Method Article
Bir RNA açılan protokolü RNA bağlayıcı proteinlere (RBPS) ve kodlama yapmayan ve kodlama RNA arasındaki etkileşimin saptanması için optimize edilmiştir. androjen reseptörü (AR) için bir RNA fragmanı primer kahverengi adipositlerin lystate onun RBP almak için nasıl kullanılacağını göstermek için bir örnek olarak kullanılmıştır.
RNA bağlayıcı proteinler (RBPS) adipoz gelişiminde ve fonksiyonunda bir düzenleyici bir tabaka olarak ortaya çıkmaktadır. RBPS, hedef mRNA stabilitesi ve dönüşüm etkinliğini etkileyerek transkripsiyon sonrası seviyelerde gen ifadesinin düzenlenmesinde önemli bir rol oynamaktadır. RNA açılan tekniği yaygın mekanizmasının RBPS 'hem de uzun kodlayıcı olmayan RNA'lar' (lncRNAs) işlevini yatan aydınlatmak için gerekli olan RNA-protein etkileşimlerini incelemek için kullanılmıştır. Ancak, adipositlerde yüksek lipid bolluk bu deneyi yapan bir teknik sorun teşkil etmektedir. İşte detaylı RNA açılan protokol birincil adiposit kültürü için optimize edilmiştir. androjen reseptörün (AR) 3 'çevrilmemiş bölge adiposit lystate gelen, onun RBP ortağı Hür proteini almak nasıl göstermek için bir örnek olarak kullanılan bir adenilat-üridilat zengin elementwas içeren (3'UTR) bir RNA fragmanı. Burada tarif edilen yöntem ile etkileşimini tespit etmek için uygulanabilirRBPS ve kodlayıcı olmayan RNA'lar, hem de arasındaki RBPS ve kodlama RNA.
RBPS hücrelerde, tek veya çift sarmallı RNA bağlanan ve RNA-protein komplekslerinin oluşturulması katılmak proteinlerdir. RBPS mRNA ve uzun kodlamayan RNA'lar (lncRNAs) de dahil olmak üzere RNA türlerinin, çeşitli bağlamak, ve post-transkripsiyonel seviyede nüfuzlarını olabilir. Hem RBPS ve lncRNAs adipoz geliştirme gibi yeni regülatörleri ortaya çıkan ve 1,2,3 işlev görmektedir. özel bir RNA molekülü ve bir ya da daha RBPS arasındaki etkileşimi saptamak için çoğu zaman gerekli olan, RBP- mekanizmasını ve hücresel yolların lncRNA-aracılı düzenlenmesinin anlamak için, ve bazen de bir RNA protein ortakları tam spektrum tespit etmek transkript. Ancak, deneme nedeniyle adipositlerdeki lipidlerin içeriği yüksek zor olabilir. Burada tarif edilen RNA açılan protokolü primer kültürlerinde 4,5 arasında adiposit lisatlanndan özel bir RNA protein ortakları almak için de kullanılabilir.
Bu proto Gerekçesişöyle col özetlenmiştir. Bir RNA yem, bir DNA şablonu in vivo transkribe olan, biyotin-etiketli streptavidin kaplı manyetik boncuklar 4 ve konjuge. RNA, yem, daha sonra, bir manyetik stand aşağı çekilir RNA-protein kompleksleri oluşumuna olanak sağlamak için hücresel lizatları ile inkübe edilir. Daha spesifik olarak, RNA açılan protokolü aşağıda açıklanan HÜR proteini, birincil kültür theadipocytelysate gelen mRNA 6,7 3'UTR'sinden bağlı bir evrensel ifade RBP almak için yem olarak AR 3'UTR'sinden bir RNA parçası kullanın. Bu deneyde bağlanma spesifitesini test etmek için, uygun olmayan bir RNAas da boş streptavidin boncuk kontrol olarak dahil edilir. Bu protokol belirli RBP yakalama teyit etmek veya çekilen RBPS sırasıyla 8 tam repertuarını tespit etmek western blotting ya da kütle spektrofotometresi (MS) ile uyumludur.
Çeşitli teknikler RNA-protein etkileşimi incelemek için kullanılabilirs. Belirli bir RBP, RIP (RNA immünopresipitasyon) ve CLIP (UV çapraz ve immünopresipitasyon) bağlı RNA'lar ortaya çıkarmak için uygulanabilir. Buna karşılık, belirli bir RNA protein ortakları belirlemek için, RNA açılır, cıvıltı (RNA saflaştırma ile kromatin izolasyon), ABC (RNA hedeflerinin yakalanması hibridizasyon analizi) ve RAP (RNA antisens arıtma) uygulanabilir. Daha sonra olanlar ile karşılaştırıldığında, RNA açılan teknik kurmak için daha az çaba gerektirir. In vitro ve in vivo proteinler yakalamak için kullanılabilir. Onun in vitro meslektaşı daha teknik olarak daha zor RNA pull, in vivo yaklaşım hücrelerinde çapraz bağlama RNA-protein etkileşimleri korur, hücrelerin ilgi aptamer-etiketli RNA'lar yakalar ve daha sonra bağlı RBPS algılar. RNA açılan düşük bol RBPS ettirecek ve izole edilmesi ve hücresel düzenleme 9,10 kontrol farklı fonksiyonel rolleri var RNA-protein kompleksleri tespit etmek için kullanılabilir Yukarı.
