Metoda ChIRP oparta na UV do identyfikacji bezpośrednich interakcji lncRNA-białko.
Subskrypcja JoVE jest wymagana do oglądania tego materiału. Zaloguj się lub rozpocznij bezpłatny okres próbny.
Artykuł metodologiczny
* These authors contributed equally
Metoda ChIRP oparta na UV do identyfikacji bezpośrednich interakcji lncRNA-białko.
Długie niekodujące RNA (lncRNA) stały się ważnymi regulatorami różnorodnych procesów biologicznych. Jednak mechanizmy molekularne leżące u podstaw funkcji większości lncRNA pozostają słabo poznane. Identyfikacja oddziałujących białek, szczególnie białek wiązających RNA (RBP), jest kluczową strategią w celu wyjaśnienia funkcji lncRNA. Wśród dostępnych metod, kompleksowa identyfikacja białek wiązających RNA (ChIRP) połączona ze spektrometrią mas jest szeroko stosowana ze względu na prosty projekt sondy i prosty przebieg. Konwencjonalna ChIRP opiera się na fiksacji paraformaldehydem (PFA), która rejestruje zarówno bezpośrednie kontakty RNA-białko, jak i pośrednie interakcje pośredniczone przez czynniki łączące. W przeciwieństwie do tego, fiksacja UV połączona ze ścisłymi warunkami płukania preferencyjnie zachowuje bezpośrednie interakcje RNA-białko. Wykorzystując lncRNA Tug1 jako model, fiksacja UV i fiksacja PFA zostały porównane w ramach ChIRP w hodowlach komórkowych, co wykazało, że metoda ChIRP oparta na UV wzbogaca bezpośrednie interakcje lncRNA-białko. Ta metoda oparta na UV została następnie rozszerzona na jądra myszy, gdzie tkanki zostały rozdrobnione do zawiesiny jednokomórkowych przed fiksacją UV, umożliwiając identyfikację białek wiążących Tug1 w naturalnym kontekście tkankowym. Porównanie z interaktoma pochodzącymi z linii komórkowych ujawniło zarówno wspólne, jak i specyficzne dla tkanki interaktory. Dwie wspólne bezpośrednie interakcje zostały niezależnie zweryfikowane przez wzmocnioną immunoprecypitację krzyżową (eCLIP). Ta metoda ChIRP oparta na UV jest określana jako cPDiRT (przechwytywanie białek bezpośrednio współpracujących z celem RNA). Razem, cPDiRT umożliwia identyfikację białek wiążących lncRNA zarówno w hodowlach komórkowych, jak i w naturalnych tkankach. Połączenie dysocjacji tkankowej i fiksacji UV zapewnia szeroko stosowalną strategię do badania bezpośrednich interakcji lncRNA-białko w różnych układach narządowych.
Ostatnio przeprowadzone badania transkryptomiczne o wysokiej wydajności odkryły tysiące długich niekodujących RNA (lncRNA), które biorą udział w różnorodnych procesach biologicznych, od organizacji chromatyny po sygnalizację komórkową1,2. Mimo ich szerokiego występowania i funkcjonalnego znaczenia, mechanizmy molekularne większości lncRNA pozostają słabo poznane. Główną przeszkodą jest identyfikacja ich fizycznych partnerów białkowych, szczególnie białek wiążących RNA (RBP)3,4,5.
Obecne met....
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Wszystkie roztwory zostały przygotowane z wykorzystaniem ultraczystej wody i reagentów bez nukleazy i proteazy. Wszystkie reagenty i sprzęt są wymienione w Tabeli Materiałów.
Wszystkie eksperymenty na zwierzętach zostały zatwierdzone przez Komitet Etyczny ds. Zwierząt Uniwersytetu Medycznego w Nankinie (Numer zgody: IACUC-1812003-4) i zostały przeprowadzone zgodnie z Przewodnikiem dotyczącym opieki nad zwierzętami laboratoryjnymi (National Research Council, 8. wydanie). Utrzymuj samce myszy C57BL/6 (w wieku 4 tygodni) w cyklu 12 h światło/12 h ciemność z dostępem do żywności i wody ad libitum. Minimalizuj cierpieni....
