Bu içeriği görüntülemek için JoVE aboneliğiniz gereklidir. Giriş yapın veya ücretsiz denemenizi bugün başlatın.

Yöntem makalesi

Biotin etiketli RNA dupleksleri kullanılarak bir hedef proteinin helikaz aktivitesi ölçümü

866 görüntüleme

8 Temmuz 2025

Bu makalede

Özet

Kaynak: Yu, L. et al., Protein-Nükleik Asit Etkileşimlerini İncelemek için Biyotin Etiketlerini Kullanan İn Vitro Biyokimyasal Tahliller. J. Vis. Uzm. (2019)

Bu videoda, biotin etiketli dsRNA substratını çözmek için bir hedef proteinin helikaz aktivitesini belirleme prosedürünü gösteriyoruz. Enzimin aktivitesi, elektroforetik hareketlilik kaymasının analiz edilmesiyle ve ardından kemilüminesans enzim konjuge streptavidin kullanılarak bir kemilüminesans deneyi ile tanımlandı.

Protokol

1. Protein hazırlama

  1. MOV10 ifade yapıları
    1. Fare MOV10'u kodlayan cDNA ifade yapıları oluşturun.
      1. Her parça için polimeraz zincir reaksiyonu (PCR) reaksiyonlarını ayarlayın. 1 μL fare cDNA'sı (C57BL / 6 fare testisinden), 1 μL dNTP, 2 μL 10 μM ileri primer, 2 μL 10 μM ters primer, 1 μL DNA polimeraz, 25 μL 2x PCR tamponu ve 18 μL çift damıtılmış H2O (ddH2O) 50 μL.
        not: Mov10 gen fragmanlarının amplifikasyonu için primerler Tablo 1'de listelenmiştir.
      2. Aşağıdaki programları kullanarak PCR reaksiyonları gerçekleştirin: 5 dakika boyunca 95 °C, 15 saniye boyunca 95 °C'de 35 döngü ısıtma, 64 °C'de 15 saniye tavlama, 72 °C'de 20 saniye uzatma (tam uzunlukta MOV2 uzatmak için 10 dakika) ve son uzatma 68 °C'de 7 dakika.
    2. Amplifiye edilmiş PCR DNA'sını jel elektroforezi ile analiz edin, gerekli boyuttaki bandı jelden bir UV lambası altında hızlı bir şekilde kesin ve bir santrifüj tüpüne yerleştirin.
      not: MOV10 için agaroz jel üzerinde görünen beklenen ürün boyutu 3015 bp'dir.
    3. PCR DNA'sını, üreticinin protokolünü takip ederek bir jel ekstraksiyon kiti ile saflaştırın.
      1. Adım 1.1.2'den itibaren santrifüj tüpüne eşit hacimde çözündürücü tampon ekleyin ve jeli 50-55 °C'lik bir su banyosunda 5-10 dakika eriterek jel parçalarının tamamen erimesini sağlayın. Tüpün duvarından herhangi bir damlacık toplamak için kısa bir süre santrifüjleyin.
        not: Jelin ve çözünen tamponun kütle/hacim konsantrasyonu 1 mg/μL'dir.
      2. Adsorpsiyon kolonunu toplama tüpüne yerleştirin, çözünmüş jel parçasını içeren çözeltiyi adsorpsiyon kolonuna aktarın ve 2 dakika boyunca 12.000 x g'da santrifüjleyin.
      3. Toplama tüplerinin altındaki süzüntüyü atın. Kolona 600 μL yıkama tamponu ekleyin, 12.000 x g'da 1 dakika santrifüjleyin ve süzüntüyü atın.
      4. Adım 1.1.3.3'ü bir kez tekrarlayın.
      5. Sütunu tekrar toplama tüpüne yerleştirin ve kalan tüm yıkama tamponunu çıkarmak için 2 dakika boyunca 12.000 x g'da santrifüjleyin.
      6. Adsorpsiyon kolonunu 1.5 mL sterilize edilmiş bir santrifüj tüpüne yerleştirin, adsorpsiyon kolonunun ortasına 50 μL ddH2Oekleyin ve 1 dakika boyunca 12.000 x g'da santrifüjleyin. Bir spektrofotometre kullanarak elüatın DNA konsantrasyonunu ölçün.
    4. Plazmitlerin kısıtlama sindirimi
      1. 4 μg pRK5 vektörü, 5 μL 10x sindirim tamponu, 1 μL BamHI ve 1 μL XhoI ve ddH2O'yu 50 μL'lik bir nihai reaksiyon hacmine karıştırarak pRK5 vektörünü BamHI ve XhoI ile sindirin. 37 ° C'de 2 saat inkübe edin.
    5. Vektör DNA'yı jel elektroforezi ile analiz edin, bir UV lambası altında bir neşter ile jelden istenen boyutta bandı hızlı bir şekilde kesin ve bir santrifüj tüpüne yerleştirin.
    6. Vektör DNA'yı, üreticinin talimatlarını izleyerek 1.1.3 olarak bir jel ekstraksiyon kiti ile saflaştırın.
