Name: Elektroforetische mobiliteit Shift Assay (EMSA) voor de studie van RNA-eiwit interacties: Het IRE / IRP Voorbeeld (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2014-12-03T16:00:00.000+00:00
Duration: 12 min 44 s
Description: Leer de elektroforetische mobiliteit shift assay (EMSA) voor het analyseren van RNA-eiwit interacties met behulp van gecodeerde RNA-probes en native gel elektroforese. Deze methode visualiseert specifieke complexen.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

Dit werk werd ondersteund door een subsidie van de Canadian Institutes for Health Research (MOP-86514).

Experimentele procedures met muizen werden goedgekeurd door de Animal Care Committee van McGill University (protocol 4966). 1. Voorbereiding van eiwitextracten van gekweekte cellen <ol><li> Was de gekweekte cellen tweemaal met 10 ml ijskoude fosfaat gebufferde zoutoplossing (PBS). </li><li> Schraap hechtende cellen met ofwel een rubberen spatel of kunststof celschraper in 1 ml ijskoude PBS, overdracht suspensie in een 1,5 ml microcentrifugebuis. </li><li> Spin in een microcentrifuge gedurende 5 minuten bij 700 xg bij 4 ° C. Aspireren PBS. </li><li> Voeg 100 ul ijskoude cytoplasmatische lysis buffer (tabel 1) per 10 7 cellen en pipet op en neer. </li><li> Incubeer op ijs gedurende 20 minuten. </li><li> Centrifugeren gedurende 10 minuten bij volle snelheid in een microcentrifuge bij 4 ° C. </li><li> Discard pellet. Transfer supernatans in nieuwe 1,5 ml microcentrifugebuis en blijf op ijs. </li><li> DetHermelijn eiwitconcentratie (gewoonlijk 1-10 ug / ul) met de Bradford assay 23. </li><li> Aliquot en bewaar celextracten bij -80 ° C tot gebruik. </li></ol> 2. Voorbereiding van eiwitextracten van Mouse lever en milt <ol><li> Euthanaseren een muis met CO2 inhalatie. </li><li> Leg de geëuthanaseerd dier op een schone pad over een dissectie board. Open de buik met een schaar. </li><li> Prepareer de lever en de milt met een schaar en forceps, en spoel elk weefsel in ongeveer 50 ml ijskoude PBS. </li><li> Onmiddellijk gesneden weefsels in kleine stukjes met een scalpel (bijvoorbeeld ongeveer 1-2 mm 3). </li><li> Onverwijld te zetten stukjes weefsel in een frisse cryotube en dan snap vries ze in vloeibare stikstof. WINKEL ingevroren weefsel monsters bij -80 ° C tot gebruik. </li><li> Homogeniseren een stuk bevroren weefsel (ongeveer 1-2 mm 3) in 0,25-0,5 mlijskoude cytoplasmatische lysis buffer (tabel 1) met een weefselhomogenisator gedurende 10 sec. </li><li> Overdracht homogenaat 1,5 ml microcentrifugebuis en chill op ijs gedurende 20 min. </li><li> Centrifugeren gedurende 10 minuten bij volle snelheid in een microcentrifuge bij 4 ° C. </li><li> Gooi pellet en overdracht supernatant in nieuwe 1,5 ml microcentrifugebuis. Houden op het ijs. </li><li> Bepaal eiwitconcentratie (gewoonlijk 1-10 ug / ul) met de Bradford assay 23. </li><li> Aliquot en bewaar celextracten bij -80 ° C tot gebruik. </li></ol> 3. Bereiding van radiogelabelde IRE-probe <ol><li> Lineariseren de IRE-bevattende plasmide I-12.CAT 22 door incubatie bij 37 ° C gedurende 1 uur met de restrictie-endonuclease XbaI (1 U per ug plasmide), die stroomafwaarts van de IRE sequentie splitst. Het gelineariseerde plasmide wordt gebruikt als template voor in vitro transcriptie. </li><li> Het opzetten van eenn in vitro transcriptie reactie in een totaal volume van 20 pl. Gebruik de voorraadoplossingen in tabel 2 en voeg 1 pl gelineariseerde plasmide sjabloon, 4 ui transcriptiebuffer; 1 pi mengsel van ATP / CTP / GTP mix, 10 gl [α- 32 P] UTP, 2 ui dithiothreitol, 