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Aby zidentyfikować białka wiążące Tug1, do procedury ChIRP włączono sieciowanie UV, ustanawiając metodę nazwaną cPDiRT (Rysunek 1). W pierwszej kolejności przeprowadzono konwencjonalny ChIRP w komórkach GC2, aby wzbogacić białka oddziałujące z Tug1 (Rysunek 2A, B). Analiza spektrometrią mas zidentyfikowała ponad 190 białek wzbogaconych w stosunku do kontroli negatywnej (Rysunek 2C; Tabela u.......
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
cPDiRT został opracowany jako zmodyfikowany protokół oparty na ChIRP, który zastępuje wiązanie krzyżowe paraformaldehydem (PFA) wiązaniem krzyżowym UV w celu selektywnego wychwytywania bezpośrednich interakcji lncRNA-białko. Poprzez połączenie enzymatycznego dysocjacji świeżego tkanki jądrowej na pojedyncze komórki z wiązaniem krzyżowym UV, mapowanie bezpośrednich interakcji zostało rozszerzone z linii komórek hodowanych do tkanek naturalnych. Równoległe eksperymenty na hodowane komórki umożliwiły bezpośrednie porównanie.......
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Wszyscy autorzy deklarują brak konfliktu interesów finansowych.
Autorzy dziękują Qiangfeng Zhang (Uniwersytet Tsinghua) i Ci Chu (laboratorium Howard Chang) za pomocne dyskusje dotyczące oryginalnego protokołu ChIRP. K.Z. był wspierany przez Narodowe Fundusz Nauki Przyrodniczej Chin (32170858) i Program Doskonałych Liderów Akademickich Programu Wschodnich Talentów Szanghaju (BJKJ2025057). L.Y. był wspierany przez Narodowe Fundusz Nauki Przyrodniczej Chin (82571836, 32070843 i 82371617).
....Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
| Nazwa | Firma | Numer katalogowy | Komentarze |
|---|---|---|---|
| 0.25% Trypsin-EDTA Solution | Gibco | 25200056 | do dysocjacji tkanki i przygotowania pojedynczej zawiesiny komórkowej |
| 100% Ethanol | Sigma-Aldrich | 459844 | do oczyszczania RNA |
| AffinityScript Reverse Transcriptase | Agilent | 600107 | do syntezy eCLIP cDNA |
| Anti-CCT3 Antibody | Abcam | Ab225878 | przeciwciało do eCLIP |
| Anti-PABPC1 Antibody | Abcam | Ab312314 | przeciwciało do eCLIP |
| Chloroform | Sigma-Aldrich | C2432 | do ekstrakcji RNA |
| Collagenase Type IV | Sigma-Aldrich | C5138 | do enzymatycznej dysocjacji tkanki jąder |
| Dephosphorylation reagents (T4 PNK) | New England Biolabs | M0201S | do defosforylacji RNA eCLIP |
| DMEM High Glucose Medium | Gibco | 11965092 | do hodowli komórkowej i buforu dysocjacji tkanki |
| Dynabeads MyOne Streptavidin C1 Magnetic Beads | Thermo Fisher Scientific | 65001 | do wychwytywania związków probe-RNA-białko z biotinylacją |
| DynaMag-15 Magnet | Thermo Fisher Scientific | 12301D | do separacji magnesowych cząstek |
| DynaMag-2 Magnet | Thermo Fisher Scientific | 12321D | do separacji magnesowych cząstek |
| EDTA | Sigma-Aldrich | E9884 | do chelatacji dwuwalencyjnych kationów w buforach lizy i płukania |
| Exonuclease I | New England Biolabs | M0293S | do oczyszczania eCLIP cDNA |
