Для просмотра этого контента требуется подписка на Jove Войдите в систему или начните бесплатную пробную версию.
Method Article
This manuscript describes an approach to isolate select cognate RNPs formed in eukaryotic cells via a specific oligonucleotide-directed enrichment. We demonstrate the applicability of this approach by isolating a cognate RNP bound to the retroviral 5' untranslated region that is composed of DHX9/RNA helicase A.
Ribonucleoprotein particles direct the biogenesis and post-transcriptional regulation of all mRNAs through distinct combinations of RNA binding proteins. They are composed of position-dependent, cis-acting RNA elements and unique combinations of RNA binding proteins. Defining the composition of a specific RNP is essential to achieving a fundamental understanding of gene regulation. The isolation of a select RNP is akin to finding a needle in a haystack. Here, we demonstrate an approach to isolate RNPs associated at the 5' untranslated region of a select mRNA in asynchronous, transfected cells. This cognate RNP has been demonstrated to be necessary for the translation of select viruses and cellular stress-response genes.
The demonstrated RNA-protein co-precipitation protocol is suitable for the downstream analysis of protein components through proteomic analyses, immunoblots, or suitable biochemical identification assays. This experimental protocol demonstrates that DHX9/RNA helicase A is enriched at the 5' terminus of cognate retroviral RNA and provides preliminary information for the identification of its association with cell stress-associated huR and junD cognate mRNAs.
Выражение посттранскрипционных ген точно регулируется, начиная с транскрипции ДНК в ядре. Контролируется РНК - связывающие белки (ОДП), мРНК биогенеза и метаболизм происходят в очень динамичных частиц рибонуклеопротеидных (РНП), которые ассоциируются и диссоциируют с мРНК предшественника субстрата при прогрессировании метаболизма РНК 1-3. Динамические изменения в компонентах RNP влияют на пост-транскрипционный судьбу мРНК и обеспечения контроля качества при обработке первичных транскриптов, их оборота ядерных материалов и локализации, их деятельности в качестве шаблонов мРНК для перевода, и в конечном итоге оборот зрелых мРНК.
Многочисленные белки обозначены как ОДП в силу своих консервативных областей аминокислот, в том числе мотив распознавания РНК (RRM), двухцепочечной РНК - связывающий домен (РДО), и вытягивание основных остатков (например, аргинин, лизин, и глицин) 4. ОДП обычноизолированных стратегиями иммунопреципитационных и просеивают, чтобы идентифицировать их родственными РНК. Некоторые ОДП совместно регулируют пре-мРНК, функционально связанные, обозначенные как РНК регулонов 5-8. Эти ОДП, их родственными мРНК, а иногда и некодирующих РНК, образуют каталитические РНП, которые различаются по составу; их уникальность обусловлена различными комбинациями сопутствующих факторов, а также временной последовательности, расположения, и продолжительность их взаимодействий 9.
РНК иммунопреципитации (RIP) является мощным средством , чтобы изолировать РНП из клеток и выявления сопутствующих транскриптов с помощью анализа последовательности 10-13. Переход от кандидата к геному скрининг возможна через RIP в сочетании с микрочипов анализа 14 или высокой пропускной последовательности (Секвенирование РНК) 15. Точно так же, соосаждение белки могут быть идентифицированы с помощью масс - спектрометрии, если они достаточно обильны и отделим от совместным осаждением антителом 16,17. Здесь мы рассматриваем методику выделения RNP компонентов определенной родственным РНК из культивируемых клетках человека, хотя подход изменяемыми для растворимых лизатов клеток растений, грибов, вирусов и бактерий. Downstream анализ материала включают идентификацию кандидатов и проверку с помощью иммуноблот, масс - спектрометрии, биохимический анализ ферментативной, RT-КПЦР, микрочипов и Секвенирование РНК, как представлено на рисунке 1.
Учитывая фундаментальную роль RNPs в контроле экспрессии генов на пост-транскрипционном уровне, изменения в экспрессии компонентов ОДП или их доступности к родственным РНК может быть вредно для клетки и связаны с несколькими типами расстройств, включая неврологические заболевания 18. DHX9 / РНК хеликаза А (РГА) необходимо для перевода отдельных мРНК клеточных и ретровирусных происхождения 6. Эти родственными РНК обладают структурно-родственные элементы цис-действующие в рамках своих5 'UTR, который обозначается как пост-транскрипционном управляющего элемента (PCE) 19. РГА-PCE активность необходима для эффективной кэп-зависимой трансляции многих ретровирусов, в том числе ВИЧ-1, а также гены , регулирующие рост, в том числе Джунд 6,20,21. Кодируемый геном (эссенциальной dhx9), РГА имеет важное значение для клеточной пролиферации и его понижающей регуляции исключает жизнеспособность 22 клеток. Молекулярный анализ RHA-PCE РНП является важным шагом на пути к пониманию того, почему РГА-PCE деятельность необходимо контролировать клеточную пролиферацию.