    7. 0.03 pmol doğrusallaştırılmış vektör, 0.06 pmol cDNA fragmanı, 2 μL ligaz ve 4 μL 5x ligaz tamponu ve ddH 2O'yu 10 μL.
      'lik bir son reaksiyon hacminde birleştirerek standart birrekombinant ligasyon reaksiyonu oluşturun not: MOV10'u bir pRK5 vektörüne klonlayın.
    8. Karışımı 37 °C'de 30 dakika inkübe edin ve ardından reaksiyonu hemen 5 dakika buz üzerinde soğutun. MOV10 rekombinant plazmitlerini DH5α bakterilerine dönüştürün.
      not: Sanger sıralaması ile tüm rekombinant yapıları doğrulayın.
    9. Sıvı kültürlere eşit hacimde% 50 gliserol ekleyerek ve -80 ° C'de depolayarak, doğrulanmış rekombinant plazmitler içeren bakteri kültürlerinin gliserol stoklarını hazırlayın.
      not: Sonraki her deney için, gliserol stoklarından bakterileri taze bir agar plakasına dökün ve adım 1.2'de açıklandığı gibi genişleme için tek bir koloni kullanın.
  2. HEK293T hücrelerinden MOV10 protein ekstraktları
    1. Kültürlenmiş HEK293T hücrelerinde MOV10 proteinlerini geçici olarak eksprese eder.
      1. MOV10-pRK5 plazmitini >500 ng/μL) konsantrasyonda hazırlayın.
      2. 15 cm'lik tabaklarda tohum HEK293T hücreleri. Hücre yoğunluğu ~% 70 -% 90'a ulaştığında, hücre kültürü ortamını% 10 fetal sığır serumu (FBS) ve% 1 penisilin-streptomisin içeren taze Dulbecco'nun Modifiye Kartal Ortamı (DMEM) ile değiştirin.
      3. Bir transfeksiyon için, 60 μg MOV10-pRK5 plazmit DNA'sını 3 mL indirgenmiş serum ortamında seyreltin, ardından 120 μL transfeksiyon arttırıcı reaktif ekleyin ve iyice karıştırın.
      4. Ayrı bir tüpte, 90 μL transfeksiyon reaktifini 3 mL indirgenmiş serum ortamı (penisilin-streptomisin olmadan) ile seyreltin ve iyice karıştırın.
      5. Seyreltilmiş DNA'yı, seyreltilmiş transfeksiyon reaktifinin her bir tüpüne ekleyin. Oda sıcaklığında 15 dakika inkübe edin.
      6. Transfeksiyon karışımını hücre kültürüne ekleyin ve hücreleri ~ 36-48 saat boyunca kültürleyin.
    2. 36-48 saat sonra, her plakadan hücreleri 50 mL'lik bir tüpte toplayın. 4 ° C'de 5 dakika boyunca 500 x g'da santrifüjleyin. Her peleti 10 mL buz gibi soğuk PBS ile yıkayın ve hücreleri 4 ° C'de 5 dakika boyunca 500 x g'da santrifüjleme ile toplayın.
    3. Pelet, tam etilendiamintetraasetik asit (EDTA) içermeyen proteaz inhibitörü kokteyli içeren 3 mL hücre lizis tamponunda yeniden süspanse edin. Buz üzerinde 30 dakika inkübe edin. Lizatı 20.000 x g ve 4 ° C'de 20 dakika santrifüjleyin.
    4. 1,5 mL'lik bir tüpteki hücre tabağı başına 100 μL anti-FLAG manyetik boncuk ekleyin.
    5. Manyetik boncukları 2x K150 tamponu ile yıkayın (pH 7.5'te 50 mM HEPE, 150 mM KoAc, 1 mM DTT, %0.1 NP-40).
      1. Manyetik boncukları 1 mL buz gibi K150 tamponunda yeniden süspanse edin.
      2. Manyetik boncukları 4 ° C'de 2 dakika boyunca hafif dönüşle inkübe edin ve manyetik boncukları bir mıknatıs yardımıyla peletleyin. Süpernatanı çıkarın ve atın.
    6. Manyetik boncukları adım 1.3.3'ten itibaren hücre lizat süpernatantına ekleyin ve 4 ° C'de 2 saat inkübe edin.
    7. Proteine bağlı manyetik boncukları 3 kez K150 tamponu ile, ardından 2 adet 250 mM NaCl içeren K150 ile, daha sonra 3 kez K150 tamponu ile 1.3.5 olarak yıkayın.
    8. Boncukları 300 μL FLAG elüsyon tamponunda (pH 7.5'te 100 mM NaCl, 20 mM Tris-HCl, 5 mM MgCl2,% 10 gliserol) yeniden süspanse edin, FLAG peptidini 0.5 μg / μL'lik bir nihai konsantrasyona ekleyin ve 1 saat boyunca 4 ° C'de bir döndürücü üzerinde boncuklarla inkübe edin, ardından manyetik boncukları bir mıknatıs yardımıyla peletleyin.
    9. Ayrıştırılmış MOV10 proteinlerini içeren süpernatanı toplayın, konsantrasyonu belirleyin ve ileride kullanmak üzere -80 ° C'de saklayın.

