이 원고는 특정 올리고뉴클레오티드 유도 농축을 통해 진핵 세포에서 형성된 동족 RNP를 선별하는 방법을 설명합니다. DHX9/RNA 헬리카제 A로 구성된 레트로바이러스 5' 미번역 영역에 결합된 동족 RNP를 분리하여 이 접근법의 적용 가능성을 입증합니다.
방법 논문
* These authors contributed equally
이 원고는 특정 올리고뉴클레오티드 유도 농축을 통해 진핵 세포에서 형성된 동족 RNP를 선별하는 방법을 설명합니다. DHX9/RNA 헬리카제 A로 구성된 레트로바이러스 5' 미번역 영역에 결합된 동족 RNP를 분리하여 이 접근법의 적용 가능성을 입증합니다.
Ribonucleoprotein 입자는 RNA 결합 단백질의 뚜렷한 조합을 통해 모든 mRNA의 생물 발생 및 전사 후 조절을 지시합니다. 이들은 위치 의존적, 시스 작용 RNA 요소와 RNA 결합 단백질의 고유한 조합으로 구성됩니다. 특정 RNP의 구성을 정의하는 것은 유전자 조절에 대한 근본적인 이해를 달성하는 데 필수적입니다. 선택된 RNP의 분리는 건초더미에서 바늘을 찾는 것과 비슷합니다. 여기에서는 비동기식, 형질주입된 세포에서 선택된 mRNA의 5' 번역되지 않은 영역에서 연관된 RNP를 분리하는 방법을 보여줍니다. 이 동족 RNP는 선택적 바이러스 및 세포 스트레스 반응 유전자의 번역에 필요한 것으로 입증되었습니다.
입증된 RNA-단백질 공동 침전 프로토콜은 단백질체학 분석, 면역블롯 또는 적절한 생화학적 식별 분석을 통한 단백질 구성 요소의 다운스트림 분석에 적합합니다. 이 실험 프로토콜은 DHX9/RNA 헬리카제 A가 동족 레트로바이러스 RNA의 5' 말단에서 농축되어 있으며 세포 스트레스 관련 huR 및 junD 동족 mRNA와의 연관성을 식별하기 위한 예비 정보를 제공한다는 것을 보여줍니다.
전사 후 유전자 발현 정확하게 핵에있는 DNA의 전사를 시작으로 조절된다. RNA는 단백질 (RBPs)를 결합에 의해 제어, mRNA의 생합성과 대사는 RNA 대사 1-3의 진행 동안 기판 전구체의 mRNA와 해리 동료와 매우 역동적 인 리보 핵산 단백질 입자 (RNP들)에서 발생한다. RNP 구성 요소의 동적 변화는 mRNA의의 전사 후 운명에 영향을 미칠 및 기본 증명서, 핵 인신 매매 및 현지화, 번역 mRNA의 템플릿으로 자신의 활동과 성숙의 mRNA의 최종 매출을 처리하는 동안 품질 보증을 제공합니다.
수많은 단백질은 RNA 인식 모티브 (RRM)를 포함하여 자신의 보존 아미노산 도메인 덕분에 RBPs로 지정되며, 이중 가닥 RNA 결합 도메인 (RBD) 및 염기성 잔기의 스트레치 (예컨대, 아르기닌, 리신, 글리신) 4. RBPs 일상적이다면역 전략에 의해 고립과 동족의 RNA를 식별하기 위해 상영된다. 일부 RBPs는 RNA의 regulons 5-8로 지정 기능적으로 관련되는 사전의 mRNA를 공동 조절한다. 이러한 RBPs 그들의 동족의 mRNA, 때로는 비 - 코딩 RNA는 조성물 다양 RNP들 촉매를 형성하고; 고유성 인해 관련된 요인의 다양한 조합으로뿐만 아니라 상호 작용 (9)의 시간적 순서, 위치 및 지속 기간이다.
RNA의 면역 침전 (RIP)는 RNP들에서 세포를 분리 및 서열 분석 (10-13)을 사용하여 관련 증명서를 식별 할 수있는 강력한 기술이다. 후보에서 이동 게놈 넓은하는 검사는 마이크로 어레이 분석 (14) 또는 높은 처리량 시퀀싱 (RNAseq) (15)와 결합 RIP를 통해 가능하다. 그들은 공동 침전 항체 (16)로부터 충분히 풍부하고 분리 가능한 경우에 마찬가지로, 공 침전 단백질, 질량 분석에 의해 식별 될 수 있고,17. 접근 방법은 식물 세포, 진균, 바이러스 및 박테리아의 가용성 용 해물에 대한 변경 가능하지만 여기에서는, 배양 된 세포로부터 RNA의 특정 동족 RNP 성분을 분리하기위한 방법을 다룬다. 그림 1에 요약 된 바와 같이 재료의 다운 스트림 분석, 후보 식별 및 검증 면역에 의해, 질량 분석, 생화학 적 효소 분석, RT-qPCR에, 마이크로 어레이 및 RNAseq을 포함한다.
