Method Article
RIP 칩을 통해 RNA 관련 단지를 분리하고 식별 단계 프로토콜로 단계.
높은 처리량 시퀀싱하고 효율적인 microarray 분석의 발전의 결과로서, 글로벌 유전자 발현 분석은 데이터 수집의 간편하고 쉽게 사용할 수 양식이되었습니다. 그러나 많은 연구와 질병 모델에서 대상 유전자 mRNA의 정상 상태 수준은 언제나 정상 상태 단백질 수준 상관 관계를하지 않습니다. 포스트 전사 유전자 조절은 둘 사이의 차이가 크다는의 가능성이 설명입니다. RNA 바인딩 단백질 (RBP)의 바인딩에 힘 입어 포스트 전사 규제 대상 mRNAs와 Ribonucleoprotein (RNP) 복잡한을 형성하여 mRNA의 현지화, 안정성 및 번역에 영향을 미칩니다. RNP 단지의 세포 추출물에서 이러한 알 수없는 드 노보 mRNA 목표를 확인하는 것은 이해 메커니즘과 RBP와 단백질 출력에서의 결과에 큰 영향을의 기능에 중요한 것입니다. 이 프로토콜은 s의 식별을 허용 RNP immunoprecipitation-microarray (RIP 칩)를 칭했다 방법을 설명추가로 개별 연구자에 대한 실험을 최적화하는 옵션과 함께 pecific mRNAs는 변화 실험 조건 하에서, ribonucleoprotein 단지에 연결된 상태입니다. 이 중요한 실험 도구, 연구자들은 후 전사 유전자 조절뿐만 아니라 다른 ribonucleoprotein 상호 작용과 관련된 복잡한 메커니즘을 탐색 할 수 있습니다.
실험 준비
실험을 시작하기 전에, 모든 시약, 용기 및 주방기구 RNase 무료를하는 것이 중요합니다. DEPC - 처리 물과 린스 다음 RNase 억제제 (RNaseZAP, Ambion)로 유리를 취급합니다. 모든 시약은 RNase 무료로 확인되어 있는지 확인합니다.
1. mRNP Lysate 준비
2. 항체 및 워시와 외투 단백질은 세 파로스 비즈
3. Immunoprecipitation와 RNA 강수량
4. DNase와 Proteinase K 처리
5. 대표 결과
프로 시저가 최적화 올바르게 수행 된 경우 immunoprecipitation는 mRNA 대상의 상당 농축를 얻을 수 있습니다. 일반적으로qRT-PCR에 의해 평가 때 50 배에 - RBP 및 mRNA 대상 (들)에 따라, 우리는 약 10 농축을 참조하십시오. RBPs 많은 타겟이 microarray 분석을 사용하여 실내 masse을 발견 할 수 있습니다. 그러나,이 방법은 qRT-PCR에 비해 저하에 더 민감하다. RBP에 따라 목표와 반응의 효율의 수는, microarray는 소설 대상 수백을 표시 할 수 있습니다, 또는 경우에만, 몇를 발견 할 수 있습니다. 예를 들어, 더 나은 특징 RNA 결합 단백질 허 중 하나 인 후 transcriptionally 여러 중요한 생리 유전자 1, 2의 표현과 번역을 규제하고있다. 유방암 세포 라인에 RIP 칩을 통해 허 - ribonucleo - 복합 절연 예를 들어, 그림 1에서와 같이 qRT-PCR을 사용하여 β-고를 포함한 여러 중요한 알려진 허 대상의 농축을 공개했다. 암 세포 라인 모두에서 β-고를는 12 풍부합니다 - 15 배에. 일반적으로 제대로 수행 할 때 우리는 큰 enr를 참조셀 라인의 다양한 β-고를의 ichment. RIP는 β-고를에 대한 상당한 이득을 공개하지 않는 경우에는이 RIP에 문제가 있음을 나타냅니다과 절차는 반복해야 할 수도 있습니다. 또한, 이러한 세포 라인에서 immunoprecipitated 샘플 microarray 분석은 다른 에스트로겐 수용체의 허 타겟의 독특한 표현 하위 집합 (ER) 등 ER 부정적 메가바이트-231 유방암 세포 라인 대 긍정적 인 MCF-7 암 세포가 그림 2 1 시연을 공개했다. 어느 관련된 암과 관련되지 않은 알려진 알 수없는 허 목표 :이 목표는 여러 범주로 나눌 수 있습니다. 예를 들어, CALM2과 CD9 모두 이전에 허 목표로 식별되지 않은 암 유전자 있습니다. 180 배는 허 단백질하고 이러한 목표 유전자 사이의 눈에 잘 띄는 상호 작용을 나타내는 허 펠릿에 풍부에 - qRT-PCR, CALM2과 CD9으로 microarray를 사용하고 확인은 5가된다는 것을 발견했다.
