Здесь мы представляем модифицированный протокол CLIP-seq под названием FbioCLIP-seq с очисткой тандема FLAG-biotin для определения целей РНК-связывающих белков (RBPs) в клетках млекопитающих.
Для просмотра этого контента требуется подписка на JoVE. Войдите или начните свой бесплатный пробный период.
Методическая статья
Здесь мы представляем модифицированный протокол CLIP-seq под названием FbioCLIP-seq с очисткой тандема FLAG-biotin для определения целей РНК-связывающих белков (RBPs) в клетках млекопитающих.
РНК и РНК-связывающие белки (РБП) контролируют несколько биологических процессов. Пространственное и временное расположение РНК и РРБ лежит в основе деликатного регулирования этих процессов. Разработана стратегия под названием CLIP-seq (перекрестное связывание и иммунопреципиентация) для захвата эндогенных белково-РНК-взаимодействий с УФ-перекрестными соединениями с последующим иммунопреципитацией. Несмотря на широкое использование традиционного метода CLIP-seq в исследовании RBP, метод CLIP ограничен наличием высококачественных антител, потенциальными загрязняющими веществами из copurified RBPs, требованием манипуляции изотопами и потенциальной потерей информации во время утомительной экспериментальной процедуры. Здесь мы описываем модифицированный метод CLIP-seq под названием FbioCLIP-seq с использованием тандема FLAG-biotin. Благодаря тандемной очистке и строгим условиям мытья удаляются почти все взаимодействующие РНК-связывающие белки. Таким образом, рнк, взаимодействующие косвенно при посредничестве этих copurified RBPs, также сокращаются. Наш метод FbioCLIP-seq позволяет эффективно обнаруживать прямые РНК, связанные с белком, без процедур SDS-PAGE и мембранной передачи без изотопов и без белка.
РНК и РНК-связывающие белки (РБП) контролируют различные клеточные процессы, включая сращивание, перевод, рибосомный биогенез, эпигенетическуюрегуляции и переход судьбы клеток 1,2,3,4,5,6. Тонкие механизмы этих процессов зависят от уникального пространственного и временного расположения РНК и РРБ. Поэтому важным шагом на пути к пониманию регулирования РНК на молекулярном уровне является выявление позиционной информации о связывающих участках РРБ.
Разработана стратегия, именуемая перекрестными соединениями и иммунопреципитацией (CLIP-seq) для захвата белково-РНК-взаимодействий с УФ-перекрестными соединениями с последующим иммунопреципитациейбелка интереса 7. Ключевой особенностью методологии является индукция ковалентных перекрестных связей между РНК-связывающим белком и его непосредственно связанными молекулами РНК (в пределах 1 евро) путемУФ-облучения 8. Следы RBP могут быть определены кластеризацией тегов CLIP и пиковым вызовом, разрешение которого обычно составляет 30–60 nt. Кроме того, обратный этап транскрипции CLIP может привести к indels (вставки или удаления) или замены кросс-связывающих сайтов, что позволяет идентифицировать белковые связывающие сайты на РНК при одном нуклеотидном разрешении. Трубопроводы, такие как Novoalign и CIMS, были разработаны для анализа результатов секвенирования высокой пропускной способности CLIP-seq8. Несколько модифицированных методов CLIP-seq также были предложены, в том числе индивидуальное нуклеотидное разрешение кросс-ссылок и иммунопреципиентации (iCLIP), расширенный CLIP (eCLIP), irCLIP, и фотоактивируемый рибонуклеозид-улучшенной перекрестной связи и иммунопреципиентации (PAR-CLIP)9,10,11,12.
Несмотря на широкое использование традиционных методов CLIP-seq при изучении RBPs, методы CLIP имеют несколько недостатков. Во-первых, утомительный денатурированный гель электрофорез и процедура переноса мембраны могут привести к потере информации и вызвать ограниченную сложность последовательности. Во-вторых, белок конкретных антител на основе метода CLIP может тянуть вниз белковый комплекс вместо одного целевого белка, что может привести к ложноположим белково-РНК взаимодействий с copurified RBPs. В-третьих, антитела на основе стратегии требует большого количества высококачественных антител, что делает применение этих методов недостаточным для изучения RBPs без высококачественных антител доступны. В-четвертых, традиционный метод CLIP требует радиозаклейм АТФ для обозначения связанных с белком РНК.