| Fetal Bovine Serum (FBS) | Gibco | 10099141C | do zatrzymania trawienia trypsyną |
| Formamide | Thermo Fisher Scientific | AM9342 | do przygotowania buforu hybrydyzacji |
| Hybridization Oven | TUOHE | LF-I | do hybrydyzacji sond i płukania cząstek |
| Low-Melting-Temperature Agarose | Sigma-Aldrich | A9414 | do selekcji wielkości biblioteki eCLIP |
| MinElute Gel Extraction Kit | Qiagen | 28604 | do selekcji wielkości biblioteki eCLIP |
| miRNeasy Mini Kit | Qiagen | 217004 | do oczyszczania RNA |
| NaCl | Sigma-Aldrich | S7653 | do przygotowania buforu płukania z wysokim stężeniem soli |
| Nitrocellulose Membrane | GE Healthcare / Amersham | 10600002 | do transferu zachodów eCLIP |
| NP-40 | Thermo Fisher Scientific | 85125 | do detergentu buforu płukania |
| Nuclease- and protease-free water | Thermo Fisher Scientific | 10977035 | do przygotowania roztworów wolnych od nukleazy |
| NuPAGE 4-12% Bis-Tris Gel | Thermo Fisher Scientific | NP0322BOX | do selekcji wielkości eCLIP |
| NuPAGE Bis-Tris Precast Gels | Thermo Fisher Scientific | NP0321BOX | do separacji białek SDS-PAGE |
| PBS (pH 7.4) | Thermo Fisher Scientific | 10010023 | do mycia i resuspensji komórek |
| Phenylmethylsulfonyl fluoride (PMSF) | Sigma-Aldrich | P7626 | inhibitor proteaz serinowych do buforu lizy komórek; dodaje się świeżo przed użyciem |
| Protease Inhibitor Cocktail | Roche | 4693132001 | inhibitor proteaz o szerokim spektrum do buforu lizy komórek; dodaje się świeżo przed użyciem |
| Proteinase K | Sigma-Aldrich | P4850 | do trawienia białek w ekstrakcji RNA |
| qRT-PCR Master Mix | Thermo Fisher Scientific | 11704044 | do ilościowego RT-PCR w celu potwierdzenia wzbogacenia RNA |
| RNase/Protease-Free DNase I Solution | Thermo Fisher Scientific | EN0521 | do dysocjacji tkanki |
| RNeasy Mini Kit | Qiagen | 74104 | do oczyszczania RNA |
| SDS-PAGE Sample Loading Buffer | Beyotime | P0286 | do przygotowania próbek białkowych |
| Shrimp Alkaline Phosphatase | New England Biolabs | M0371S | do oczyszczania eCLIP cDNA |
| Silver Stain Kit | Beyotime | P00175 | do wizualizowania białek w żelach SDS-PAGE |
| Sodium Deoxycholate | Sigma-Aldrich | D6750 | do detergentu buforu płukania |
| Sodium dodecyl sulfate (SDS) | Sigma-Aldrich | L3771 | do lizy komórek i denaturacji białek |
| Superase-in RNase Inhibitor | Thermo Fisher Scientific | AM2694 | specjalizowany inhibitor RNase; dodaje się świeżo przed użyciem |
| T4 RNA Ligase | New England Biolabs | M0204 | do łączenia adapterów eCLIP |
| Tris–HCl (pH 7.0) | Sigma-Aldrich | T5941 | do przygotowania buforów lizy, hybrydyzacji i płukania |
| TRIzol Reagent | Thermo Fisher Scientific | 15596026CN | do ekstrakcji RNA |
| Ultrasonic cell crusher | ATPIO | ATPIO-650D | do lizy komórek i fragmentacji DNA |
| Ultraviolet Crosslinker | Analytik Jena | UVP CL-1000 | do UV crosslinking interakcji RNA-białko |
| urea | Sigma-Aldrich | U5128 | do degradacji białek eCLIP na membranie |
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.