NOT: Bu çalışma kapsamında ilgi RNA AR 3'UTR'sinden bir parçasıdır.
Biotin-etiketli RNA hazırlanması 1.
RNA eşlenik boncuklar 2. hazırlanması
Not: manyetik boncuklar ve süpernatan ayrılması için manyetik bir stand kullanın.
3. Preadibosit İzolasyon ve adipogenesis İndüksiyon
Birincil adipositlerden Hücresel lizat 4. hazırlanması
NOT: Hücre lizatı hazırlık tüm işlemleri emin olun buz üzerinde yapılır ve tüm tamponlar buz üzerinde soğutulmuş edilir. buz üzerinde önceden soğuk Dounce cam homojenizatörler.
5. Bağlayıcı ve RBP elüsyonu
RBP doğrulanması için 6. Western Blot
Bu tanıtım deneyde, AR RNA fragmanı kendi bağlanma proteini Hur yakalamak için yem olarak kullanılmıştır. Hem Hur proteinine ilgili olmayan bir FL RNA yem ve konjüge edilmemiş boş streptavidin boncuk bir alikosu negatif kontrol olarak görev yapmıştır. RNA-protein etkileşimleri çekirdek veya sitoplazmada ya da oluşabilir ve bu açılan protokolü total veya parçalanmış (nükleer ve sitoplazmik) hücre lizatlarında, ya da uygulanabilir. Western blotting ile proteinlerin analizi 15 ul bölünmemiş hücre lizatının örneği Resim boncuk giriş kontrol olarak Hur proteini kullanılarak fare primer kültürünün adiposit lizatı tespit belirten olumlu sonuç verdi, (bölüm 4.8) göstermektedir monoklonal antikor. AR RNA elüsyon fraksiyonu Hur protein, RNA açılan tahlil için AR RNA-konjuge boncuk kullanılarak adiposit lizat tespit belirten olumlu sonuç verdi. FL RNA elüsyon fraksiyonu b Hemsıska boncuk örneği de boş boncuk ve Hur proteini arasında olduğu gibi, FL RNA fragmanı ve Hur proteini arasındaki non-spesifik etkileşimler belirten bu RNA açılan yaklaşımla algılanamaz, olumsuz sonuçlar verdi. Bu iki negatif kontrol sonuçları da AR RNA fragmanı ve Hur protein arasında bir spesifik etkileşim başarılı burada açıklanan RNA açılan protokolü tarafından tespit edilir olduğunu göstermektedir.
Şekil 1: Hur Western Blot Doğrulama RNA Pull-down Tahliller Yakalanan Girdi: sulandırılmış hücre lizatı (sitoplazmik + nükleer lizat);. Boncuk: Boş streptavidin kaplı manyetik boncuklar örnek; FL RNA: FL mRNA ile bağlı streptavidin boncuklar; AR 3'UTR RNA: AR 3'UTR mRNA ile bağlı streptavidin boncuklar; Birincil antikor Hur fare monoklonal antikoru; İkincil antikor keçi antiIgG-HRP -fare; Kısaltma, FL: ateşböceği lusiferaz, AR: androjen reseptörü; bu rakamın daha büyük bir versiyonunu görmek için lütfen buraya tıklayınız.
Santrifüj |
termal cycler |
spektrofotometre |
döndürücü |
Protein jel elektroforezi ve lekeleme aparatı |
Mıknatıs |
Tablo 1: Bu Çalışmasında Kullanılan Önemli Ekipman Bu çalışmada kullanılan başlıca ekipman..
Vitro transkripsiyon kiti içinde |
biyo-küçültülmüş RNA |
DNA ve RNA fragmanlarının geri kazanımı için sütun Spin |
Streptavidin manyetik taneleri |
Hür fare monoklonal antikoru |
Keçi anti-fare IgG-HRP |
Nukleazsız moleküler biyoloji sınıf su |
Fosfat tamponlu salin |
RNaz inhibitör |
Proteaz inhibitörü |
Pfu DNA polimeraz |
Asit guanidinyum tiosianat-fenol çözeltisi |
Tablo 2: Bu Çalışmasında Kullanılan başlıca Reaktifler Bu çalışmada kullanılan başlıca reaktif..
