכרחי לתרגום של נגיפים נבחרים וגנים של תגובת עקה תאית.
פרוטוקול המשקעים המשותף המוכח של RNA-חלבון מתאים לניתוח במורד הזרם של רכיבי חלבון באמצעות אנליזות פרוטאומיות, אימונובלוטים או מבחני זיהוי ביוכימיים מתאימים. פרוטוקול ניסיוני זה מדגים כי הליקאז A של DHX9/RNA מועשר בקצה 5' של RNA רטרו-ויראלי קוגנטי ומספק מידע ראשוני לזיהוי הקשר שלו עם huR הקשור למתח תאי ו-mRNA קוגנטי junD.
שלאחר תעתיק ביטוי גנים מוסדר בדיוק, החל שעתוק ה- DNA בגרעין. בשליטת RNA מחייב חלבונים (RBPs), biogenesis mRNA וחילוף החומרים להתרחש חלקיקים ribonucleoprotein מאוד דינמי (RNPs), אשר כלולות לנתק עם mRNA מבשר המצע במהלך ההתקדמות של RNA מטבוליזם 1-3. שינויים דינמיים רכיבי RNP להשפיע על הגורל שלאחר התעתיק של mRNA ולספק אבטחת איכות במהלך העיבוד של תמלילים עיקריים, הסחר ולוקליזציה הגרעין שלהם, פעילותם כתבניות mRNA לתרגום, ואת המחזור הסופי של mRNAs הבוגרת.
חלבונים רבים מיועדים RBPs מכוח תחומי חומצת אמינו המשומר שלהם, כוללים מוטיב הכרת רנ"א (RRM), תחום מחייב פעמים התקועות RNA (RBD), והוא משתרע של שאריות בסיסיות (למשל, ארגינין, ליזין, גליצין) 4. RBPs הם שגרתימבודד על ידי אסטרטגיות immunoprecipitation ו מוקרנים לזהות RNAs מאותו המקור שלהם. חלק RBPs שיתוף להסדיר-mRNAs מראש כי הם-קשורות מבחינה פונקציונלית, יועד regulons RNA 5-8. RBPs אלה, mRNAs מאותו המקור שלהם, ולפעמים RNA ללא קידוד, יוצרים RNPs קטליטי שמשתנה רכב; ייחודם נובע שילובים שונים של גורמים הקשורים, כמו גם לרצף הזמני, מיקום, ומשך האינטראקציות ביניהם 9.
Immunoprecipitation RNA (RIP) היא טכניקה רבת עוצמה כדי לבודד RNPs מתאי ולזהות תמלילי הקשורים באמצעות רצף ניתוח 10-13. מעבר מ מועמד הגנום כולו הקרנה אינה ריאלית באמצעות RIP בשילוב עם ניתוח microarray 14 או רצף תפוקה גבוהה (RNA-seq) 15. כמו כן, חלבונים-מזרז שיתוף יכולים להיות מזוהים על ידי ספקטרומטריית מסה, אם הם נמצאים בשפע מספיק להפרדת הנוגדן מזרז-שיתוף 16,17. כאן, אנחנו כתובת המתודולוגיה לבידוד רכיבי RNP של רנ"א מאותו מקור ספציפי מתא אדם תרבותי, אם כי הגישה היא עָשׂוּי לְהִשׁתָנוֹת עבור lysates המסיס של תאי צמח, פטריות, וירוסים, חיידקים. ניתוחים Downstream של החומר כוללים זיהוי המועמד ואימות על ידי immunoblot, ספקטרומטריית מסה, assay האנזימטית ביוכימיים, RT-qPCR, microarray, ו RNA-seq, כפי שמסוכם איור 1.
בהתחשב התפקיד הבסיסי של RNPs בשליטת ביטוי גנים ברמה שלאחר התעתיק, שינויים בביטוי של RBPs רכיב או נגישותן מאותו מקור RNAs יכול להיות מזיק עבור התא ומזוהה עם כמה סוגים של הפרעות, כולל מחלות נוירולוגיות 18. DHX9 / RNA helicase A (RHA) הוא הכרחי עבור התרגום של mRNAs שנבחרו ממוצא הסלולר retroviral 6. RNAs מאותו מקור אלה להפגין אלמנטים ציס-מתנהג מבנית הקשורה בתוך שלהם5 'UTR, אשר יועד אלמנט השליטה שלאחר תעתיק (PCE) 19. RHA-PCE שפעילות מתבקשת על תרגום הכובע תלוי היעיל של רטרווירוסים רבים, כולל HIV-1, ושל גני רגולטוריים צמיחה, כוללים ג'ונד 6,20,21. קודד על ידי גן חיוני (dhx9), RHA חיוני התפשטות תא ומטה בתקנה שלה מבטל כדאיויות תא 22. הניתוח המולקולרי של RHA-PCE RNPs הוא צעד חיוני כדי להבין מדוע פעילות RHA-PCE יש צורך לשלוט התפשטות תאים.