Высокое сродство стрептавидина к биотинилированным белкам делает его очень мощным подходом к очистке конкретных белков или белковых комплексов. Эффективное биотинилирование белков, несущих искусственную пептидную последовательность эктопически выраженной бактериальной биотиновой лигазой BirA в клетках млекопитающих, делает его эффективной стратегией для выполнения биотиновой очистки in vivo13. Мы разработали модифицированный метод CLIP-seq под названием FbioCLIP-seq(FLAG- Bioолово-опосредованное Cross-lчернила и Immuno p recipitation с последующим секвенированием высокой пропускной способности) с использованием FLAG-биотина тегатандема очистки 14 (Рисунок 1). Благодаря тандемной очистке и строгим условиям мытья, почти все взаимодействующие RBPs удаляются(рисунок 2). Строгие условия мытья также позволяют обойти SDS-PAGE и мембраны передачи, которая является трудоемкой и технически сложной задачей. И подобно eCLIP и IRCLIP, метод FbioCLIP-seq не имеет изотопов. Пропуск геля на ход и перенос шагов позволяет избежать потери информации, сохраняет аутентичные взаимодействия белка и РНК нетронутыми, а также увеличивает сложность библиотеки. Кроме того, высокая эффективность системы маркировки делает ее хорошим выбором для RBPs без высококачественных антител доступны.
Здесь мы предоставляем пошаговое описание протокола FbioCLIP-seq для клеток млекопитающих. Короче говоря, клетки связаны между собой 254 нм УФ, а затем клеточный лиз и FLAG иммунопреципитации (FLAG-IP). Далее белково-РНК-комплексы дополнительно очищаются путем захвата биотинов, а РНК фрагментированы частичным пищеварением с помощью MNase. Затем РНК, связанная с белком, дефосфорилируется и привязается к связующим звену 3' 5' РНК linker добавляется после РНК фосфорилируется с PNK и eluted по proteinase K пищеварения. После обратной транскрипции сигналы РНК, связанные с белком, усиливаются ПЦР и очищаются путем очистки геля агарозы. Два RBPs были выбраны в качестве примера fbioCLIP-seq результат. LIN28 является хорошо охарактеризованным РНК-связывающим белком, участвующим в созревании микроРНК, переводе белка иперепрограммировании клеток 15,16,17. WDR43 является WD40 домен-содержащий белок считается координировать рибосомы биогенез, эукариотической транскрипции, и эмбриональных стволовых клеток плюрипотентностиуправления 14,18. В соответствии с ранее сообщенные результаты для LIN28 с CLIP-seq, FbioCLIP-seq показывает связывающие сайты LIN28 на "GGAG" мотивы в микроРНК мир-let7g и mRNAs16,19 (Рисунок 3). WDR43 FbioCLIP-seq также определил связывающее предпочтение WDR43 с 5' внешними транскрибированными spacers (5'-ETS) предварительно rRNAs20 (Рисунок 4). Эти результаты подтверждают надежность метода FbioCLIP-seq.
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
1. Строительство клеточной линии
2. Перекрестные связи
3. Препарат лисации клеток
4. Подготовка бисера FLAG
5. Иммунопреципиентация
6. Элюция с 3x пептидом FLAG
7. Стрептавидин бисер подготовки
8. Биотин сродство очистки
9. Частичное переваривание РНК
10. Дефосфорилирование РНК
11. 3' перевязка связующим звеном
12. Лечение PNK
13. Изоляция РНК
14. 5' РНК связующим лигой
15. Обратная транскрипция
16. Усиление ПЦР
17. Анализ биоинформатики
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Схематичное представление процедуры FbioCLIP-seq показано на рисунке 1. По сравнению с FLAG-опосредовано или стрептавидин-опосредованное одноступенчатое очищение сродства, FLAG-биотин тандем очистки удалены почти все copurified белков, избегая загрязнения косвенных белков-РНК взаимодействий (Рисунок 2). Результаты представительов FbioCLIP-seq для LIN28 и WDR43 изображены на рисунке 3 и рису...
