半乳糖凝集素-3 - U1 snRNP复合物在珠子上的剪接活性的补充

摘要

本文描述了（a）核提取物中U1 snRNP的消耗，伴随剪接活性的丧失;（b）通过与珠子共价偶联的微乳凝集素-3 - U1 snRNP颗粒与抗半乳糖凝集素-3抗体共价结合，在U1耗尽的提取物中重建剪接活性。

摘要

经典的耗竭重建实验表明，半乳糖凝集素-3是核提取物中必需的剪接因子。本文探讨了半乳糖凝集素-3掺入剪接途径的机制。HeLa细胞核提取物在12%-32%的甘油梯度上沉淀产生富含含有半乳糖凝集素-3和U1 snRNP的内源性〜10S颗粒的馏分。我们现在描述了一种方案，用于消耗U1 snRNP的核提取物，同时伴随剪接活性的丧失。U1耗尽提取物中的剪接活性可以通过捕获在琼脂糖珠上的半乳糖凝集素-3 -U1 snRNP颗粒与抗半乳糖凝集素-3抗体共价偶联来重建。结果表明，半乳糖凝集素-3 - U1 snRNP - 前mRNA三元复合物是导致剪接反应中间体和产物的功能性E复合物，半乳糖凝集素-3通过其与U1 snRNP的结合进入剪接途径。使用在磁珠上选择的复合物亲和力或免疫力来重建特定剪接因子耗尽的提取物中的剪接活性的方案通常可能适用于其他系统。

引言

大多数真核信使RNA（mRNA）的产生涉及在称为前mRNA剪接的核过程中去除内含子和连接外显子¹。两类RNA-蛋白质复合物（RNPs）通过剪接体复合物指导前信使RNA加工成成熟的mRNA。一类是新生的前信使RNPs，由异质核RNP蛋白和其他RNA结合蛋白（包括SR家族的一些成员）结合共转录形成，产生hnRNP复合物²。第二类富含尿嘧啶的小核RNPs（U snRNPs与U1，U2，U4，U5和U6 snRNA）与U特异性和核心蛋白相关^3，4。U snRNPs以有序的方式与信使前RNP的特定区域在动态重塑途径中相互作用，因为内含子被切除并且外显子被连接以产生成熟的^mRNPs5。许多其他核蛋白参与这些处理事件⁶。

如耗竭-重建研究所示，半乳糖凝集素-1（Gal1）和半乳糖凝集素-3（Gal3）是剪接途径中必需因子的两种蛋白质^7，8。从剪接中去除两种半乳糖凝集素，可在早期阶段消除剪接体组装和剪接活性。将任一半凝集素添加到这种双耗竭的NE中可以恢复两种活性。Gal1....

研究方案

1. 关于一般程序的说明

1. 确保所有化学物质（缓冲液成分，酶等）均不含核糖核酸酶（RNase）。隔离所有商业购买的试剂瓶，使其免受一般实验室使用。在实验过程的所有步骤中都要戴上手套。仅使用已经烘烤的玻璃器皿和器皿（见下面的步骤1.2）和经过预处理的溶液（见下面的步骤1.3）。
2. 在177°C下烘烤所有玻璃器皿（烧杯，烧瓶，瓶子，移液器等）至少4小时。 在相同条件下烘烤之前，将其他器皿（刮刀，搅拌棒等）包裹在铝箔中。
3. 在双蒸馏水（ddH ₂ O）中制备0.1%（体积/体积）的焦碳酸二乙酯（DEPC）溶液。使用磁性搅拌棒，将此溶液搅拌过夜，然后高压灭菌。使用这种DEPC处理的_H2O来制造所有含有Tris的溶液;然后，使用瓶顶真空过滤器进行过滤灭菌。使用常规的_ddH2O制备所有其他溶液（不含Tris）;然后，用DEPC（0.1%，体积/体积）和高压灭菌器处理。
   注：以下实验步骤中使用的缓冲液按字母顺序列于 表1中。

缓冲区的名称	组成
硼酸盐缓冲液	0.2 M 硼酸钠，pH 值 9
缓冲液 C

....

结果

将U1 snRNP（U1ΔNE来自2.2.6节）和来自抗Gal3免疫沉淀的甘油梯度10S区域的Gal3 -U1 snRNP复合物的NE耗尽（步骤3.2.7）在剪接反应中混合。该反应混合物含有U1 snRNA（图2A，泳道3）以及U1特异性蛋白U1-70K（图2B，泳道3）。正如预期的那样，反Gal3沉淀了Gal3（图2B，通道3）。这些组分（U1 snRNA，U1-70K蛋白和Gal3）在免疫?.......

讨论

本报告提供了实验细节，记录了被困在抗Gal3包被珠上的Gal3 - U1 snRNP复合物可以与前mRNA底物结合，并且这种三元复合物可以恢复U1 snRNP耗尽的NE的剪^接活性。.早期的免疫荧光和亚细胞分馏研究提供了 Gal3 与剪接机制组分关联的初步线索：在核斑点中与 snRNPs 的 Sm 核多肽以及富含丝氨酸和精氨酸的 （SR） 家族的调味因子^24，25 进行共定位?.......

材料

Name	Company	Catalog Number	Comments
anti-U1 snRNP	The Binding Site	Hu ENA-RNP #33471	human autoimmune serum specific for U1 snRNP
bottle top vacuum filter	Fisher Scientific	Corning 431153 (0.22 μm; PES 150 ml)	for filtering solutions containing Tris
centrifuge	International Equipment Company	IEC Model PR-6	for pelletting Sepharose beads in immunoprecipitation
diethylpyrocarbonate (DEPC)	Sigma-Aldrich	159220-5G	for treatment of water used in preparation of all solutions
dimethylpimelimidate (DMP)	Sigma-Aldrich	80490-5G	for cross-linking antibody to Sepharose beads
electrophoresis cell	BioRad Laboratories, Inc	Mini-Protean II	for SDS-PAGE separation of proteins
ethanolamine	Sigma-Aldrich	411000-100ml	for blocking after the cross-linking reaction
gel electrophoresis system	Hoefer, Inc	HSI SE 500 Series	for separating snRNAs by gel electrophoresis
gel slab dryer	BioRad	Model 224	for drying gel slabs for autoradiography
Hybond ECL membrane	GE Healthcare	RPN3032D (0.2 μm; 30 cm x 3 m)	for immunoblotting of proteins on membrane
microdialyzer (12 x 100 μl sample capacity)	Pierce	Microdialyzer System 100	for exchanging the buffer of nuclear extract
microdialyzer membranes (8K cutoff)	Pierce	66310	for exchanging the buffer of nuclear extract
non-fat dry milk	Spartan Stores	Spartan Instant Non-fat Dry Milk
Protein A Sepharose CL-4B	Millipore-Sigma	GE 17-0780-01	for coupling antibody to beads
Proteinase K	Millipore-Sigma	P2308-5mg	for stopping the splicing reaction to isolate the RNAs
RNasin	Promega	N2111	for inhibiting ribonuclease activity
rocker/rotator	Lab Industries, Inc	Labquake Shaker 400-110	for mixing protein solutions in coupling reactions and in immunoprecipitation
Safety-Solve	Research Products International Corp.	No. 111177	scintillation counting cocktail for determination of radioactivity in splicing substrate
scintillation counter	Beckman Instruments	LS6000SC	scintillation counter for determination of radioactivity
speed vaccum concentrator	Savant	SVC 100H	for drying ethanol-precipitated RNA pellets
Transphor electrophoresis unit	Hoefer, Inc	Hoefer TE Series Transphor	for protein transfer from SDS-PAGE to blotting membrane