2. Nükleik asit hazırlama

  1. Biyotin etiketli veya etiketsiz DNA ve RNA oligonükleotidlerini (oligolar) uygun bir kaynaktan satın alın. Her bir oligo'yu RNaz içermeyen ddH2O ila 20 μM içinde seyreltin ve ileride kullanmak üzere -80 ° C'de tutun.
    not: Bu çalışmada kullanılan DNA/RNA substratlarının oligo dizileri Tablo 2'de listelenmiştir.
  2. MOV10 helikaz aktivite deneyi için çift sarmallı RNA (dsRNA) tavlama reaksiyonu için aşağıdaki karışımı hazırlayın: pH 7.5, 6 mM KCl, 0.2 mMMgCl2'de 60 mM N-2-hidroksietilpiperazin-N-etan-sülfonik asit (HEPES) ve RNaz içermeyen ddH 2O'da 20 μL'lik bir son reaksiyon hacminde.
  3. Tavlama RNA oligoları, biyotin etiketli üst ipliğin (2 μM, nihai konsantrasyon) ve etiketlenmemiş tamamlayıcı alt ipliğin 1.5 katının bir karışımını tavlama tamponunda (adım 2.2) 95 °C'de 5 dakika ısıtarak RNA dupleksi oluşturur ve ardından yavaşça oda sıcaklığına (RT) soğutun.

