Een UV-gebaseerde ChIRP-methode om directe interacties tussen lncRNA en eiwitten te identificeren.
Een abonnement op JoVE is vereist om deze inhoud te bekijken. Log in of start vandaag met uw gratis proefperiode.
Methodenartikel
* These authors contributed equally
Een UV-gebaseerde ChIRP-methode om directe interacties tussen lncRNA en eiwitten te identificeren.
Lange niet-coderende RNA's (lncRNA's) zijn uitgegroeid tot belangrijke regulatoren van diverse biologische processen. De moleculaire mechanismen die ten grondslag liggen aan de functies van de meeste lncRNA's blijven echter slecht begrepen. Het identificeren van interacterende eiwitten, met name RNA-bindende eiwitten (RBP's), is een belangrijke strategie om de functie van lncRNA te verduidelijken. Onder de beschikbare benaderingen wordt uitgebreide identificatie van RNA-bindende eiwitten (ChIRP) in combinatie met massaspectrometrie veel gebruikt vanwege het eenvoudige probe-ontwerp en de eenvoudige workflow. Conventionele ChIRP maakt gebruik van paraformaldehyde (PFA) crosslinking, die zowel directe RNA-eiwitcontacten als indirecte interacties die worden gemedieerd door brugfactoren vastlegt. Daarentegen behoudt UV-crosslinking gecombineerd met strenge wasvoorwaarden bij voorkeur directe RNA-eiwitinteracties. Met behulp van het lncRNA Tug1 als model werden UV-crosslinking en PFA-crosslinking vergeleken binnen het ChIRP-kader in gekweekte cellen, wat aantoonde dat UV-gebaseerde ChIRP verrijkt voor directe lncRNA-eiwitinteracties. Deze UV-gebaseerde workflow werd later uitgebreid naar muistestikels, waarbij weefsels werden gedissocieerd in single-cel suspensies voorafgaand aan UV-crosslinking, waardoor de identificatie van Tug1-bindende eiwitten in een native weefselcontext mogelijk werd. Vergelijking met cellijn-afgeleide interactomen toonde zowel gedeelde als weefselspecifieke interactoren aan. Twee gedeelde directe interacties werden onafhankelijk gevalideerd door enhanced crosslinking immunoprecipitation (eCLIP). Deze UV-gebaseerde ChIRP-benadering wordt cPDiRT genoemd (het vangen van eiwitten die direct interacteren met een RNA-doel). Samen maakt cPDiRT de identificatie van lncRNA-bindende eiwitten mogelijk in zowel gekweekte cellen als inheemse weefsels. De combinatie van weefseldissociatie en UV-kruisbinding biedt een breed toepasbare strategie voor het bestuderen van directe lncRNA-eiwitinteracties over diverse orgaansystemen.
Recente high-throughput transcriptomische studies hebben duizenden lange niet-coderende RNA's (lncRNA's) blootgelegd die deelnemen aan diverse biologische processen, variërend van chromatineorganisatie tot cellulaire signalering 1,2. Ondanks hun brede expressie en functionele belang blijven de moleculaire mechanismen van de meeste lncRNA's slecht gedefinieerd. Een groot obstakel is de identificatie van hun fysische eiwitpartners, met name RNA-bindende eiwitten (RBP's)3,4,5.
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Alle oplossingen werden bereid met nucleasevrij, proteasevrij ultrazuiver water en reagentia. Alle reagentia en apparatuur staan vermeld in de Materiaaltabel.
Alle dierproeven werden goedgekeurd door de Animal Ethics Committee van de Nanjing Medical University (Goedkeuringsnummer: IACUC-1812003-4) en werden uitgevoerd in overeenstemming met de Gids voor de Zorg en het Gebruik van Laboratoriumdieren (National Research Council, 8e editie). Houd mannelijke C57BL/6 muizen (4 weken oud) onder een 12 uur licht/12 uur donker cyclus met ad libitum toegang tot voedsel en water. Minimaliseer....
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Om Tug1-bindende eiwitten te identificeren, werd UV-crosslinking opgenomen in de ChIRP-workflow, waarbij een methode werd vastgesteld met de naam cPDiRT (Figuur 1). Conventionele ChIRP werd voor het eerst uitgevoerd in GC2-cellen om Tug1-interagerende eiwitten te verrijken (Figuur 2A, B). Massaspectrometrieanalyse identificeerde meer dan 190 eiwitten die verrijkt waren ten opzichte van de negat.......
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
cPDiRT is ontwikkeld als een aangepast ChIRP-gebaseerd protocol dat paraformaldehyde (PFA) crosslinking vervangt door UV-crosslinking om selectief directe lncRNA-eiwitinteracties vast te leggen. Door enzymatische dissociatie van vers testikelweefsel in individuele cellen te combineren met UV-crosslinking, werd direct-interactie mapping uitgebreid van gekweekte cellijnen naar native weefsels. Parallelle experimenten in gekweekte cellen maakten een vergelijking naast elkaar mogelijk van PF.......
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Alle auteurs geven geen concurrerende financiële belangen aan.
De auteurs bedanken Qiangfeng Zhang (Tsinghua Universiteit) en Ci Chu (Howard Chang laboratorium) voor nuttige discussies over het oorspronkelijke ChIRP-protocol. K.Z. werd ondersteund door de National Natural Science Foundation of China (32170858) en de Excellent Academic Leader van het Shanghai Oriental Talents Program (BJKJ2025057). L.Y. werd ondersteund door de National Natural Science Foundation of China (82571836, 32070843 en 82371617).
....Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
| Naam | Bedrijf | Catalogusnummer | Opmerkingen |
|---|---|---|---|
| 0.25% Trypsin-EDTA Solution | Gibco | 25200056 | voor weefsel dissociatie en bereiding van eencellen suspensie |
| 100% Ethanol | Sigma-Aldrich | 459844 | voor RNA opruiming |
| AffinityScript Reverse Transcriptase | Agilent | 600107 | voor eCLIP cDNA synthese |
| Anti-CCT3 Antilichaam | Abcam | Ab225878 | antilichaam voor eCLIP |
| Anti-PABPC1 Antilichaam | Abcam | Ab312314 | antilichaam voor eCLIP |
| Chloroform | Sigma-Aldrich | C2432 | voor RNA extractie |
| Collageenase Type IV | Sigma-Aldrich | C5138 | voor enzymatische dissociatie van testiculaire weefsel |
| Defosforyleringsreagentia (T4 PNK) | New England Biolabs | M0201S | voor eCLIP RNA defosforylering |
| DMEM Hoog Glucose Medium | Gibco | 11965092 | voor celkweek en weefsel dissociatie buffer |
| Dynabeads MyOne Streptavidin C1 Magnetische Kralen | Thermo Fisher Scientific | 65001 | voor het vastleggen van biotinyleerde probe-RNA-eiwit complexen |
| DynaMag-15 Magneet | Thermo Fisher Scientific | 12301D | voor magnetische kralenscheiding |
| DynaMag-2 Magneet | Thermo Fisher Scientific | 12321D | voor magnetische kralenscheiding |
| EDTA | Sigma-Aldrich | E9884 | voor het cheleren van divalente cationen in lysis- en wasbuffers |
| Exonuclease I | New England Biolabs | M0293S | voor eCLIP cDNA zuivering |
| Foetaal Rund Serum (FBS) | Gibco | 10099141C | voor het stoppen van trypsine spijsvertering |
| Formamide | Thermo Fisher Scientific | AM9342 | voor hybridisatie buffer bereiding |
| Hybridisatie Oven | TUOHE | LF-I | voor sonde hybridisatie en kralen wassen |
| Laag-Smelt Temperatuur Agarose | Sigma-Aldrich | A9414 | voor eCLIP bibliotheek grootte selectie |
| MinElute Gel Extractie Kit | Qiagen | 28604 | voor eCLIP bibliotheek grootte selectie |
| miRNeasy Mini Kit | Qiagen | 217004 | voor RNA zuivering |
| NaCl | Sigma-Aldrich | S7653 | voor het bereiden van hoge zout wasbuffer |
| Nitrocellulose Membraan | GE Healthcare / Amersham | 10600002 | voor eCLIP western blot overdracht |
| NP-40 | Thermo Fisher Scientific | 85125 | voor wasbuffer detergent |
| Nuclease- en protease-vrij water | Thermo Fisher Scientific | 10977035 | voor het bereiden van nuclease-vrije oplossingen |
| NuPAGE 4-12% Bis-Tris Gel | Thermo Fisher Scientific | NP0322BOX | voor eCLIP grootte selectie |
| NuPAGE Bis-Tris Precast Gels | Thermo Fisher Scientific | NP0321BOX | voor SDS-PAGE eiwitscheiding |
| PBS (pH 7.4) | Thermo Fisher Scientific | 10010023 | voor cel wassen en resuspenderen |
| Fenylmethylsulfonyl fluoride (PMSF) | Sigma-Aldrich | P7626 | serine protease remmer voor cel lysis buffer; vers toegevoegd voor gebruik |
| Protease Inhibitor Cocktail | Roche | 4693132001 | breed-spectrum protease remmer voor cel lysis buffer; vers toegevoegd voor gebruik |
| Proteinase K | Sigma-Aldrich | P4850 | voor eiwit spijsvertering in RNA extractie |
| qRT-PCR Master Mix | Thermo Fisher Scientific | 11704044 | voor kwantitatieve RT-PCR om RNA verrijking te bevestigen |
| RNase/Protease-Vrije DNase I Oplossing | Thermo Fisher Scientific | EN0521 | voor weefsel dissociatie |
| RNeasy Mini Kit | Qiagen | 74104 | voor RNA zuivering |
| SDS-PAGE Sample Loading Buffer | Beyotime | P0286 | voor eiwit monster voorbereiding |
| Garnaal Alkalische Fosfatase | New England Biolabs | M0371S | voor eCLIP cDNA zuivering |
| Zilver Stain Kit | Beyotime | P00175 | voor het visualiseren van eiwitten in SDS-PAGE gels |
| Natrium Deoxycholate | Sigma-Aldrich | D6750 | voor wasbuffer detergent |
| Natrium dodecylsulfaat (SDS) | Sigma-Aldrich | L3771 | voor cel lysis en eiwit denaturatie |
| Superase-in RNase Remmer | Thermo Fisher Scientific | AM2694 | speciale RNase remmer; vers toegevoegd voor gebruik |
| T4 RNA Ligase | New England Biolabs | M0204 | voor eCLIP adapter ligatie |
| Tris–HCl (pH 7.0) | Sigma-Aldrich | T5941 | voor het bereiden van lysis, hybridisatie en was buffers |
| TRIzol Reagent | Thermo Fisher Scientific | 15596026CN | voor RNA extractie |
| Ultrasoon cel breker | ATPIO | ATPIO-650D | voor cel lysis en DNA fragmentatie |
| Ultraviolet Crosslinker | Analytik Jena | UVP CL-1000 | voor UV crosslinking van RNA-eiwit interacties |
| ureum | Sigma-Aldrich | U5128 | voor eCLIP eiwit degradatie op membraan |
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.