$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
W komórkach RNA występuje w kompleksie z białkami, tworząc RNA:kompleksy białkowe (RNP). RNP są składane wokół białek wiążących RNA (RBP, te, które bezpośrednio wiążą RNA), ale zawierają również inne niż RBP (te, które wiążą RBP, ale nie RNA) i często mają charakter dynamiczny. RBP i ich kofaktory funkcjonują wspólnie w RNP w celu wykonywania funkcji regulacyjnych. Na przykład w szlaku rozpadu mRNA za pośrednictwem nonsensu (NMD) białka UPF (UPF1, UPF2 i UPF3b) rozpoznają przedwcześnie zakończony rybosom. Każde z białek UPF może wiązać się z RNA, ale dopiero gdy łączą się ze sobą, zaczyna tworzyć się aktywny kompleks NMD. W tym kompleksie UPF1 jest dalej aktywowany przez fosforylację przez SMG1 inny niż RBP, a taka aktywacja UPF1 ostatecznie prowadzi do rekrutacji czynników indukujących rozpad mRNA1,2. W tym przykładzie RBP wymagają kofaktorów innych niż RBP do rekrutacji i aktywacji kompleksu RNP, który wyzwala NMD. Kolejną właściwością RNP jest ich niejednorodność składowa. Weźmy pod uwagę spliceosom, który występuje w odrębnych kompleksach E, A, B lub C. Różne kompleksy spliceosomów mają nakładające się na siebie i odrębne białka3. Aby zbadać funkcje RNP, ważne jest wyjaśnienie, które RNA są związane przez RBP i związane z nim białka. Istnieje wiele metod, które to umożliwiają, a każde podejście ma swoje wady i zalety4,5,6,7.
Bardzo popularne metody identyfikacji miejsc wiązania RBP - sieciowanie, a następnie immunoprecypitacja (CLIP) i jej różne odmiany - polegają na świetle ultrafioletowym (UV) do sieciowania RBP z RNA8. Nie jest to jednak skuteczne podejście w przypadku nie-RBP w RNP, które nie kontaktują się bezpośrednio z RNA. W tym miejscu opisujemy alternatywne podejście, które ma zastosowanie zarówno do RBP, jak i innych niż RBP, w celu wyizolowania i zidentyfikowania ich miejsc wiązania RNA. To podejście, zwane immunoprecypitacją RNA w tandemie (RIPiT), składa się z dwóch etapów immunoprecypitacji, które pomagają osiągnąć wyższą swoistość w porównaniu z pojedynczym oczyszczaniem (ryc. 1)9,10. Ze względu na to, że poszczególne etapy immunoprecypitacji (IP) mogą być przeprowadzane z mniejszą rygorystycznością w porównaniu z CLIP, RIPiT nie zależy od dostępności przeciwciał, które są odporne na obecność silnych detergentów podczas immunoprecypitacji. Najbardziej unikalną zaletą RIPiT jest możliwość celowania w dwa różne białka w dwóch etapach oczyszczania; Jest to skuteczny sposób na wzbogacenie składu kompleksu RNP różniącego się od innych podobnych kompleksów11.
Małe zmiany w procedurze RIPiT mogą jeszcze bardziej wzbogacić RNP. Na przykład niektóre interakcje RNA-białko lub białko-białko w RNP są przejściowe i może być trudno skutecznie oczyścić ślady takich kompleksów. Aby ustabilizować takie interakcje, RNP mogą być sieciowane w komórkach za pomocą formaldehydu przed lizą komórek i RIPiT. Na przykład zaobserwowaliśmy, że słaba interakcja między czynnikiem rdzeniowym kompleksu złączy eksonowych (EJC), EIF4AIII a czynnikiem demontażu EJC, PYM12 może być ustabilizowana za pomocą obróbki formaldehydem, dzięki czemu wzbogaconych jest więcej śladów RNA (dane nie pokazane). Przed pobraniem komórek i RIPiT komórki można również leczyć lekami w celu ustabilizowania lub wzbogacenia RNP w określonym stanie. Na przykład podczas badania białek, które są usuwane z mRNA podczas translacji (np. EJC13, UPF114), leczenie inhibitorami translacji, takimi jak puromycyna, cykloheksymid lub harringtonina, może prowadzić do zwiększonego zajmowania białek na RNA.
Ilość RNA odzyskanego z RIPiT jest zazwyczaj niska (0,5-10 pmoles, czyli 10-250 ng RNA, biorąc pod uwagę średnią długość RNA wynoszącą 75 nt). Głównym tego powodem jest to, że tylko niewielka część danego białka jest obecna w kompleksie z innymi białkami w RNP (każde "wolne" białko IP wytworzone w pierwszym etapie jest tracone w drugim IP). Aby wygenerować biblioteki RNA-Seq z tego RNA, przedstawiamy tutaj również adaptację wcześniej opublikowanego protokołu odpowiedniego dla tak niskich danych wejściowych RNA15,16 (Rysunek 2), co daje próbki gotowe do sekwencjonowania o wysokiej przepustowości w ciągu 3 dni.