1 그림. Immunoprecipitation 및 메가바이트-231에서 RIP (ER-)와 MCF-7 (ER +) 유방암 세포. Immunoprecipitations은 안티 - 허 단클론 항체 (3A2)와 IgG1 isotype 컨트롤을 사용하여 메가바이트-231 또는 MCF-7 세포 lysates에서 수행되었다. 3A2에 의해 감지로 허의 A. IP 서양이 예상 크기의 밴드를 공개했다. 오른쪽에있는 패널을로드하는 컨트롤과 같은 β-tubulin과 함께 두 세포 라인에서 사용 lysates 입력에 허의 양을 드러내고있다. 정량 RT-PCR에 의한 B. 검증은 각각 메가바이트-231과 MCF-7에서 3A2 된 IP에서 β-고를의 십오 및 11 배 enrichments, 알려진 허 대상을 보여 주었다. 모든 ΔΔCT 값은 GAPDH로 표준화되었다. 실험은 (N = 2) 중복 이루어했다.
그림 2. 허 RIP-칩은 ER + 및 ER-유방암 세포에 독특한 유전자 프로파일을 식별합니다.허의 immunoprecipitations는 메가바이트-231 또는 허 항체와 Illumina Sentrix 배열 (47,000 유전자)에 hybridized IgG1 isotype 컨트롤을 사용하여 MCF-7 세포 lysates에서 수행되었다. 제어 신호 차감되었습니다. 결과는 12 개의 배열의 누적 데이터를 나타냅니다. 실험은 일치 컨트롤 각 셀 라인에 대한 세중의 (N = 3)에서 수행되었다. 비늘이 log2 있습니다.
본 실험, 최적화 및 경험의 특성으로 인해 성공적으로 의도 된 결과를 획득 할 수있는 유일한 보장 방법이 될 것입니다. 이 절차의 여러 단계에서 온도와 시약 및 제품의 효율적인 처리는 매우 중요합니다. 적절한 계획과 기법의 실행 실험이 권장하는 최적의 온도에서 적절한 기간에 수행 된 것을 보장하는 데 도움이됩니다. RNA의 분리 실험과 주요 문제는 RNases의 저하에 RNAs의 감도입니다. 모든 시약은 RNase 무료 저장하거나 RNase 무료 용기에 사용 있어야합니다. 이렇게하면 mRNA 샘플의 무결성을 보장에서 중요한 단계입니다. 실험이 제대로 수행 경우에도 그러나, 원하는 결과는 RBP 및 대상 mRNAs 사이의 상호 작용의 특성으로 인해 달성되지 않을 수 있습니다.
한 잠재적 인 문제가 낮거나 RIP 칩에 의해 고립 된 RNA로부터도없이 신호가 발생했습니다.총 RNA의 신호가 될 수 있지만,이 구슬 타고 내려 오게되고 불충분 한 바인딩 단백질의 결과 일 수 있습니다. 첫 번째 문제 해결 단계는 사용중인 휴대 전화 lysate의 특정 RBP의 적절한 표현을 가지고 있는지 확인하는 것입니다. 확인 후, 단백질은 최종 NT2 세척 한 후 격리 될 수 있으며 5 분에 Laemmli 버퍼 또는 다른 적절한 denaturing 버퍼에 resuspended 95에서 가열 ° C. 서양 얼룩 분석은 충분히 관련된 단백질의 풀다운 보장하기 위해 입력 lysate뿐만 아니라 부정적인 컨트롤 조정에서 이러한 샘플을 사용할 수 있습니다.
또한, 셀을 lysing하면 이러한 구성 요소에 액세스하는 데 필요한 때문에, 일반적으로 분리 된 단백질과 mRNA 사이의 이상 및 원치 않는 상호 작용에 대한 가능성이 유입 될 수있다. 이러한 상호 작용은 잠재적으로 바인딩하고 특이 현상의 상호 작용을 통해 대상 mRNAs 또는 바인딩 단백질 "을 만끽"수 있습니다. 이러한 다양한 공동으로 또한, 단백질nditions는 여러 형태의 공간의 수와 바인딩을 모티브는 상호 작용을 방지, 그들의 목표 mRNAs에 액세스 할 수 없게 될 수 있습니다. 이 모두 효율적으로 작업뿐만 아니라 이러한 원치 않는 상호 작용을 제한하는 나와있는 최적의 온도를 활용의 중요성을 강화. 또한 각 특정 대상 단백질에 대한 조건을 세척의 최적화 상호 작용의 순도를 극대화하는 것이 중요합니다. 더 엄격한 세척 조건이 필요 할 수 있습니다. 예를 들어, 세탁 버퍼는 SDS 또는 신호 출력에 특이 현상 상호 작용과 배경을 줄이기 위해 요소의 적절한 금액을 보충 할 수 있습니다. 이 실험의 대상 RBP뿐만 아니라 독특한 생리적 조건에서 대상 mRNA에 완전히 의존 될 것입니다. 일부 조건은 샘플의 준비에 주목해야한다 특정 mRNA 분석 도구, 적합하지 않습니다.