1 pl RNase-remmer en 1 pl T7 RNA polymerase. Meng door en neer te pipetteren. </li><li> Incubeer bij 40 ° C gedurende 1 uur 24. </li></ol> 4. Zuivering van radiogelabeld IRE-probe <ol><li> Eindigen in vitro transcriptie reactie door toevoeging van 1 pi 0,5 M EDTA, pH 8. Meng door en neer te pipetteren. </li><li> Voeg 10 ul van 10 mg / ml tRNA als drager voor een betere neerslag. Meng door en neer te pipetteren. </li><li> Voeg 82,5 pl 3 M ammoniumacetaat. Meng door vortexen. </li><li> Voeg 273 ui ethanol. Meng door vortexen. </li><li> Laat staan ​​bij RT gedurende 5 minuten. </li><li> Spin gedurende 10 minuten bij volle snelheid in een microcentrifuge bij KT. Discard supernatant. </li><li> Was de pellet met 100 pl 70% ethanol. </li><li> Spin gedurende 10 minuten bij volle snelheid in een microcentrifuge bij KT. Discard supernatant. </li><li> Lucht drogen pellet gedurende 10 min. </li><li> Resuspendeer pellet in 100 ul van dubbel gedestilleerd, die eerder geautoclaveerd H 2 O. </li><li> Kwantificeren radioactiviteit in een vloeistof scintillatieteller hoeveelheid radioactief gemerkte probe IRE en bewaar bij -80 ° C tot gebruik. Bevroren aliquots kan voor maximaal 3 weken. </li></ol> 5. Voorbereiding van een native polyacrylamide gel voor EMSA <ol><li> Monteer de gel (16 x 16 cm) met behulp van 1,5 mm spacers en kam. </li><li> Een 6% natieve polyacrylamidegel bereiden, gebruikt de voorraadoplossingen in tabel 3 Meng 7,5 ml van 40% acrylamide. Bisacrylamide, 5 ml 5x TBE en 37,5 mldubbel gedestilleerd H 2 O. </li><li> Voeg 0,5 ml 10% vers bereide ammoniumpersulfaat (APS) en 25 gl tetramethylethyleendiamine (TEMED). </li><li> Giet onmiddellijk de acrylamide oplossing van het gel en laat polymeriseren. Wacht ongeveer 30 minuten. </li><li> Monteer de elektroforese apparaat met de gel, vul de tanks met 0,5x TBE en verbinden met de voeding. </li></ol> 6. elektroforetische mobiliteit Shift Assay <ol><li> Verdun 25 ug eiwit extract uit cellen of weefsels met cytoplasmatische lysis buffer (tabel 1) in een totaal volume van 10 pl (lagere eiwitconcentraties kunnen ook worden gebruikt). Houden op het ijs. Indien nodig, voeg 1 pl van 1: 4 verdund 2-mercapto-ethanol (2-ME) naar slapende IRP1 (uiteindelijke concentratie: 2%) te activeren 25. </li><li> Verdun de radioactief gemerkte probe IRE met tweemaal gedestilleerd H2O 200.000 cpm / gl, warmte gedenatureerd bij 95 °C gedurende 1 min en afkoelen bij kamertemperatuur gedurende ten minste 5 minuten. </li><li> Maak een EMSA reactie door toevoeging van 1 pi radioactief gemerkte probe IRE het eiwit extract. </li><li> Incubeer gedurende 20 minuten bij kamertemperatuur. </li><li> Voeg 1 ul van 50 mg / ml heparine aan de reactie (niet-specifiek eiwit interacties met de sonde 9 remmen) en verder de incubatie nog 10 min. Aliquot de voorraadoplossing van heparine (50 mg / ml) en bewaar bij -80 ° C. </li><li> Bij lange radioactief gemerkte probes (&gt; 60 nucleotiden), voeg 1 pl RNase T1 (1 U / ul) en incubeer gedurende 10 minuten bij kamertemperatuur om niet-specifieke eiwit verminderen binding aan de probe, en betere scheiding van de RNA / eiwit toestaan complex tijdens elektroforese. </li><li> Voeg 3 ui laadbuffer (80% glycerol + broomfenolblauw), meng en belasting van de 6% niet-denaturerende polyacrylamidegel. </li><li> Laat de gel gedurende 60 minuten bij 130 V (5 V / cm). </li><li> Transfer de gel op een groot filter papier en droog. </li><li> Blootstellen aan een film en ontwikkelen autoradiografie. De blootstelling kan variëren van 1 uur (of minder) tot O / N. </li></ol>