2x RNA yapısı tampon |
20 mM Tris-HCl (pH 7.4) |
0.2 M KCI |
20 mM MgCI2 |
2 mM DTT |
0.8 U / ul RNaz inhibitör |
Tampon A |
0.1 M NaOH |
0.05 M NaCI |
tampon B |
0.1 M NaCl |
1x W & B (Binding ve Yıkama) tamponu |
5 mM Tris-HCl (pH 7.4) |
1 M NaCl |
1x hipotonik tampon |
10 mM Tris-HCI (pH 7.4) |
10 mM KCI |
2 mM MgCl2 |
1 mM DTT |
1mM PMSF |
1x proteaz inhibitörü |
1x Nükleer izolasyonu tampon |
25 mM Tris-HCl (pH 7.4) |
150 mM KCI |
2 mM MgCl2 |
1 mM DTT |
% 0.5 IGEPAL (ya da% 0.25 RBPS edilene benzer şekilde, IGEPAL) |
1mM PMSF |
1x proteaz inhibitörü |
0.4 U / ul RNaz inhibitörü (ya da 40 U / ml RNaz inhibitör RBPS edilene benzer şekilde,), |
1x Elüsyon tamponu |
1x PBS içinde 2 mM biyotin |
. Tablo 3: Bu Çalışmasında Kullanılan başlıca Çözümler 2x RNA yapısı tamponu (bölüm 1.7 bakınız); A (bkz bölüm 2.3) tampon; Tampon B (Bölüm 2.4'e bakınız); 1x W & B (Binding ve Yıkama) tamponu (bölümler 2.2, 2.5, 2.7 bakınız); 1x Hipotonik tamponu (bölüm 4.3'e bakınız); 1x Nükleer izolasyonu tampon (5.4 bölümler 2.8, 4.6, 5.3); 1x Elüsyon tamponu (Not Aşağıdaki bölüm 5.4).
> "Lways Şablon ve primerler Diziler T7-ar-oligo 5'TCT AAT ACG ACT CAC TAT AGG GTT GGG CTT TTT TTT TCT CTT TCT CTC CTT TCT TTT TCT TCT TCC CTC CCT AGC TTA TGA CCG TGG CAG TCT -3 ' T7-AR-F 5'CTA ATA CGA CTC ACT ATA G -3 ' T7-AR-R 5'AGA CTG CCA CGG TCA TAA GC -3 ' hluc (+) - T7-prob-F 5'-TAATACGACTCACTATAGGGAGCCCCTGCTAACGACATTTACAACGAG-3 ' hluc (+) - sonda-R 5'-CATAATCATAGGGCCGCGCACACAC-3 'Tablo 4: Şablon Diziler ve PCR Amplifikasyon T7-AR-oligo için Astar:. PCR amplifikasyonu için DNA şablonu (bakınız bölüm 10,1); T7-AR-F: PCR amplifikasyonu (bölüm 1.1) ileri primer; T7-AR-R: PCR amplifikasyonu (bölüm 1.1) için ters primer; hluc (+) - T7-sonda-F: PCR amplifikasyonu için ileri primer (bölüm 1.2); hluc (+) - sonda-R: PCR amplifikasyonu (bölüm 1.2) ters astar.
lncRNAs ve RBPS ancak bu moleküllerin moleküler mekanizmalar tam olarak anlaşılmamıştır, hastalık ve sağlıkta önemli roller üstlenir. lncRNA molekülleri ile etkileşime proteinlerin tanımlanması düzenleyici mekanizmaların tanıtılması yolunda önemli bir adımdır. RNA açılan deney sistemi ile RBPS zenginleştirilmesi, bir hücre lizatından proteinler seçici streptavidin manyetik taneleri bağlanmış biyo-küçültülmüş RNA yemler kullanılarak elde edilebilir, böylece kompleks etkileşim içinde çözeltisi yakalama dayanır. Böyle cıvıltı, TABLOSU ve RAP gibi bazı diğer yöntemler ancak bu yöntemler RNA açılan teknik 16,17,18 daha kurmak için daha fazla çaba gerektirir, aynı hedefe ulaşmak olabilir.
RNA pull ana gücü nispeten basit bir protokoldür ve uygulaması kolay olmasıdır. Hem CHIRP ve RAP RNA-protein kompleksleri ve antisens oligonükleotitlerin tam bir set tasarımını meydana doğal koruyan bir çapraz bağlama aşamasını içeren (90 Nükleofilikotides uzun RAP ve 20 nükleotid uzunluğunda Chirp olarak) tüm hedef RNA 16,17,18 fayans. RNA katlama RNA açılan deneylerinde kritik bir adımdır. Bu protokol ana sınırlama hedef RNAlar, in vitro olarak sentezlenir ve doğru şekilde RBP (ler) bağlanma, uygun izin vermek için ana yapıya katlanamaz olmasıdır. Yanlış katlanmış yerli olmayan RNA'lar sadece fizyolojik olmayan koşullarda in vitro meydana fonksiyonel tahlilleri veya form etkileşimleri RNA-protein etkileşimleri oluşturmak ve geçersiz başarısız olabilir ya. Burada anlatılan açılan protokol 13,14 katlama RNA iyi tanınan prosedürü kabul rağmen, diğer RNA transkriptleri için uygun katlanmasına garanti etmez, (bölüm 1.7 bakınız).