3. İn vitro biyokimyasal testler

  1. EMSA ve enzimatik reaksiyonlar
    1. MOV10 helikaz aktivite deneyi için, pH 7.5'te 50 mM Tris-HCl, 20 mM KoAc, 2 mM MgCl2, %0.01 NP-40, 1 mM DTT, 2 U/μL RNaz inhibitörü, 10 nM biyotin etiketli RNA substratı, 2 mM adenosin trifosfat (ATP), 100 nM RNA tuzağı ve 20 ng MOV10 proteini ve ddH2O'da 20 μL'lik bir son reaksiyon hacminde karıştırın. Reaksiyon karışımını 37 ° C'de 10 dakika inkübe edin, 30 dk ve 60 dk. Reaksiyonu durdurmak için 5x durdurma arabelleğini ekleyin.
      not: RNA tuzağı, diziye sahip biyotin etiketlenmemiş bir oligo olan RNA tuzağı, çözülmüş dsRNA'nın tekrar tavlanmasını önleyen etiketli oligoya tamamlayıcıdır.
  2. Poliakrilamid jeller
    1. Jel plakaları (16 cm x 16 cm) ve 1,5 mm tarakları yıkayın. Jel elektroforez ünitelerini monte edin.
    2. %10 doğal poliakrilamid jel hazırlamak için 14 mL ddH2O, 1.25 mL 10x Tris-borik asit-EDTA (TBE), 8.3 mL %30 akrilamid, 1.25 mL %50 gliserol, 187.5 μL %10 taze hazırlanmış amonyum persülfat (APS) ve 12.5 μL tetrametiletilendiamin (TEMED).
    3. % 20 doğal poliakrilamid jel hazırlamak için 5.5 mL ddH2O, 1.25 mL 10x TBE, 1.25 mL %50 gliserol, 16.7 mL %30 akrilamid, 187.5 μL %10 APS ve 12.5 μL TEMED.
    4. Akrilamid solüsyonunu hemen jelin içine dökün ve tarağı yerleştirin. Karışımın yaklaşık 30 dakika polimerize olmasına izin verin.
  3. Jel koşu
    1. Tarağı çıkarın ve tankları elektroforez çalıştırma tamponu (0.5x TBE) ile doldurun.
    2. Numune kuyucuklarını 0,5x TBE tamponu ile durulayın, ardından jeli 100 V'ta buz üzerinde 30 dakika önceden çalıştırın. Çalışan tamponu yeni 0,5x TBE ile değiştirin.
    3. Her kuyucuğa 20-25 μL numune yükleyin.
    4. EMSA tahlili için %10 doğal akrilamid jel ve enzimatik tahliller için %20 doğal akrilamid jel kullanın. Bromofenol mavisi işaretleyici jelin alt çeyreğine geçene kadar buz banyosunda 100 V'ta elektroforez çalıştırın.
  4. Jel plakalarını sökün ve yükleme kuyularını ve kullanılmayan şeritleri çıkararak jeli düzeltin. Jeli 0.5x TBE tamponuna yerleştirin.
  5. Filtre kağıdını ve naylon zarı jelin boyutuna göre kesin. Temiz filtre kağıdını ve naylon zarı önceden ıslatın.
  6. Aktarım için yığını birleştirin.
    1. Önceden ıslatılmış membranı önceden ıslatılmış filtre kağıdına yerleştirin.
    2. Jeli zarın üzerine yerleştirin.
    3. Jeli başka bir kat önceden ıslatılmış filtre kağıdı ile örtün.
    4. Temiz bir pipeti merkezden kenara yuvarlayarak tüm hava kabarcıklarını çıkarın.
  7. Numuneleri jelden zara 90 mA'da 20 dakika boyunca yarı kuru bir elektroforetik aparat içinde aktarın.
  8. Aktarımı durdurun ve ardından membranı yeni bir filtre kağıdı üzerinde 1 dakika kurutun.
  9. 254 nm ampullerle donatılmış bir UV ışığı çapraz bağlayıcıda (otomatik çapraz bağlama işlevi) membranı 45-60 s boyunca 120 mJ/cm2'de ışınlayarak numuneleri çapraz bağlayın. Membranı RT'de 30 dakika havayla kurutun.
  10. Kemilüminesans tespiti
    1. Protokol 1: Standart hacimde ticari kemilüminesan nükleik asit tespit kiti kullanın.
      1. Membrana 20 mL bloke edici tampon ekleyin ve 20-25 rpm'de bir döndürücü üzerinde hafifçe çalkalayarak 15-30 dakika inkübe edin.
      2. 20 mL bloke edici tampona 66.7 μL stabilize streptavidin-yaban turpu peroksidaz konjugatı ekleyerek konjugat/bloke edici tampon çözeltisi hazırlayın.
      3. Engelleme tamponunu yavaşça çıkarın ve eşlenik/engelleme tamponu ile değiştirin. 20-25 rpm'de bir döndürücü üzerinde 15 dakika inkübe edin.
      4. Membranı 4x'i 40-45 rpm'de her biri 5 dakika çalkalanarak yıkayın.
      5. Membrana 30 mL substrat dengeleme tamponu ekleyin. Membranı 20-25 rpm'de çalkalayarak 5 dakika inkübe edin.
      6. 6 mL stabil peroksit çözeltisine 6 mL luminol / arttırıcı çözelti ekleyerek substrat çalışma çözeltisini hazırlayın. Işıktan kaçının.
      7. Membranın tüm yüzeyini alt tabaka çalışma solüsyonu ile kaplayın ve 5 dakika inkübe edin.
      8. Membranı kemilüminesan görüntüleme sisteminde 1-3 saniye tarayın.