<ol><li>Fried, M., Crothers, D. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Equilibria+and+kinetics+of+lac+repressor-operator+interactions+by+polyacrylamide+gel+electrophoresis%5BTitle%5D)+AND+%22Nucleic+Acids+Res%22%5BJournal%5D)">Equilibria and kinetics of lac repressor-operator interactions by polyacrylamide gel electrophoresis.</a> Nucleic Acids Res. 9, 6505-6525 (1981).</li>
<li>Garner, M. M., Revzin, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+gel+electrophoresis+method+for+quantifying+the+binding+of+proteins+to+specific+DNA+regions%3A+application+to+components+of+the+Escherichia+coli+lactose+operon+regulatory+system%5BTitle%5D)+AND+%22Nucleic+Acids+Res%22%5BJournal%5D)">A gel electrophoresis method for quantifying the binding of proteins to specific DNA regions: application to components of the Escherichia coli lactose operon regulatory system.</a> Nucleic Acids Res. 9, 3047-3060 (1981).</li>
<li>Ryder, S. P., Recht, M. I., Williamson, J. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Quantitative+analysis+of+protein-RNA+interactions+by+gel+mobility+shift%5BTitle%5D)+AND+%22Methods+Mol+Biol%22%5BJournal%5D)">Quantitative analysis of protein-RNA interactions by gel mobility shift.</a> Methods Mol Biol. 488, 99-115 (2008).</li>
<li>Hellman, L. M., Fried, M. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Electrophoretic+mobility+shift+assay+%28EMSA%29+for+detecting+protein-nucleic+acid+interactions%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Protoc%22%5BJournal%5D)">Electrophoretic mobility shift assay (EMSA) for detecting protein-nucleic acid interactions.</a> Nat Protoc. 2, 1849-1861 (2007).</li>
<li>Luscieti, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Novel+mutations+in+the+ferritin-L+iron-responsive+element+that+only+mildly+impair+IRP+binding+cause+hereditary+hyperferritinaemia+cataract+syndrome%5BTitle%5D)+AND+%22Orphanet+J+Rare+Dis%22%5BJournal%5D)">Novel mutations in the ferritin-L iron-responsive element that only mildly impair IRP binding cause hereditary hyperferritinaemia cataract syndrome.</a> Orphanet J Rare Dis. 8, 30(2013).</li>
<li>Rio, D. C. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aRio%2C+DC+%22Filter-binding+assay+for+analysis+of+RNA-protein+interactions%22">Filter-binding assay for analysis of RNA-protein interactions</a>. 2012, CSHL Press. Cold Spring Harbor, NY. 1078-1081 (2012).</li>
<li>Wang, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Iron-mediated+degradation+of+IRP2%3A+an+unexpected+pathway+involving+a+2-oxoglutarate-dependent+oxygenase+activity%5BTitle%5D)+AND+%22Mol.+Cell.+Biol%22%5BJournal%5D)">Iron-mediated degradation of IRP2: an unexpected pathway involving a 2-oxoglutarate-dependent oxygenase activity.</a> Mol. Cell. Biol. 24, 954-965 (2004).</li>
<li>Leibold, E. A., Munro, H. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cytoplasmic+protein+binds+in+vitro+to+a+highly+conserved+sequence+in+the+5%27+untranslated+regions+of+ferritin+heavy-+and+light-subunit+mRNAs%5BTitle%5D)+AND+%22Proc.+Natl.+Acad.+Sci.+USA%22%5BJournal%5D)">Cytoplasmic protein binds in vitro to a highly conserved sequence in the 5' untranslated regions of ferritin heavy- and light-subunit mRNAs.</a> Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 85, 2171-2175 (1988).</li>
<li>Haile, D. J., Hentze, M. W., Rouault, T. A., Harford, J. B., Klausner, R. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Regulation+of+interaction+of+the+iron-responsive+element+binding+protein+with+iron-responsive+RNA+elements%5BTitle%5D)+AND+%22Mol.+Cell.+Biol%22%5BJournal%5D)">Regulation of interaction of the iron-responsive element binding protein with iron-responsive RNA elements.</a> Mol. Cell. Biol. 9, 5055-5061 (1989).</li>
<li>Mueller, S., Pantopoulos, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Activation+of+iron+regulatory+protein-1+%28IRP1%29+by+oxidative+stress%5BTitle%5D)+AND+%22Methods+Enzymol%22%5BJournal%5D)">Activation of iron regulatory protein-1 (IRP1) by oxidative stress.</a> Methods Enzymol. 348, 324-337 (2002).</li>
<li>Wang, J., Pantopoulos, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Regulation+of+cellular+iron+metabolism%5BTitle%5D)+AND+%22Biochem+J%22%5BJournal%5D)">Regulation of cellular iron metabolism.</a> Biochem J. 434, 365-381 (2011).</li>
<li>Hentze, M. W., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Identification+of+the+iron-responsive+element+for+the+translational+regulation+of+human+ferritin+mRNA%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">Identification of the iron-responsive element for the translational regulation of human ferritin mRNA.</a> Science. 238, 1570-1573 (1987).</li>
<li>Casey, J. L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Iron-responsive+elements%3A+regulatory+RNA+sequences+that+control+mRNA+levels+and+translation%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">Iron-responsive elements: regulatory RNA sequences that control mRNA levels and translation.</a> Science. 240, 924-928 (1988).</li>
<li>Dandekar, T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Identification+of+a+novel+iron-responsive+element+in+murine+and+human+erythroid+d-aminolevulinic+acid+synthase+mRNA%5BTitle%5D)+AND+%22EMBO+J%22%5BJournal%5D)">Identification of a novel iron-responsive element in murine and human erythroid d-aminolevulinic acid synthase mRNA.</a> EMBO J. 10, 1903-1909 (1991).</li>
<li>Gray, N. K., Pantopoulos, K., Dandekar, T., Ackrell, B. A. C., Hentze, M. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Translational+regulation+of+mammalian+and+drosophila+citric+acid+cycle+enzymes+via+iron-responsive+elements%5BTitle%5D)+AND+%22Proc.+Natl.+Acad.+Sci.+USA%22%5BJournal%5D)">Translational regulation of mammalian and drosophila citric acid cycle enzymes via iron-responsive elements.</a> Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 93, 4925-4930 (1996).</li>
<li>McKie, A. T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+novel+duodenal+iron-regulated+transporter+IREG1%2C+implicated+in+the+basolateral+transfer+of+iron+to+the+circulation%5BTitle%5D)+AND+%22Mol.+Cell%22%5BJournal%5D)">A novel duodenal iron-regulated transporter IREG1, implicated in the basolateral transfer of iron to the circulation.</a> Mol. Cell. 5, 299-309 (2000).</li>