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Здесь мы представляем модифицированный метод CLIP-seq под названием FbioCLIP-seq, воспользовавшись системой двойной маркировки FLAG-biotin для выполнения тандемной очистки белково-РНК-комплексов. Система двойной маркировки FLAG-biotin была показана, что была мощна в определять взаимодействия протеин-протеина ипротеина-ДНК 13,21. Здесь мы демонстрируем высокую специфичность и удобство этой системы в определении РНК, взаимодействующих с белками. Благодар...
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Авторов нечего раскрывать.
Грантовая поддержка предоставляется Национальной программой фундаментальных исследований Китая (2017YFA0504204, 2018YFA0107604), Национальным фондом естественных наук Китая (31630095) и Центром наук о жизни при Университете Цинхуа.
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
| Имя | Компания | Каталожный номер | Комментарии |
|---|---|---|---|
| Equipment | |||
| UV сшивающий агент | UVP | HL-2000 HybrilLinker | |
| Affinity Purification Beads | |||
| ANTI-FLAG beads | Sigma-Aldrich | A2220 | |
| Streptavidin beads | Invitrogen | 112.06D | |
| <стронг>Реагенты | |||
| 10x PBS | Gibco | 70013032 | |
| 3 M NaOAc | Ambion | AM9740 | |
| 3 x FLAG пептид | Sigma-Aldrich | F4799 | |
| АТФ | Sigma-Aldrich | A6559 | |
| Хлорид кальция (CaCl2) | Буфер Sigma-Aldrich | C1016 | |
| CIP | NEB | M0290S | CIP находится в той же упаковке. |
| DTT | Sigma-Aldrich | D0632 | |
| EDTA | Sigma-Aldrich | E9884 | |
| EGTA | Sigma-Aldrich | E3889 | |
| Набор для очистки гелем | QIAGEN | 28704 | |
| Гликоген | Ambion | AM9510 | |
| Хлорид магния (MgCl2) | Sigma-Aldrich | 449172 | |
| MNase | NEB | M0247S | |
| NP-40 | Amresco | M158-500ML | |
| PMSF | Sigma-Aldrich | 10837091001 | |
| портеиназа K | TAKARA | 9033 | |
| Коктейль ингибиторов протеазы | Sigma-Aldrich | P8340 | |
| Q5 High-Fidelity 2X Master Mix | NEB | 0492S | |
| обратный транкриптаза ( SupperScriptIII) | Инвитроген | 18080093 | |
| реагент для выделения РНК (Тризол) | Ин | 15596018 | |
| гибитор ингибитора РНКазы | ThermoFisher | EO0381 | |
| РНКазаOUT | Инвитроген | 10777019 | |
| RQ1 Dnase | Promega | M6101 | |
| SDS | Sigma-Aldrich | 1614363 | |
| Хлорид натрия | Sigma-Aldrich | S9888 | |
| дезоксихолат натрия | Sigma-Aldrich | D6750 | |
| T4 PNK | NEB | M0201S | PNK буфер находится в той же упаковке. |
| Т4 РНК лига | ThermoFisher | EL0021 | Т4 РНК лигаза буфер и БСА находятся в одной упаковке. |
| T4 RNA ligase2, усеченный | NEB | M0242S | T4 RNA ligase buffer и 50% PEG находятся в одной упаковке. |
| Трипсин-ЭДТА | ThermoFisher | 25200072 | |
| мочевина | Сигма-Олдрич | 208884 | |
| <сильный>mESC питательная среда | |||
| DMEM (80%) | Gibco | 11965126 | |
| 2-меркаптоэтанол | Gibco | 21985023 | |
| FCS (15%) | Гиклон | ||
| глутамакс (1%) | Gibco | 35050061 | |
| ЛИФ | очищенный рекомбинантный белок; 10 000-кратное разведение | ||
| NEAA (1%) | Gibco | 11140050 | |
| смесь нуклеозидов (1%) | Millipore | ES-008-D | |
| пенициллин-стрептомицин (1%) | Gibco | 15140122 | |
| Kit | |||
| DNA набор для экстракции геля | QIAGEN | 28704 |
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.