Tablo 1: PCR'yi Meiob ve Mov10'un gen fragmanlarını amplifiye etmek için kullanılan primerler.İleri ve geri astarlardaki kalın harfler BamHI ve NotI kesme bölgeleridir; ters astardaki italik kalın harfler XhoI kesme siteleridir; kutulardaki kalın harfler, R235A nokta mutasyonuna karşılık gelen nükleotidleri gösterir.

ParçaAstarDiziler (5' ila 3' arası)
MEIOB-AiletmekCGGGATCCATGTTACTTTTTTTGATACACTTGCC
tersATGCGGCCGCTACTTTTAGCTGTTCCACTG
MEIOB-CiletmekCCGCGTGGATCCATGGAACCAAAATACTTTACAACTTCA
tersCGATGCGGCCGCCTCTTTATTTTCTCTTATATAATTCAGTAG
MEIOB-EiletmekCCGCGTGGATCCATGTTACTTTTTTTGATACACTTGCC
tersCGATGCGGCCGCTACTTTTAGCTGTTCCACTG
MEIOB-E-mutiletmekCTCTGATGTGGCAATAAATTTTAAC
tersGTTAAAATTTATTGCCACATCAGAG
MOV10iletmekGACGACGATGACAAGGGATCCATGCCTAGCAAGTTCAGCTGCC
tersGCTTACTCAGCTAAGCTCGAGTCAGAGCTCATTTCTCCACTCTG

Tablo 2: Bu çalışmada kullanılan DNA/RNA substratlarının dizileri.

5'-Biotin-GUGUGUGUGUGUGUGUGUGUGUGUGUGUGUGUGUGUGUGUGUGUGUGUGUGUGUGUGUGUGUGUGUGUGUGUGUGUGUGUGUGUGUGUGUGUGUGUGUGUGUGUGUGUGUGUGUGUGUGUGUGUGUGUGUGUGUGUGUGUGUGUGUGUGUGUGUGUGUGUGUGUGUGUGUGUGUGUGUGUGUGUGUGU
Rakamlar içinAd -larınıDiziler (5' ila 3' arası)
Şekil 2, 536 nt ssDNA5'-Biotin-GTGTGTGTGTGTGTGTGTGTGTGTGTGTGTGTGTGTGTGTGT-3' (DNA)
Şekil 336 nt ssRNA
Şekil 454 nt 5' kuyruklu dsRNA5'-Biotin-ACCGCUGCCGUCGCUCCG-3' (RNA)
5'-ACGAGGGAGACGGAGCGACGGCAGCGGU-3' (RNA)

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Açıklamalar

Herhangi bir çıkar çatışması beyan edilmedi.