<li>Gunshin, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cloning+and+characterization+of+a+mammalian+protein-coupled+metal-ion+transporter%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">Cloning and characterization of a mammalian protein-coupled metal-ion transporter.</a> Nature. 388, 482-488 (1997).</li>
<li>Sanchez, M., Galy, B., Muckenthaler, M. U., Hentze, M. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Iron-regulatory+proteins+limit+hypoxia-inducible+factor-2alpha+expression+in+iron+deficiency%5BTitle%5D)+AND+%22Nat.+Struct.+Mol.+Biol%22%5BJournal%5D)">Iron-regulatory proteins limit hypoxia-inducible factor-2alpha expression in iron deficiency.</a> Nat. Struct. Mol. Biol. 14, 420-426 (2007).</li>
<li>Sanchez, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Iron+regulation+and+the+cell+cycle%3A+Identification+of+an+iron-responsive+element+in+the+3%27-untranslated+region+of+human+cell+division+cycle+14A+mRNA+by+a+refined+microarray-based+screening+strategy%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Biol.+Chem%22%5BJournal%5D)">Iron regulation and the cell cycle: Identification of an iron-responsive element in the 3'-untranslated region of human cell division cycle 14A mRNA by a refined microarray-based screening strategy.</a> J. Biol. Chem. 281, 22865-22874 (2006).</li>
<li>Santos, C. O., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((An+iron+responsive+element-like+stem-loop+regulates+alpha-hemoglobin-stabilizing+protein+mRNA%5BTitle%5D)+AND+%22J+Biol+Chem%22%5BJournal%5D)">An iron responsive element-like stem-loop regulates alpha-hemoglobin-stabilizing protein mRNA.</a> J Biol Chem. 283, 26956-26964 (2008).</li>
<li>Liu, Z., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Siderophore-mediated+iron+trafficking+in+humans+is+regulated+by+iron%5BTitle%5D)+AND+%22J+Mol+Med+%28Berl%22%5BJournal%5D)">Siderophore-mediated iron trafficking in humans is regulated by iron.</a> J Mol Med (Berl. 90, 1209-1221 (2012).</li>
<li>Gray, N. K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Recombinant+iron+regulatory+factor+functions+as+an+iron-responsive+element-binding+protein%2C+a+translational+repressor+and+an+aconitase.+A+functional+assay+for+translational+repression+and+direct+demonstration+of+the+iron+switch%5BTitle%5D)+AND+%22Eur.+J.+Biochem%22%5BJournal%5D)">Recombinant iron regulatory factor functions as an iron-responsive element-binding protein, a translational repressor and an aconitase. A functional assay for translational repression and direct demonstration of the iron switch.</a> Eur. J. Biochem. 218, 657-667 (1993).</li>
<li>Bradford, M. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+rapid+and+sensitive+method+for+the+quantitation+of+microgram+quantities+of+protein+utilizing+the+principle+of+protein-dye+binding%5BTitle%5D)+AND+%22Anal.+Biochem%22%5BJournal%5D)">A rapid and sensitive method for the quantitation of microgram quantities of protein utilizing the principle of protein-dye binding.</a> Anal. Biochem. 72, 248-254 (1976).</li>
<li>Testa, U., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Differential+regulation+of+iron+regulatory+element-binding+protein%28s%29+in+cell+extracts+of+activated+lymphocytes+versus+monocytes-macrophages%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Biol.+Chem%22%5BJournal%5D)">Differential regulation of iron regulatory element-binding protein(s) in cell extracts of activated lymphocytes versus monocytes-macrophages.</a> J. Biol. Chem. 266, 13925-13930 (1991).</li>
<li>Hentze, M. W., Rouault, T. A., Harford, J. B., Klausner, R. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Oxidation-reduction+and+the+molecular+mechanism+of+a+regulated+RNA-protein+interaction%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">Oxidation-reduction and the molecular mechanism of a regulated RNA-protein interaction.</a> Science. 244, 357-359 (1989).</li>
<li>Meyron-Holtz, E. G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Genetic+ablations+of+iron+regulatory+proteins+1+and+2+reveal+why+iron+regulatory+protein+2+dominates+iron+homeostasis%5BTitle%5D)+AND+%22EMBO+J%22%5BJournal%5D)">Genetic ablations of iron regulatory proteins 1 and 2 reveal why iron regulatory protein 2 dominates iron homeostasis.</a> EMBO J. 23, 386-395 (2004).</li>
<li>Huang, F. W., Pinkus, J. L., Pinkus, G. S., Fleming, M. D., Andrews, N. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+mouse+model+of+juvenile+hemochromatosis%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Clin.+Invest%22%5BJournal%5D)">A mouse model of juvenile hemochromatosis.</a> J. Clin. Invest. 115, 2187-2191 (2005).</li>
<li>Sebastiani, G., Pantopoulos, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Disorders+associated+with+systemic+or+local+iron+overload%3A+from+pathophysiology+to+clinical+practice%5BTitle%5D)+AND+%22Metallomics%22%5BJournal%5D)">Disorders associated with systemic or local iron overload: from pathophysiology to clinical practice.</a> Metallomics. 3, 971-986 (2011).</li>
<li>Galy, B., Ferring, D., Hentze, M. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Generation+of+conditional+alleles+of+the+murine+iron+regulatory+protein+%28IRP%29-1+and+-2+genes%5BTitle%5D)+AND+%22Genesis%22%5BJournal%5D)">Generation of conditional alleles of the murine iron regulatory protein (IRP)-1 and -2 genes.</a> Genesis. 43, 181-188 (2005).</li>
<li>Gkouvatsos, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Iron-dependent+regulation+of+hepcidin+in+Hjv-%2F-+mice%3A+Evidence+that+hemojuvelin+is+dispensable+for+sensing+body+iron+levels%5BTitle%5D)+AND+%22PLoS+ONE%22%5BJournal%5D)">Iron-dependent regulation of hepcidin in Hjv-/- mice: Evidence that hemojuvelin is dispensable for sensing body iron levels.</a> PLoS ONE. 9, 85530(2014).</li>
<li>Goforth, J. B., Anderson, S. A., Nizzi, C. P., Eisenstein, R. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Multiple+determinants+within+iron-responsive+elements+dictate+iron+regulatory+protein+binding+and+regulatory+hierarchy%5BTitle%5D)+AND+%22RNA%22%5BJournal%5D)">Multiple determinants within iron-responsive elements dictate iron regulatory protein binding and regulatory hierarchy.</a> RNA. 16, 154-169 (2010).</li>
<li>Gopinath, S. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mapping+of+RNA-protein+interactions%5BTitle%5D)+AND+%22Anal+Chim+Acta%22%5BJournal%5D)">Mapping of RNA-protein interactions.</a> Anal Chim Acta. 636, 117-128 (2009).</li>
</ol>