Точная характеристика компонентов RNP РГА-PCE в стационарном состоянии или при физиологической возмущения клетки требует селективного обогащения и захвата из РГА-PCE RNPs в достаточном изобилии для анализа вниз по течению. Здесь, ретровирусный РНК PCEgag был помечен 6 копий сайта цис-связывания РНК для белка оболочки MS2 (СР) в пределах открытой рамки считывания. Белок оболочки MS2 был экзоgenously экспрессируется совместно с PCEgag РНК плазмиды трансфекции для облегчения сборки RNP в растущих клетках. RNPs , содержащие белок оболочки MS2 с родственным MS2-меченой РНК PCEgag подвергали иммунопреципитации из клеточного экстракта и захватили на магнитных шариков (рис 2а). Для выборочного захвата компонентов RNP, присоединенные к PCE, иммобилизованного РНП инкубировали с олигонуклеотидом, комплементарным последовательностям дистальных к PCE, образуя гибрида РНК-ДНК, который является субстратом для активности РНКазы Н. Так как PCE позиционируется в 'терминале 5' 5'-нетранслируемой области, олигонуклеотид комплементарны последовательности РНК, смежных с ретровирусной сайта инициации трансляции (ГАГ старт-кодон). РНКазы H расщепления вблизи начала рвотным кодонов выпущен UTR комплекс 5 'от иммобилизованным RNP, который собирают в качестве элюента. После этого образец оценивали с помощью ОТ-ПЦР, чтобы подтвердить захват PCEgag и с помощью SDS-PAGE и иммуноблоттинга, чтобы подтвердить captuповторно из белка оболочки мишени MS2. Валидация из PCE-ассоциированной РНК связывающего белка, DHX9 / РНК хеликаза А, затем выполняется.
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Буферные композиции |
Промывочный буфер: |
50 мМ Трис-HCl, рН 7,4 |
150 мМ NaCl |
3 мМ MgCl2 |
С низким содержанием соли буфера: |
20 мМ Трис-HCl, рН 7,5 |
10 мМ NaCl |
3 мМ MgCl2 |
2 мМ ДТТ |
1x коктейль ингибиторов протеаз ЭДТА свободной |
РНКазы Выход 5 мкл / мл (ингибитор РНКазы) |
Цитоплазма лизирующего буфера: |
0,2 М сахарозе |
1,2% Тритон Х-100 |
NETN-150 промывочного буфера: |
20 мМ Трис-HCl, рН 7,4 |
150 мМNaCl |
0,5% NP-40 |
3 мМ MgCl2 |
10% Глицерин |
Связывание буфера: |
10 мМ HEPES рН 7,6 |
40 мМ KCl, |
3 мМ MgCl2 |
2 мМ ДТТ |
5% глицерина |
Таблица 2: Буферные композиции.
1. Подготовка клеток и матрицей аффинной
2. Сбор сайтов RNPs
ПРИМЕЧАНИЕ: Подготовка RNPs во время инкубации после этапа 1.8.
3. иммунопреципитация
4. Элюирование
5. Белок Анализ Электрофорез и Вестерн-блот
6. Сбор РНК Иммунопреципитированные
Примечание: Выделение РНК можно сделать с помощью метода Trizol или после описанного протокола.
7. обратной транскрипции РНК и амплификации кДНК с помощью ПЦР
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Результаты предыдущих RIP определены ретровирусных кляп РНК и выбраны клеточные РНК , которые сопреципитат с DHX9 / РГА, в том числе ВИЧ-1, 6 Джунд 6 и Хур (Fritz и Борис-Лори, неопубликованный). Ретровирусный 5 'НТО было продемонстрировано, сопреципитата с DHX9 / RHA в я...
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Выделение RNP и стратегия идентификации родственным РНК, описанный здесь является выборочность средством изучения специфического взаимодействия РНК-белок и выявления кандидатов из белков совместно регулирующих конкретную RNP в клетках.
Преимущество использования олиг...
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
The authors have nothing to disclose.
Авторы выражают благодарность поддержку НИЗ P50GM103297, P30CA100730 и Comprehensive Cancer P01CA16058.
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Dynabeads Protein A | Invitrogen | 10002D | |
Dynabeads Protein G | Invitrogen | 10004D | |
Anti-FLAG antibody | Sigma | F3165 | |
Anti-FLAG antibody | Sigma | F7425 | |
Anti-RHA antibody | Vaxron | PA-001 | |
TRizol LS reagent | Life technology | 10296-028 | |
RNase H | Ambion | AM2292 | |
Chloroform | Fisher Scientific | BP1145-1 | |
Isopropanol | Fisher Scientific | BP26184 | |
RNaeasy clean-up column | Qiagen | 74204 | |
Omniscript reverse transcriptase | Qiagen | 205113 | |
RNase Out | Invitrogen | 10777-019 | |
Protease inhibitor cocktail | Roche | 5056489001 | |
Triton X-100 | Sigma | X100 | |
NP-40 | Sigma | 98379 | |
Glycerol | Fisher Scientific | 17904 | |
Random hexamer primers | Invitrogen | N8080127 | |
Oligo-dT primers | Invitrogen | AM5730G | |
PCR primers | IDT | Gene specific primers for PCR amplification | |
Oligonucleotide for RNase H mediated cleavage | IDT | Anti-sense primer for target RNA | |
Trypsin | Gibco Life technology | 25300-054 | |
DMEM tissue culture medium | Gibco Life technology | 11965-092 | |
Fetal bovine serum | Gibco Life technology | 10082-147 | |
Tris base | Fisher Scientific | BP152-5 | |
Sodium chloride | Fisher Scientific | S642-212 | |
Magnesium chloride | Fisher Scientific | BP214 | |
DTT | Fisher Scientific | R0862 | |
Sucrose | Fisher Scientific | BP220-212 | |
Nitrocellulose membrane | Bio-Rad | 1620112 | |
Magnetic stand | 1.7 ml micro-centrifuge tube holding | ||
Laminar hood | For animal tissue culture | ||
CO2 incubator | For animal tissue culture | ||
Protein gel apparatus | Protein sample separation | ||
Protein transfer apparatus | Protein sample transfer | ||
Ready to use protein gels (4-15%) | Protein sample separation | ||
Table top centrifuge | Pellet down the sample | ||
Table top rotator | Mix the sample end to end | ||
Vortex | Mix the samples |
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Запросить разрешение на использование текста или рисунков этого JoVE статьи
Запросить разрешениеThis article has been published
Video Coming Soon
Авторские права © 2025 MyJoVE Corporation. Все права защищены