Malzemeler

Bu makalede kullanılan malzemelerin listesi
AdŞirketKatalog numarasıYorumlar
ekipman
merkezkaçEppendorf, Almanya5242R
Kemilüminesan Görüntüleme SistemiTanon, Çin5200
Dijital soniferBranson, Amerika Birleşik DevletleriBBV12081048A450 Watt; 50/60 HZ
Yarı kuru elektroforetik kurutma kağıdıHoefer, Amerika Birleşik DevletleriTE77XP
Tüp Tabanca Kristal, Amerika Birleşik Devletleri3406051
UV ışığı çapraz bağlayıcıUVP, Amerika Birleşik DevletleriCL-1000
Malzeme
Naylon membranTermo Bilimsel, ABDTG263940A
TC ile muamele edilmiş Kültür KabıCorning, Amerika Birleşik Devletleri430167100 mm
TC ile muamele edilmiş Kültür KabıCorning, Amerika Birleşik Devletleri430597150 Milimetre
Mikrotüp tüplerAXYGEN, AMERİKA BİRYOLUMCT-150-C1,5 mL
TüpCorning, Amerika Birleşik Devletleri43079115 mL
Reaktif
Anti-FLAG M2 manyetik boncuklarSigma, Amerika Birleşik DevletleriM8823 Serisi
AtpTermo Bilimsel, ABD591136
BCIP/NBT Alkalin Fosfataz Renk Geliştirme KitiBeyotime, ÇinC3206
CelLyticTM M Hücre Lizis Reaktifi Sigma, Amerika Birleşik Devletleri107M4071V
ClonExpress II tek adımlı klonlama kiti Vazyme, ÇinC112
Kemilüminesan Nükleik Asit Tespit KitiTermo Bilimsel, ABDT1269950
dNTP (İngilizce)Sigma-Aldrich, Amerika Birleşik DevletleriDNTP100-1KT
DMEM (Ömer ÇiçeğGibco, Amerika Birleşik Devletleri10569044
EdtaInvitrogen, Amerika Birleşik DevletleriAM9260G0,5 milyon
EDTA içermeyen proteaz inhibitörü kokteyliRoche, Amerika Birleşik Devletleri4693132001
EndoFree Maxi Plazmid KitiVazyme, ÇinDC202
FastPure Jel DNA Ekstraksiyonu Mini KitiVazyme, ÇinDC301-01
FBS (FBS)Gibco, Amerika Birleşik Devletleri10437028
BAYRAK peptidSigma, Amerika Birleşik DevletleriF4799
GliserolSigma, Amerika Birleşik DevletleriSHBK3676
HEPES tamponuSigma, Amerika Birleşik DevletleriSLBZ28371 AYLIK
KOAcSangon Biotech, Çin127-08-02
MgCl2Invitrogen, Amerika Birleşik DevletleriAM9530G1 AYLIK
NaCl (Doğal)Invitrogen, Amerika Birleşik DevletleriAM97595 milyon
NP-40Amresco, Amerika Birleşik DevletleriM158-500ML
Opti-MEM ortamıGibco, Amerika Birleşik Devletleri31985062
PbsGibco, Amerika Birleşik Devletleri10010023pH 7.4
RNaz İnhibitörüPromega, Amerika Birleşik DevletleriN251B
Streptavidin alkalen fosfatazPromega, Amerika Birleşik DevletleriV5591
TBE (Türkçe)Invitrogen, Amerika Birleşik Devletleri15581044
Tris-HCI Tampon Invitrogen, Amerika Birleşik Devletleri155670271 m, pH 7.4
Tris-HCI Tampon Invitrogen, Amerika Birleşik Devletleri155680251 m, pH 8.0
Ara-20Sangon Biotech, ÇinA600560
adet Serisi Serisi Serisi Serisi Serisi Serisi Serisi Serisi Serisi Serisi

Etiketler

RNA D pleks A lmasNatif Poliakrilamid JelKemil minesans SaptamaElektroforetik Mobilite KaymasStreptavidin KonjugeATP HidroliziRNA TuzaklarUV apraz Ba lanma