De auteurs verklaren dat ze geen concurrerende financiële belangen hebben.

Hierin beschrijven we een protocol dat is ontwikkeld om het IRE-bindende activiteiten van IRP1 en IRP2 bestuderen, en laten we representatieve gegevens. Met verschillende probes, kan dit protocol worden aangepast voor de studie van andere RNA-bindende eiwitten. Een kritische stap is de grootte van de probe. Het gebruik van lange probes, die gemeenschappelijk wanneer de precieze bindingsplaats bekend, kan resulteren in RNA / eiwit-complexen die niet verschillend migreren dan de vrije RNA. In dit geval is het raadzaam om ...

Het EMSA werd oorspronkelijk ontwikkeld om de vereniging van DNA-bindende eiwitten met doel DNA-sequenties 1,2 bestuderen. Het principe is vergelijkbaar voor RNA / eiwit-interacties 3, dat de focus van dit artikel. In het kort wordt RNA negatief geladen en migreren naar de anode tijdens niet-denaturerende elektroforese in polyacrylamide (of agarose) gels. Migratie in de gel hangt af van de grootte van het RNA, die evenredig is met de lading. Specifieke binding van een eiwit RNA verandert de mobiliteit en het complex migreert langzamer dan de vrije RNA. Dit is voornamelijk te wijten aan een toename van het molecuulgewicht, maar ook veranderingen in de lading en eventueel conformatie. Gebruik makend van een gelabelde RNA als probe maakt een eenvoudige controle van de &quot;gelretardatie&quot; of &quot;bandverschuiving&quot;. Het gebruik van 32P-gemerkte RNA-probes is heel gebruikelijk en biedt een hoge gevoeligheid. De migratie van RNA / eiwit-complexen en vrij RNA gedetecteerddoor autoradiografie. Nadelen zijn de korte halfwaardetijd van 32 P (14.29 dagen), de geleidelijke achteruitgang van de kwaliteit van de probe door radiolyse, het vereiste van een vergunning radioactiviteit en infrastructuur voor radioactiviteit werken en potentiële biologische veiligheid betreft. Daarom zijn alternatieve, niet-isotopische werkwijzen voor het labelen van de RNA probe ontwikkeld, bijvoorbeeld met fluoroforen of biotine, die detectie van fluorescerende of chemiluminescerende beeldvorming 4,5 inschakelen. Beperkingen van deze werkwijzen zijn de hogere kosten en vaak lagere gevoeligheid dan isotopische labeling en het potentieel van niet-isotopische labels om de interactie RNA / eiwit. Niet-denaturerende polyacrylamide gels zijn geschikt voor de meeste toepassingen EMSA en worden vaak gebruikt. Soms kan agarosegels alternatief voor de analyse van grote complexen vormen. Het grote voordeel van EMSA is dat combineert eenvoud, gevoeligheid en robuustheid 4 &lt;/ Sup&gt;. De test kan worden voltooid binnen een paar uur en niet verfijnd instrumentarium nodig. RNA / eiwit interacties kunnen worden gedetecteerd door EMSA bij concentraties van 0,1 nM of minder, en in een groot aantal bindende voorwaarden (pH 4,0-9,5, monovalente zoutconcentratie 1-300 mM, en 0 - 60 ° C). RNA / eiwit complexvorming kan ook worden bestudeerd door het filter-bindingstest. Dit is een eenvoudige, snelle en goedkope procedure gebaseerd op het behoud van RNA / eiwit-complexen in een nitrocellulose filter, terwijl een vrije RNA sonde passeert 6. Vergeleken met EMSA wordt beperkt wanneer het RNA probe bevat meerdere bindingsplaatsen of het ruwe extract bevat meerdere RNA-bindende eiwitten die binden aan de probe op dezelfde locatie. Terwijl meerdere RNA / eiwit-interacties worden gedetecteerd door de filter binding assay, kunnen ze gemakkelijk worden gevisualiseerd door EMSA. In sommige gevallen, visualisatie is vooravondn mogelijk wanneer twee RNA / eiwit-complexen co-migreren (bijvoorbeeld menselijke IRP1 / IRE en IRP2 / IRE complexen), door toevoeging van een antilichaam tegen één van de RNA-bindende eiwitten aan de EMSA reactie, waardoor verdere vertraging op de gel ( &quot;supershift&quot;) 7. De EMSA is op grote schaal gebruikt om IRP1 en IRP2, die post-transcriptionele regulatoren van ijzer metabolisme 8-10 zijn te bestuderen. Ze werken door te binden aan IRES, fylogenetisch geconserveerd haarspeldstructuren binnen de UTR&#39;s van verschillende mRNA&#39;s 11. IRES werden voor het eerst ontdekt in de mRNAs coderend ferritine 12 en transferrine receptor 1 (TfR1) 13 eiwitten ijzer opslag en toepassing, respectievelijk. Later, IRES werden gevonden in erythroid-specifieke aminolevulinaat synthase (ALAS2) 14, mitochondriale aconitase 15, ferroportin 16, tweewaardige metalen transporter 1 (DMT1) 17, hypoxie induceerbare factor 2 <em&gt; α (HIF2α) 18 en andere mRNA&#39;s 19-21. Het prototype H- en L-ferritine mRNAs bevatten één IRE in het 5 &#39;UTR, terwijl TfR1 mRNA meerdere IRES in de 3&#39; UTR. IRE / IRP interacties specifiek remmen ferritine mRNA vertaling door sterisch blokkeren van de associatie van de 43S ribosomale subunit; Bovendien, ze stabiliseren TfR1 mRNA tegen endonucleolytische splitsing. IRP1 en IRP2 aandeel uitgebreide sequentie-overeenkomst en vertonen een hoge-IRE bindende activiteit in-ijzer uitgehongerd cellen. In ijzergehalte cellen IRP1 assembleert een cubaan Fe-S cluster dat converteert naar cytosolische aconitase ten koste van de IRE-bindingsactiviteit, terwijl IRP2 ondergaat proteasomale degradatie. Dus de IRE / IRP interacties afhangen van de cellulaire ijzerstatus, maar ook gereguleerd door andere signalen, zoals H 2 O 2, stikstofoxide (NO) of hypoxie. We beschrijven hier het protocol voor de beoordeling IRE-bindingsactiviteit van ruwe cel- en weefselextracten van EMSA. We gebruikten een 32P gelabelde H-ferritine IRE probe die werd gegenereerd door in vitro transcriptie van een plasmide DNA matrijs (I-12.CAT), waarbij het ​​IRE sequentie oorspronkelijk geïntroduceerd in sense oriëntatie stroomafwaarts van de T7 RNA polymerase plaats van klonen versmolten synthetische oligonucleotiden 22.