사후 전사 수준에서 유전자 발현을 제어 RNP들의 기본적인 역할이 주어 성분 RBPs 또는 보조 기능의 발현의 변화는 RNA를 셀에 대한 유해 할 수 있고, 신경계 질환 (18)을 포함한 질환의 여러 유형과 연관된 동족한다. DHX9 / RNA 헬리 A (RHA)는 셀룰러 및 레트로 바이러스의 기원 (6)의 선택의 mRNA의 번역이 필요합니다. 이 동족의 RNA는 내부 구조적으로 관련 시스 - 작용 요소를 나타내는 자신이후 전사 제어 요소 (PCE) (19)로 지정되어 5 'UTR. RHA-PCE 활성은 HIV-1을 포함하는 많은 레트로 바이러스의 효율적인 캡 - 의존적 번역을 위해 필요하며, junD 6,20,21 포함 성장 조절 유전자들의. 필수 유전자 (dhx9)에 의해 암호화, RHA는 세포 증식과 하향 조절에 필수적인 세포 생존 능력 (22)을 제거한다. RHA-RNP들 PCE의 분자 분석 RHA-PCE 활성이 세포 증식을 조절하는 데 필요한 이유 이해하는데 필수적인 단계이다.
정상 상태에서 또는 세포의 생리 학적 섭동시 RHA-PCE의 RNP 구성 요소의 정확한 특성은 다운 스트림 분석을위한 충분한 풍요의 RHA-PCE의 RNP들의 선택적인 농축 캡처가 필요합니다. 여기에, 레트로 바이러스 PCEgag RNA는 오픈 리딩 프레임 내에서 MS2 코트 단백질 (CP)의 시스 - 작용하는 RNA 결합 부위의 6 사본 태그되었습니다. MS2 코트 단백질 엑소시켰다genously 공동 발현 플라스미드로 형질 감염 RNA PCEgag으로 성장 세포에서 RNP 어셈블리를 용이하게한다. 동족 MS2 태깅 PCEgag RNA와 MS2 코트 단백질을 포함 RNP들에는 세포 추출물로부터 면역 침전 및 자성 비드 (도 2a)에 포획 하였다. 선택적 PCE에 결합 된 RNP 성분을 캡처하기 위해, 고정화는 RNP의 RNase H 활성 용 기판 인 RNA-DNA 하이브리드를 형성 PCE에 말단 서열에 상보적인 올리고 뉴클레오티드와 함께 배양 하였다. PCE가 번역 영역, 5 '말단의 5'에 위치되기 때문에, 올리고 뉴클레오티드는 레트로 바이러스 번역 개시 사이트 (개그 개시 코돈)에 인접하는 RNA 서열에 상보 적이다. 용리액으로 수집 된 고정화 RNP에서 발표 된 5 'UTR 단지 코돈 개그 시작 근처의 RNase H 절단. 그 후, 샘플은 captu을 확인 PCEgag 및 SDS PAGE 및 면역 블롯에 의해 캡처 확인 RT-PCR에 의해 평가 하였다대상 MS2 코트 단백질의 재. PCE 관련된 RNA 결합 단백질의 검증 DHX9 / RNA 헬리 케이즈 A는 다음을 수행 하였다.
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| 버퍼 조성물 |
| 세척 버퍼 : |
| 50 mM 트리스 - 염산, pH 7.4의 |
| 150 mM의 NaCl을 |
| 3 밀리미터의 MgCl2 |
| 낮은 소금 버퍼 : |
| 20 mM 트리스 - 염산, pH가 7.5 |
| 10 mM의 염화나트륨 |
| 3 밀리미터의 MgCl2 |
| 2 mM의 DTT |
| 1X 프로테아제 억제제 칵테일 EDTA 무료 |
| 의 RNase 아웃 5 μL / ㎖ (의 RNase 억제제) |
| 세포질 용해 버퍼 : |
| 0.2 M 자당 |
| 1.2 % 트리톤 X-100 |
| NETN-150 워시 버퍼 : |
| 20 mM 트리스 - 염산, pH 7.4의 |
| 150 밀리미터염화나트륨 |
| 0.5 % NP-40 |
| 3 밀리미터의 MgCl2 |
| 10 % 글리세롤 |
| 버퍼를 바인딩 : |
| 10 mM의 HEPES pH가 7.6 |
| 40 mM의 KCl을 |
| 3 밀리미터의 MgCl2 |
| 2 mM의 DTT |
| 5 % 글리세롤 |
표 2 : 버퍼 조성물에 관한 것이다.
세포 및 선호도 매트릭스 1. 준비
2. 수확 RNP들
참고 : 단계 1.8 이후의 배양 시간 동안 RNP들을 준비합니다.