RNA açılan çoğunlukla ilgi 19 RBP bağlı RNA (ler) tespit etmek tamamlayıcı bir yaklaşım olarak RIP ile birleştirilmiştir. Bu protokol bir diğer kritik adım toplam hücreden lipid fraksiyonu atılmasıdırLizat (bkz bölüm 4.5) olgun adipositlerde yüksek lipid bolluk büyük bir teknik meydan okuma sunuyor çünkü. Burada açıklanan protokol, özellikle adipositler kullanılmak üzere geliştirilmiştir. Bununla birlikte, bu protokol ve kullanılan tüm tamponlar sıkılık temel bileşenleri değiştirilebilir ve diğer hücre kültürü modellerine uygulanması için adapte edilebilir. Endojen RNase yüksek seviyelerde doku için farklı RNA açılan protokoller uygulanabilir.
ilişkili RBPS tanımlamak için ilgi RNA'lar kullanan RNA açılan, insan hücrelerinde rolleri geniş bir yelpazesi var lncRNAs pivot fonksiyonları ve mekanizmaları, prob etkin ve verimli bir tekniktir. RNA pull dahil RNA bazlı yakalama, gelecekteki gelişimi, bileşenleri, montaj ve RNA-protein kompleksleri fonksiyonunu tanımlayan yanı sıra MS için düşük bol RNA-protein kompleksleri yeterli RBPS üreten ile zorlukların üstesinden gelmek için gerekli olacaktır.
Çıkar çatışması ilan etti.
Bu eser Singapur NRF bursu (NRF-2011NRF-NRFF001-025) yanı sıra CBRG (NMRC / CBRG / 0070/2014) tarafından finanse edildi.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Major materials used in this study. | |||
MEGAscript kit | Ambion | ||
Biotin-14-CTP | Invitrogen | ||
NucAway spin columns | Ambion | ||
Dynabeads M-280 Streptavidin | Invitrogen | ||
HuR (3A2) mouse monoclonal antibody (sc-5261) | Santa Cruz Biotechnology | ||
Goat anti-mouse IgG-HRP(sc-2005) | Santa Cruz Biotechnology | ||
Hypure Molecular Biology Grade Water (nuclease-free) | HyClone | ||
Phosphate Buffer Saline (1×PBS) | HyClone | ||
RNase inhibitor | Bioline | ||
Protease inhibitor | Sigma | ||
Pfu Turbo DNA polymerase | Agilent Technologies | ||
TRIsure | Bioline | ||
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Major equipment used in this study. | |||
Sorvall Legend Micro 21R centrifuge | Thermo Scientific | ||
Sorvall Legend X1R centrifuge | Thermo Scientific | ||
Bio-Rad T100 thermal cycler | Bio-Rad | ||
Nanodrop 2000 | Thermo Scientific | ||
BOECO rotator Multi Bio RS-24 | BOECO,Germany | ||
Protein gel electrophoresis and blotting apparatus | Bio-Rad | ||
DynaMag-2 magnet | Life Technologies |
A correction to the author list was made to: Detection of RNA-binding Proteins by In Vitro RNA Pull-down in Adipocyte Culture.
The author list has been updated from:
Qianfan Bai1*, Zhiqiang Bai1*, Lei Sun1,2
1Cardiovascular and Metabolic Disorders Program, Duke-NUS Medical School
2Institute of Molecular and Cell Biology, Singapore
*These authors contributed equally
to:
Qianfan Bai1*, Zhiqiang Bai1*, Shaohai Xu3, Lei Sun1,2
1Cardiovascular and Metabolic Disorders Program, Duke-NUS Medical School
2Institute of Molecular and Cell Biology, Singapore
3Division of Bioengineering, School of Chemical & Biomedical Engineering, Nanyang Technological University
*These authors contributed equally
Bu JoVE makalesinin metnini veya resimlerini yeniden kullanma izni talebi
Izin talebiThis article has been published
Video Coming Soon
JoVE Hakkında
Telif Hakkı © 2020 MyJove Corporation. Tüm hakları saklıdır
Sitemizdeki deneyiminizi iyileştirmek için çerezleri kullanıyoruz
Sitemizi kullanmaya devam ederek ya da "Devam et" butonuna tıklayarak, çerezleri kabul edebilirsiniz.