<table><tbody><tr><td>leupeptin</td><td>SIGMA</td><td>L2884</td><td></td></tr><tr><td>PMSF</td><td>SIGMA</td><td>78830</td><td></td></tr><tr><td>BioRad Protein Assay</td><td>BIORAD</td><td>500-0006</td><td></td></tr><tr><td>T7 RNA polymerase</td><td>Thermoscientific</td><td>EPO111</td><td></td></tr><tr><td>RNase Inhibitor</td><td>Invitrogen</td><td>15518-012</td><td></td></tr><tr><td>UTP [alpha-32P]</td><td>Perkin-Elmer</td><td>NEG507H</td><td></td></tr><tr><td>Scintillation liquid</td><td>Beckman Coulter</td><td>141349</td><td></td></tr><tr><td>heparin</td><td>SIGMA</td><td>H0777</td><td></td></tr><tr><td>Rnase T1</td><td>Thermoscientific</td><td>EN0541</td><td></td></tr><tr><td>Naam van het apparaat</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Tissue Ruptor</td><td>Qiagen</td><td>9001271</td><td></td></tr><tr><td>Scintillatieteller</td><td>Beckman Coulter</td><td>LS6500</td><td></td></tr><tr><td>Protean II xi Cell</td><td>BIORAD</td><td>165-1834</td><td></td></tr><tr><td>20 wel kammen</td><td>BIORAD</td><td>165-1868</td><td>1,5 mm dik</td></tr><tr><td>1,5 mm ruimtes</td><td>BIORAD</td><td>165-1849</td><td></td></tr><tr><td>PowerPac</td><td>BIORAD</td><td>164-5070</td><td></td></tr></tbody></table>

elektroforetische mobiliteit shift assay (emsa) voor de studie van rna-eiwit interacties: het ire / irp voorbeeld