3. 면역 침전
4. 용출
5. 단백질 전기 영동 및 웨스턴 블롯 분석
면역 RNA의 6. 컬렉션
참고 : RNA 분리는 설명 프로토콜 다음 트리 졸 방법 또는하여 수행 할 수 있습니다.
PCR에 의해 cDNA를 7. RNA 역전사 및 증폭
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이전 RIP 결과 레트로 바이러스 개그 RNA를 식별하고 공동 침전물 세포의 RNA를 DHX9 / RHA와, HIV-1 6, junD 6과 훌 (프리츠와 보리스 - 로리, 게시되지 않은) 포함을 선택했습니다. 레트로 바이러스 5 'UTR이 핵 DHX9 / RHA와 공동 침전 및 polyribosomes의 세포질에서 공동으로 분리하는 것으로 입증되었다. 이것은 고유 시스 -acting 전사 후 제어 요소 (PCE) (6)으로 정의된다. 증식 세포에서 형성 PCEgag RNA-RHA의 리보 핵산 단백질 복합체 (RNP들)을 분리하기 위해, 우리는 형질 전환 된 HEK293 세포 용 해물에 FLAG-MS2 RNP의 면역을 시행 하였다. 결과는 FLAG-MS2 단백질을 효율적으로 침전을 나타낸다. 특히 DHX9 / RHA이 RNP 복합체 내에 아닌의 IgG 아이소 타입 컨트롤 내에 식별 않으며, 네가티...
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여기에 설명 된 RNP 절연 및 RNA 동족 인식 전략은 특정 RNA - 단백질 상호 작용을 조사 및 공동 조절 후보 단백질들을 발굴 셀 특정 RNP를 선택하는 수단이다.
RNP들을 분리 올리고 뉴클레오티드 지시 된 RNase H 절단을 사용하는 장점은 캡처 특별히 관심있는 시스 - 작용 RNA 소자에 하류에 결합 된 이종 RNP들 위에 RNP 시스 - 작용 RNA 요소를 분석하는 능력이다. 주어진 RNP의 동족 RNA의 풍부가의 RNase H 절단하지 않고 고립 수집 된 RNP들의 작은 부분이기 때문에,이 워크 플로의 주요 단점은 동족 RNP의 부족이다. 우리의 경험에 의하면,이 제한은 민감한 면역 및 분석 프로테오믹스의 탐지를 위해 기존의 RNA IP보다 10 배 이상 출발 물질로 5- 필요로. RNP 고정화에 의해 제공된 다른 장점은의 RNase H의 트레 반복의 편리atment 추가 용출액을 수집. 우리의 경험에서의 RNase H 치료의 2-4 라운드는 추가 용출액을 ...
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저자는 공개할 것이 없습니다.
저자는 감사 NIH P50GM103297, P30CA100730 및 종합 암 P01CA16058에 의해 지원을 인정합니다.
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| 이름 | 회사 | 카탈로그 번호 | 댓글 |
|---|---|---|---|
| Dynabeads Protein A: | Invitrogen | 10002D | |
| , Dynabeads Protein G: | Invitrogen | 10004D | |
| Anti-FLAG 항체 | , Sigma | F3165 | |
| Anti-FLAG 항체 | , Sigma | F7425 | |
| Anti-RHA 항체 | Vaxron | PA-001 | |
| TRizol LS 시약 | 생명 기술 | 10296-028 | |
| RNase H | Ambion | AM2292 | |
| 클로로포름 | Fisher Scientific | BP1145-1 | |
| 이소프로판올 | Fisher Scientific | BP26184 | |
| RNaeasy 클린업 컬럼 | Qiagen | 74204 | |
| Omniscript 역전사 효소 | Qiagen | 205113 | |
| RNase Out | Invitrogen | 10777-019 | |
| 프로테아제 억제제 칵테일 | Roche | 5056489001 | |
| Triton X-100 | Sigma | X100 | |
| NP-40 | Sigma | 98379 | |
| 글리세롤 | Fisher Scientific | 17904 | |
| 무작위 헥사머 프라이머 | Invitrogen | N8080127 | |
| Oligo-dT 프라이머 | Invitrogen | ||
| PCR 프라이머 | IDT | 유전자 특이적 프라이머 | |
| RNase H 매개 분열을 위한 PCR 증폭 올리고뉴클레오티드 | IDT | 표적 RNA 트립신을 위한 안티센스 프라이머 | |
| Gibco Life 기술 | 25300-054 | ||
| DMEM 조직 배양 매체 | Gibco Life 기술 | 11965-092 | |
| 소 태아 혈청 | Gibco Life 기술 | 10082-147 | |
| Tris base | Fisher Scientific | BP152-5 | |
| 염화나트륨 | Fisher Scientific | S642-212 | |
| 염화마그네슘 | Fisher Scientific | BP214 | |
| DTT | Fisher Scientific | R0862 | |
| 자당 | Fisher Scientific | BP220-212 | |
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