האפיון המדויק של רכיבי RNP RHA-PCE על מצב יציב או על הפרעות פיסיולוגיות של התא דורש להעשרת סלקטיבית לכידתו של RNPs RHA-PCE בשפע מספיק לניתוח במורד זרם. הנה, retroviral PCEgag RNA תויגה עם 6 עותקים של אתר הקישור RNA ציס-מתנהג לחלבון מעיל MS2 (CP) בתוך מסגרת קריאה פתוחה. החלבון מעיל MS2 היה Exoהשיתוף הביע genously עם RNA PCEgag ידי transfection פלסמיד כדי להקל על הרכבת RNP בתאים גדלו. RNPs המכיל חלבון מעיל MS2 עם RNA PCEgag מאותו מקור MS2-tagged היו immunoprecipitated מהתמצית התא שנתפסו על חרוזים מגנטיים (איור 2 א). כדי סלקטיבי ללכוד את רכיבי RNP המאוגדים PCE, את משותקת RNP הודגר עם oligonucleotide משלים רצפי דיסטלי PCE, ויוצרים היברידי RNA-DNA כי הוא המצע לפעילות RNase H. מאז PCE ממוקמת ב 'מסוף של 5' 5 באזור הלא מתורגם, את oligonucleotide היה משלים רצפי הרנ"א סמוך לאתר תחילת התרגום retroviral (קודון ההתחלה איסור פרסום). RNase H מחשוף בסמוך לנקודת התחלת איסור פרסום קודון שוחרר במתחם UTR '5 מן RNP המשותקת, אשר נאספה כמו eluent. לאחר מכן, המדגם הוערך על ידי RT-PCR כדי לאשר את לכידתו של PCEgag ועל ידי PAGE ו immunoblot SDS כדי לאשר את captuמחדש של חלבון מעיל MS2 היעד. אימות של חלבון מחייב PCE הקשורים RNA, DHX9 / RNA helicase A, בוצע אז.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
| קומפוזיציות הצפה |
| לשטוף הצפה: |
| 50 mM Tris-HCl, pH 7.4 |
| 150 מ"מ NaCl |
| 3 מ"מ MgCl2 |
| נמוך מלח הצפה: |
| 20 mM Tris-HCl, 7.5 pH |
| 10 מ"מ NaCl |
| 3 מ"מ MgCl2 |
| 2 מ"מ DTT |
| EDTA ללא קוקטייל מעכבי פרוטאז 1x |
| RNase מתוך 5 μl / מ"ל (מעכב RNase) |
| Cytoplasmic הצפת תמוגה: |
| 0.2 M סוכרוז |
| 1.2% Triton X-100 |
| NETN-150 לשטוף הצפה: |
| 20 mM Tris-HCl, pH 7.4 |
| 150 מ"מNaCl |
| 0.5% NP-40 |
| 3 מ"מ MgCl2 |
| 10% גליצרול |
| חיץ מחייב: |
| 10 מ"מ HEPES pH 7.6 |
| 40 מ"מ KCl |
| 3 מ"מ MgCl2 |
| 2 מ"מ DTT |
| גליצרול 5% |
טבלה 2: קומפוזיציות הצפה.
1. הכנת התאים ואת מטריקס הזיקה
2. קציר RNPs
הערה: הכן את RNPs בזמן הדגירה לאחר שלב 1.8.
3. Immunoprecipitation
4. Elution
5. חלבון אלקטרופורזה ומערב ניתוח כתם
אוסף 6. של RNA immunoprecipitated
הערה: בידוד RNA יכול להיעשות על ידי שיטת Trizol או בעקבות הפרוטוקול המתואר.