Electrophoretic Mobility Shift Assay (EMSA) for the Study of RNA-Protein Interactions: The IRE/IRP Example

RNA / eiwit-interacties cruciaal zijn voor post-transcriptionele regulerende pathways. Onder de best gekarakteriseerde cytosole RNA-bindende eiwitten zijn ijzer regulerende eiwitten, IRP1 en IRP2. Ze binden aan reagerende elementen (IRES) in het niet-getranslateerde gebieden (UTR) van verschillende doelwit mRNA strijken, waardoor de mRNA translatie of stabiliteit beheersen. IRE / IRP interacties zijn uitgebreid bestudeerd door EMSA. We beschrijven hier de EMSA protocol voor de analyse van de IRE-bindende activiteit van IRP1 en IRP2, die kan worden gegeneraliseerd tot de activiteit van andere RNA-bindende eiwitten bepalen ook. Een ruw eiwit lysaat bevattende een RNA bindend eiwit, of een gezuiverd preparaat van dit eiwit wordt geïncubeerd met een overmaat van 32P-gemerkte RNA-probe, waardoor complexvorming. Heparine wordt toegevoegd om niet-specifieke eiwit uitsluit sonderen binding. Vervolgens wordt het mengsel geanalyseerd door niet-denaturerende elektroforese op een polyacrylamidegel. De gratis sondemigreert snel, terwijl de RNA / eiwitcomplex exposities achterlijk mobiliteit; vandaar, wordt de procedure ook wel &quot;gelretardatie&quot; of &quot;bandverschuiving&quot; test. Na voltooiing van elektroforese wordt de gel gedroogd en RNA / eiwit-complexen, alsmede vrij probe worden gedetecteerd door autoradiografie. Het algemene doel van het protocol is op te sporen en te kwantificeren IRE / ITC en andere RNA / eiwit interacties. Bovendien kan EMSA ook worden gebruikt om de specificiteit, bindingsaffiniteit en stoichiometrie van de interactie RNA / eiwit onderzochte bepalen.

Een radioactief gemerkte IRE sonde werd bereid, zoals beschreven in de paragrafen 3 en 4 van het protocol. De sequentie van de probe was 5&#39;-GGGCGAAUUC GAGCUCGGUA CCCGGGGAUC CUG C UUCAA C AGUGC UUGGA CGGAUCCU-3 &#39;; de vetgedrukte nucleotiden vertegenwoordigen een ongepaard C residu en de lus, die zijn kritische IRE functies. De specifieke radioactiviteit van de probe was 4,5 x 10 9 cpm / ug RNA. Om de effecten van ijzer verstoringen op IRE-b...

Hier presenteren we een protocol om RNA / eiwit interacties te analyseren. De elektroforetische mobiliteit shift assay (EMSA) is gebaseerd op de differentiële migratie van RNA / eiwit-complexen en vrij RNA in natieve gelelektroforese. Door een radioactief gemerkte RNA-probe, kan RNA / eiwit-complexen worden gevisualiseerd door autoradiografie.

Elektroforetische mobiliteit Shift Assay (EMSA) voor de studie van RNA-eiwit interacties: Het IRE / IRP Voorbeeld

RNA/protein interactions are critical for post-transcriptional regulatory pathways. Among the best-characterized cytosolic RNA-binding proteins are iron ...

Het algemene doel van het volgende experiment is om RNA-eiwitinteracties uit celextracten te analyseren met behulp van een elektroforetische mobiliteitsverschuivingstest. Dit wordt bereikt door eerst een eiwitextract van cellen of weefsels in een aparte stap te bereiden, een genspecifiek radioactief gelabeld RNA-sonde wordt gesynthetiseerd en gezuiverd. Het eiwitextract wordt vervolgens gemengd met de gelabelde RNA-sonde om de vorming van specifieke RNA-eiwitcomplexen mogelijk te maken.Ten slotte wordt het reactieproduct geladen op een niet-denaturerende polyacrylamidegel en geanalyseerd door elektroforese. Vrije RNA-sonde wordt gescheiden van de RNA-eiwitcomplexen door zijn snellere mobiliteit. De elektroforetische mobiliteitsverschuivingstest wordt veel gebruikt om RNA-eiwitinteracties te analyseren. We konden de binding van ijzerregulerende eiwitten, IRP één en IRP twee naar hun doel-RNA-element analyseren.Maar de methode kan ook worden toegepast voor de studie van andere RNA-bindende eiwitten. Deze procedure wordt aangetoond door Dr. Kain, een Filippijnse onderzoeksmedewerker in mijn laboratorium, en door Dr. Nicole Wilkinson, een postdoctoraal onderzoeker Voor aderente cellen

electrophoretic-mobility-shift-assay-emsa-for-study-rna-protein

Research

JoVE Journal

Biology

Biologie

Vanwege het tijdelijke karakter van de pre-mRNA, kan het moeilijk zijn te isoleren en te...