마지막으로,하지만 RIP는 RNA의 농축에 성공- RBP 상호 작용, RIP (칩) 메소드와 잘 알려진 문제는 과도 mRNA 대상에 RBP의 특정 바인딩 도메인을 식별 할 수 없다는 것입니다. 여러 상호 연결 기술은 고유 한 시퀀스 목표를 분리하기 위해 RIP 뒤에 사용할 수 있지만, 단파 UV의 사용은 핵산 손상 될하는 경향이있다. PAR-CLIP, 또는 photoactivatable ribonucleoside의 crosslinking와 immuoprecipitation,로 알려진 새로운 방법은 안정적이고 과도 모두 RNA 상호 작용의 독특한 바인딩 사이트의 식별을 허용 초기 RNA에 thiouridine를 통합 할 수 긴 웨이브 UV을 사용합니다.
전반적으로, RIP 칩은 우리의 그룹뿐만 아니라 다른 많은 연구 그룹에 의해 RNA 결합 단백질과 mRNA 대상 사이의 상호 작용을 분리하고 공부하는 데 훌륭한 도구로 자리 매김하고 있습니다. 자연과 연습에 민감하지만,이 절차의 적절한 실행 최근까지 inacc되었습니다 이러한 RNP 단지의 고립을 얻을 것입니다발견 및 분석을위한 essible.
제작자들은 더 경쟁 관심이 없다는 점 선언합니다.
국방부 (아이디어 상 W81XWH - 07-0406) - Ulus Atasoy로
NIH RO1 A1080870 - Ulus Atasoy로
NIH R21 A1079341 - Ulus Atasoy로
미주리 기관 자금 대학교 - Ulus Atasoy로
Name | Company | Catalog Number | Comments |
시약의 이름 | 회사 | 카탈로그 번호 | 코멘트 |
1 M dithiothreitol | 어부 | BP172-5 | DTT |
DNase 1 | Ambion | 2235 | RNase 무료 |
Tetraccetic 산을 Ethylendiamine | 어부 | BP118-500 | EDTA (에틸렌 다이아 민 테트라 초산) |
글리코겐 | Ambion | 9516 | |
1 HEPES | 시그마 | H3375-100G | 산도 7.0 |
Igepal Nonidet P-40 | USB | 78,641 | NP40 |
1 M KCl | 어부 | BP366-500 | |
1 M MgCl 2 | 어부 | BP214-500 | |
NT2 버퍼 | * 아래 참조 | ||
Polysome 용해 버퍼 | * 아래 참조 | ||
프로테아제 억제제 칵테일 알약 | 로슈 | 11873580001 | |
단백질 세 파로스 비즈 | 시그마 | P3391 | |
Proteinase K | 어부 | BP1700-100 | |
RNase 저해제 아웃 RNase | Invitrogen | 10777-019 | 40 U / μl |
1 M NaCl | 어부 | BP358-212 | |
나트륨 dodecyl 황산 | 어부 | BP166-500 | SDS |
1 M 트리스 - HCL | 어부 | BP153-500 | 산도 7.4 |
Trizol | Invitrogen | 15596-026 | |
Vanadyl Ribonucleoside 단지 | 뉴 잉글랜드 연구소 | S1402S | VRC |
시약 정밀 검사 |
RNase / DNase 무료, DEPC - 처리 유리에 시약을 준비 |
Polysome 용해 버퍼 |
100 MM KCl |
5 MM MgCl 2 |
10 MM HEPES (산도 7.0) |
0.5 % NP40 |
1 ㎜ DTT |
100 단위 / ML RNase 아웃 |
400 μM VRC |
프로테아제 억제제 칵테일 태블릿 |
Polysome 용해 버퍼의 5 ML |
1 M의 HEPES 50 μl (산도 7.0)를 추가 |
1 M KCL 500 μl |
1 M MgCl 2의 25 μl |
NP40의 25 μl |
4.7 ML RNase-DNase 무료 H 2 O |
1 M DTT의 50 μl |
100 U / ML RNase의 12.5 μl 아웃 |
200 μl 프로테아제 억제제 칵테일 (제조업체에 따라 해산) |
10 μl 200 MM VRC (사용시) |
NT2 버퍼 |
50 MM 트리스 - HCL (산도 7.4) |
150 MM NaCl |
1 ㎜ MgCl 2 |
0.05 % NP40 |
NT2 버퍼 1 L |
50 ML 트리스 (산도 7.4) |
30 ML 5 M NaCl |
1 ML 1 M MgCl 2 |
500 μl NP40 |
820 ML RNase-DNase 무료 H 2 O |
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