7. RNA שעתוק לאחור והגברה של cDNA על ידי PCR
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
תוצאות RIP לפני מזוהה RNAs איסור פרסום retroviral נבחרים RNAs הסלולר כי שיתוף המשקע עם DHX9 / RHA, כולל HIV-1 6, ג'ונד 6 וחור (פריץ ובוריס-לאוורי, לא פורסם). 5 retroviral 'UTR הודגמה לשתף המשקע עם DHX9 / RHA בגרעין לשתף לבודד בציטופלסמה על polyribosomes. זה מוגדר באופן ייחודי כמו אלמנט השליטה שלאחר תעתיק -acting cis (PCE) 6. כדי לבודד PCEgag מתחמי ribonucleoprotein RNA-RHA (RNPs) נוצר בתאים מתרבים, ביצענו F...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
בידוד RNP ואסטרטגית זיהוי RNA מאותו המקור המתואר כאן הוא אמצעי סלקטיבית של חוקרת אינטראקצית RNA חלבון ספציפית לגילוי חלבוני מועמד שיתוף ויסות RNP ספציפי בתאים.
היתרון של שימוש מכוון oligonucleotide מחשוף RNase H לבודד RNPs הוא היכולת ללכוד במיוחד לנתח את ציס-מתנהג RNP אלמנט RNA מעל RNPs הטרוגנית הכבול במורד לאלמנט RNA ציס-בפועל של עניין. בגלל השפע של רנ"א מאותו מקור בתוך RNP נתונה הנו חלק מינורי של RNPs שנאס...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
למחברים אין מה לחשוף.
המחברים מודים תמיכה בהכרת תודה על ידי NIH P50GM103297, P30CA100730 ומקיף סרטן P01CA16058.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
2
| שם | חברה | מספר קטלוג | הערות |
|---|---|---|---|
| חלבון Dynabeads A | Invitrogen | 10002D | |
| Dynabeads חלבון G | Invitrogen | 10004D | |
| נוגדן נגד FLAG | Sigma | F3165 | |
| נוגדן נגד FLAG | Sigma | F7425 | |
| נוגדן נגד RHA | Vaxron | PA-001 | |
| TRizol LS | מגיב טכנולוגיית | חיים10296-028 | |
| RNase H | Ambion | AM2292 | |
| Chloroform | Fisher Scientific | BP1145-1 | |
| Isopropanol | Fisher Scientific | BP26184 | |
| RNaeasy clean-up column | Qiagen | 74204 | |
| Omniscript reverse transcriptase | Qiagen | 205113 | |
| RNase Out | Invitrogen | 10777-019 | |
| קוקטייל מעכב פרוטאז | Roche | 5056489001 | |
| Triton X-100 | Sigma | X100 | |
| NP-40 | Sigma | 98379 | |
| Glycerol | Fisher Scientific | 17904 | |
| פריימרים הקסמרים אקראיים | Invitrogen | N8080127 | |
| Oligo-dT פריימרים | Invitrogen | ||
| AM5730G פריימרים PCR | IDT | פריימרים ספציפיים לגן עבור הגברת PCR | |
| אוליגונוקלאוטיד עבור RNase H מחשוף בתיווך | IDT | פריימר אנטי-חושי ל-RNA מטרה | |
| Trypsin | Gibco Life technology | 25300-054 | |
| DMEM מדיום תרבית רקמות | Gibco Life טכנולוגיה | 11965-092 | |
| סרום בקר עוברי | טכנולוגיית Gibco Life | 10082-147 | |
| Tris base | Fisher Scientific | BP152-5 | |
| נתרן כלורי | פישר סיינטיפיק | S642-212 | |
| מגנזיום כלוריד | פישר סיינטיפיק | BP214 | |
| DTT | פישר סיינטיפיק | R0862 | |
| סוכרוז | פישר סיינטיפיק | BP220-212 | |
| ממברנת ניטרוצלולוזה | Bio-Rad | 1620112 | |
| מעמד מגנטי | צינור מיקרו צנטריפוגה 1.7 מ"ל המחזיק | ||
| מכסה מנוע | לתרבית רקמות מן החי | ||
| חממת | לתרבית רקמות מן החי | ||
| מכשיר | הפרדת דגימת חלבון | ||
| מנגנון | חלבון העברת דגימת חלבון | ||
| מוכן לשימוש ג'ל חלבון (4-15%) | הפרדת דגימת חלבון | ||
| צנטריפוגה | לשולחן גלולה במורד הדגימה | ||
| מסובב | מערבב את הדגימה מקצה לקצה | ||
| מערבולת | מערבב את הדגימות |
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
בקש הרשאה לשימוש חוזר בטקסט או באיורים של מאמר JoVE זה
בקש הרשאה