Een snelle High-throughput Methode voor Mapping Ribonucleoproteins (RNP&#39;s) op de menselijke pre-mRNA

In this video, we demonstrate the electrophoretic mobility shift assay to detect protein-DNA interactions using infrared fluorescent-labeled DNA probes. When the protein binds to the DNA probe, it forms a large complex that migrates slowly on and appears as a shifted band on the gel.

Electrophoretic Mobility Shift Assay for Detection of Transcription Factor-DNA Complexes

In this video, we describe the systematic evolution of ligands by the exponential enrichment (SELEX) method to identify specific RNA-binding sequences for a target protein of interest. The protein is incubated with a large pool of randomized RNA sequences, and the protein-binding RNA sequences are isolated, PCR-amplified, and sequenced to identify their protein-binding sites.

SELEX-Based In Vitro Binding Assay to Identify RNA-Protein Interactions

We presenteren een strategisch plan en protocol voor het identificeren van niet-coderende genetische varianten die de binding van transcriptiefactoren (TF) aan DNA beïnvloeden. Er wordt een gedetailleerd experimenteel protocol gegeven voor elektroforetische mobiliteitsverschuivingsassay (EMSA) en DNA-affiniteitsprecipitatie-assay (DAPA) analyse van genotype-afhankelijke TF DNA-binding.

Screening voor Functionele niet-coderende genetische varianten Met behulp van Electroforetische Mobility Shift Assay (EMSA) en DNA-affiniteit Neerslag Assay (DAPA)

We beschrijven hier een geoptimaliseerd protocol van TL-elektroforetische mobiliteit shift assays (Femsa) met behulp van gezuiverd SOX-2 eiwitten in combinatie met infrarood fluorescerende kleurstof gemerkte DNA-probes als een case study van een belangrijke biologische kwestie aan te pakken.

Een geoptimaliseerde protocol voor Electroforetische Mobility Shift Assay Met behulp van infrarood fluorescerende kleurstof-gemerkte oligonucleotiden

Inheemse polyacrylamide gelelektroforese is een fundamenteel hulpmiddel voor het analyseren van RNA-eiwitinteracties. Traditioneel hebben de meeste experimenten verticale gels gebruikt. Horizontale gels verschaffen echter verschillende voordelen, zoals de mogelijkheid om complexen te monitoren tijdens elektroforese. Wij bieden een gedetailleerd protocol voor het genereren en gebruiken van horizontale inheemse gelelektroforese.

Horizontale Gel Electroforese voor Verbeterde Detectie van Proteïne-RNA Complexen

Plaats-geleide mutagenese is een techniek die wordt gebruikt om specifieke mutaties in deoxyribonucleic acid (DNA). Dit protocol beschrijft hoe het te doen plaats-geleide mutagenese met een 2-step en 3-staps polymerase-kettingreactie (PCR) gebaseerde benadering, die is van toepassing op elk fragment van DNA van belang.

Plaats-geleide mutagenese voor In Vitro en In Vivo experimenten wordt geïllustreerd met RNA interacties in Escherichia Coli

Bij deze methode kwantificeren we de bindende affiniteit van RNA-bindende eiwitten (rbp's) naar verwant en niet-verwant binding sites met behulp van een eenvoudige, Live, reporter assay in bacteriële cellen. De test is gebaseerd op onderdrukking van een reporter-gen.

Een test voor het kwantificeren van eiwit-RNA-binding bij bacteriën

Hier zijn de protocollen voor in vitro biochemische assays met behulp van biotine etiketten die algemeen toepasbaar voor het bestuderen van eiwit-nucleïnezuur interacties.

In vitro biochemische assays met behulp van biotine etiketten om eiwit-nucleïnezuur interacties te bestuderen

Hier presenteren we een protocol om endogene RNA binding sites of "Footprints" van RNA: proteïne (RNP) complexen uit zoogdiercellen te verrijken. Deze aanpak omvat twee immunoprecipitaties van RNP-subeenheden en wordt daarom nagesynchroniseerde RNA-immunoprecipitatie in tandem (RIPiT).

Identificatie van voetafdrukken van RNA: eiwitcomplexen via RNA-immunoprecipitatie in tandem gevolgd door sequencing (RIPiT-SEQ)

Leer de elektroforetische mobiliteit shift assay (EMSA) voor het analyseren van RNA-eiwit interacties met behulp van gecodeerde RNA-probes en native gel elektroforese. Deze methode visualiseert specifieke complexen.

Elektroforetische mobiliteit Shift Assay (EMSA) voor de studie van RNA-eiwit interacties: Het IRE / IRP Voorbeeld

Meer video's verkennen