Name: detection of rna-binding proteins by in vitro rna pull-down in adipocyte culture
Uploaded: 2016-07-22T15:00:00.000+00:00
Duration: 10 min 34 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about Detection of RNA-binding Proteins by In Vitro RNA Pull-down in Adipocyte Culture at JoVE.com

עבודה זו מומנה על ידי מענק סינגפור NRF (NRF-2011NRF-NRFF001-025) וכן CBRG (NMRC / CBRG / 0070/2014).

הערה: RNA של עניין בהקשר של מחקר זה הוא שבר של AR 3&#39;UTR. 1. הכנת RNA ביוטין שכותרתו <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> כדי להשיג את RNA, להגביר T7-AR-אוליגו על ידי PCR, ואחריו ב שעתוק במבחנה באמצעות ערכה מסחרית ובעקבות הוראות יצרן 11. הערה: צבעי יסוד PCR מפורטים בטבלה 4: T7-AR-F ו- T7-AR-R. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לקבלת שליטה מחייב הלא ספציפית, להגביר רצף חלקי של בלוציפראז גחלילית (פל) DNA על ידי PCR מן הפלסמיד psiCHECK-2, ואחריו שעתוק במבחנה. הערה: צבעי יסוד PCR מפורטים בטבלה 4: hluc (+) - T7-בדיקה-F ו hluc (+) - בדיקה-R לוח 4 רצפים של תבנית פריימרים עבור הגברת PCR... </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לקבלת תגובת PCR 50 μl, לערבב 50 ng DNA (אוליגו או פלסמיד), 4 dNTPs μl (2.5 מ&quot;מ של כל dNTP בודדים), 5 μl 10x חיץ התגובה, 1 μl 2.5 U / &amp; #181; l DNA פולימרז, 2 μl 10 מיקרומטר פריימר קדימה, 2 μl 10 מיקרומטר פריימר הפוכה, ו nuclease ללא מים. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הפעל הגברת PCR ב Cycler תרמית באמצעות התכנית הבאה. Step1: מחזור אחד של 95 מעלות צלזיוס למשך 2 דקות; Step2: 35 מחזורים של 95 מעלות צלזיוס למשך 30 שניות, 55 ° C למשך 30 שניות ו 72 מעלות צלזיוס למשך 30 שניות (AR) או 60 שניות (פל); שלב 3: מחזור אחד של 72 מעלות צלזיוס במשך 10 דקות. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לסנתז RNAs biotinylated באמצעות ערכת שעתוק במבחנה הבאה הוראות יצרן 11. בניסוי זה, להשתמש במוצרי PCR כתבניות סינתזת RNA. עבור התגובה שעתוק 20 μl במבחנה, לערבב 200 DNA ng PCR מוגבר, 2 μl של כל NTP הפרט, 1 μl 10mm ביוטין-CTP, 2 μl חיץ התגובה 10x, ו- RNA פולימראז 2 μl T7. דגירה את התערובת על 37 מעלות צלזיוס למשך 4 שעות. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בעקבות שעתוק במבחנה, תערובת התגובה פינוק עם 1 μl 2 U / μl DNase ב 37 &amp; #176; צלזיוס למשך 15 דקות כדי לבזות DNA תבנית. לבסוף, לדלל את RNA biotinylated כדי בהיקף כולל של 60 μl עבור הטיהור הבאה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לטהר RNAs biotinylated להסיר מלחים נוקלאוטידים מאוגדים באמצעות עמודות טיהור הבאים הוראות היצרן 12. מדוד ריכוז חנות RNA ב -80 ° C עבור מבחני הנפתח שלאחר מכן. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> כדי להבטיח מבנה תיכון נאות עבור RNA של עניין האינטראקציה RNA חלבון, חום 50 μl RNA biotinylated (50 PM) על 90 מעלות צלזיוס למשך 2 דקות, ומקררים על קרח במשך 2 דקות, ולאחר מכן לספק עם 50 μl חיץ מבנה RNA 2x (לוח 3), ולאפשר עבור RNA מתקפל ב RT למשך 30 דקות 13,14. </li></ol> 2. הכנת חרוזים RNA מצומדות הערה: השתמש עמדה מגנטית להפרדה של חרוזים המגנטיים supernatant. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> Resuspend החרוזים המגנטיים צופה streptavidin בבקבוקון המקורי על ידי vorte הקצרXing הבא הוראות היצרן. העבר 150 μl resuspended חרוזים לצינור 1.5 מ&quot;ל. מניחים את הצינור על המגנט דקות 1. supernatant מחק. שמור גלולת חרוז. הערה: מבחני הנפתח RNA, כאשר aliquoting חרוזים resuspended מן הבקבוקון המקורי, השתמש 50 חרוזים μl עבור assay ואחריו המערבי סופג, ו -200 חרוזים μl עבור assay ואחריו MS. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לשטוף חרוזים פעם על ידי גלולה חרוז השעיית מחדש עם 1 מ&quot;ל של W &amp; B 1x המומלץ על ידי היצרן (כריכה, כביסה) חיץ (לוח 3), ואחריו סיבוב הצינור במשך 5 דקות בטמפרטורת החדר ב הכתף. supernatant מחק. שמור גלולת חרוז. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> כדי להשבית RNase על חרוזים, לשטוף חרוזים פעמים, בכל פעם מחדש על ידי השעיית גלולה חרוז עם 400 μl חיץ א הצפה הוא פתרון אלקליין המכיל 0.1 M NaOH ו 0.05 M NaCl (לוח 3). סובב את הצינור במשך 2 דקות בטמפרטורת החדר ב הכתף. supernatant מחק. שמור גלולת חרוז. </li> &lt;li&gt; כדי להסיר NaOH אמנות עשויים חרוזים, לשטוף חרוזים פעמיים, בכל פעם על ידי גלולה חרוז השעיית מחדש עם 400 B חיץ μl (לוח 3), ואחריו סיבוב הצינור במשך 2 דקות בטמפרטורת החדר ב הכתף. supernatant מחק. שמור גלולת חרוז. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> גלולה חרוז גלולה עם 300 μl 2x W &amp; B חיץ, חרוזים להתחלק שווה בשווה ולהעביר לשלושה צינורות 1.5 מ&quot;ל (100 חרוזים μl לכל צינור). לספק את צינורות המכילים חרוז עם 100 μl מים חינם RNase, 100 μl biotinylated RNA FL ו 100 μl biotinylated AR 3&#39;UTR RNA, בהתאמה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> דגירה כל תערובת חרוזה עבור שעה 1 בטמפרטורת חדר עם סיבוב. מניחים צינורות על מגנט דקות 1. מחק את כל supernatant. שמור כדורי חרוז. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> פעמיים לשטוף חרוזים, בכל פעם מחדש על ידי השעיית כל גלולה חרוז עם 400 μl 1x W &amp; B חיץ, ואחריו סיבוב צינורות במשך 5 דקות בטמפרטורת החדר הכתף. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מניחים צינורות על מגנט דקות 1. מחק את כל supernatant. Resuspend כל Pelle חרוזt עם 50 חיץ בידוד גרעיני μl (לוח 3). </li></ol> 3. בידוד Preadipocyte ו Adipogenesis אינדוקציה <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> כפי שתואר בפרסומים קודמים 5, לנתח preadipocytes מפנקס שומן חום interscapular (עכברי סוג בר C57BL6, 3 שבועות). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לגדול במבחנה להבדיל בין preadipocytes 5. התאים מוכנים יישום במורד הזרם 4-5 ימים לאחר תחילת בידול. </li></ol> 4. הכנה הסלולרית Lysate מ adipocytes הראשי הערה: ודא כי כל הנהלים של הכנת lysate התא נעשית על קרח, וכל המאגרים קפואים על קרח. homogenizers זכוכית dounce טרום צמרמורת על הקרח. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לגדול ולבדל preadipocytes ב 15 מנות ס&quot;מ 5 (ראה סעיף 3.2). כל מנה מספקת תאי נאות עבור assay הנפתח RNA אחד. ביום 4 או 5 ימים של בידול, תרבית תאים בינוניים שנזרקו, ולשטוף ceLLS פעם עם 1x PBS. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> כדי לקצור תאים, להוסיף 10-15 מ&quot;ל 1x PBS לתאים, לגרד לאסוף תאים צינור 50 מ&quot;ל, ותאי גלולה על ידי צנטריפוגה ב XG 200 במשך 5 דקות ב RT. בטל supernatant באמצעות פיפטה 1 מ&quot;ל. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> גלולה תא גלול ב 2 מיליליטר חיץ hypotonic (לוח 3), ו דגירת תאים על קרח במשך 15 דקות. העברת התאים homogenizer זכוכית 15 מ&quot;ל dounce, ותאי גזירה מכנית על קרח עם 20 משיכות. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> גלולה גרעיני תאים על ידי צנטריפוגה ב 3,300 XG במשך 15 דקות ב 4 ° C. שמור גלולה גרעינים על קרח לשימוש נוסף (ראה סעיף 4.6). העברת supernatant צינורות 1.5 מ&quot;ל, להוסיף 3M KCl כדי supernatant כדי לקבל ריכוז סופי של 150 מ&quot;מ, ו ספין על 20,000 XG במשך 15 דקות ב 4 ° C.. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בעקבות צנטריפוגה, להסיר בזהירות lipidlayeron לפסגה באמצעות 1 מ&quot;ל פיפטה, ולאסוף supernatant כמו lysate הסלולר cytoplasmic. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> Resuspend גלולה גרעינים (ראה סעיף 4.4) ב 1 מ&quot;ל חיץ בידוד גרעיני. Tגרעיני ransfer על homogenizer זכוכית 15 מיליליטר dounce באמצעות פיפטה 1 מיליליטר, גרעיני גזירה על קרח מכאני עם 100 חבטות. גלולת פסולת גרעינית על ידי צנטריפוגה ב 20,000 XG במשך 15 דקות ב 4 ° C, ולאסוף supernatant כמו lysate הסלולר הגרעיני. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> כך או לשלב את lysates הסלולרי הגרעיני cytoplasmic, או להשתמש בכל חלק בנפרד, עבור יישום הנפתח במורד זרם. בניסוי בהדגמה זו, שברים אלה שני של lysate התא אוחדו ביחס נפח של 1: 1. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הוסף מעכב RNase כדי lysate התא unfractionated זה כדי לקבל ריכוז סופי של 0.5 U / μl. מניחים בצד 100 μl של lysate התא כשליטה קלט במשך 15 המערבי סופג. </li></ol> 5. עקידת Elution של RBP <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> lysate תא פיצול לשלוש aliquots שווה (lysate תא 1ml בצינור 1.5 מ&quot;ל), ו דגירה עם ריק, FL RNA מצומדות ו AR 3&#39;UTR RNA מצומדות חרוזים (ראה סעיף 2.8), בהתאמה, עבור 3 שעות ב 4 ° Cעם רוטציה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מניחים צינורות על מגנט דקות 1. איסוף supernatant בעזרת פיפטה 1 מ&quot;ל, ואחריו בידוד RNA מן supernatant כדי לאשר integrality RNA. לבודד RNA באמצעות פתרון thiocyanate-פנול guanidinium החומצה הבא הוראות היצרן (טבלה 2). להעריך את תקינות RNA באמצעות ניתוח יחידות משנת 28S ו 18S של רנ&quot;א ריבוזומלי. שמור כדורי חרוז על הקרח. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> שטפו את החרוזים מגנטי שש פעמים, בכל פעם על ידי resuspending כל גלולה חרוז עם חיץ בידוד גרעיני 1 מ&quot;ל המכיל 40 U RNase מעכב ו -0.25% IGEPAL, ואחריו סיבוב צינורות למשך 2 דקות בטמפרטורת החדר הכתף. השתמש לעמוד מגנטי להפרדה של חרוזים מגנטיים supernatant. מחק את כל supernatant. שמור כדורי חרוז על הקרח. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> השתמש בשלבים הבאים כדי elute מתחמי RNA חלבון מן חרוזים עבור המערבי סופג. ראשית, resuspend כל גלולה חרוז 75 חיץ בידוד גרעיני μl; אז, להוסיף 25 buf טעינת כתם המערבי 4x μlfer (המכיל SDS) כדי להשיג בנפח כולל של 100 μl. לבסוף, להרתיח חרוזים בתמיסה 100 μl זה ב 95 מעלות צלזיוס למשך 5 דקות. הערה: השתמשו ביצוע שלבים כדי elute מתחמי RNA חלבון מן החרוזים עבור MS. Step1: resuspend כל גלולה חרוז 100 חיץ elution μl (טבלה 3); Step2: דגירת דגימות חרוזות במשך 2-3 שעות בטמפרטורת חדר עם סיבוב; שלב 3: צנטריפוגה ולאסוף supernatant חלבון המכיל; Step4: להתרכז פתרונות חלבון 20-30 μl לפני ההגשה עבור MS. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> צנטריפוגה כל 100 μl של מדגם חרוז ב XG 12,000 למשך 30 שניות ב 4 ° C, ולאסוף supernatant. Aliquot 15 supernatant μl לניתוח כתם המערבי (ראה סעיף 6.1 ו -6.2). לחקור את הקרום המתקבל עם נוגדן חד שבטי בדילול חור העכבר (1: 1,000 דילול), לילה. </li></ol> 6. המערבי סופג עבור אימות של RBP <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> RBPs נפרדת על ידי SDS-PAGE באמצעות טכניקות סטנדרטיות. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לנהל לנוסופג שטרן באמצעות טכניקות סטנדרטיות על ידי חיטוט עבור RBPs הקשורים RNA של עניין. הערה: בניסוי בהדגמה זו, חד שבטי עכבר חור נוגדן שמש את immunodetection של חלבון חור. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> דגירת הממברנה המתקבלים עם נוגדן החור המדולל (1: 1,000 דילול) ב 5% w / חלב יבש נ שומן, 1x TBS, 0.1% Tween - 20 ב 4 ° C עם רעד עדין, לילה. לשטוף שלוש פעמים הממברנה עם 1x TBST. דגירה הממברנה עם נוגדן המשני (עז נגד העכבר IgG-HRP) בטמפרטורת החדר למשך שעה 1. הממברנה לשטוף. לפתח אות שיא. </li></ol>

<ol>
	<li>Huot, M. &. #. 2. 0. 1. ;., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+Sam68+STAR+RNA-binding+protein+regulates+mTOR+alternative+splicing+during+adipogenesis.">The Sam68 STAR RNA-binding protein regulates mTOR alternative splicing during adipogenesis.</a> Mol Cell. 46 (2), 187-199 (2012).</li><li>Sun, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Long+noncoding+RNAs+regulate+adipogenesis.">Long noncoding RNAs regulate adipogenesis.</a> Proc Natl Acad Sci U S A. 110 (9), 3387-3392 (2013).</li><li>Engreitz, J. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+Xist+lncRNA+exploits+three-dimensional+genome+architecture+to+spread+across+the+X-chromosome.">The Xist lncRNA exploits three-dimensional genome architecture to spread across the X-chromosome.</a> Science. 341 (6147), 1237973 (2013).</li><li>Zhao, X. Y., Li, S., Wang, G. X., Yu, Q., Lin, J. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+long+noncoding+RNA+transcriptional+regulatory+circuit+drives+thermogenic+adipocyte+differentiation.">A long noncoding RNA transcriptional regulatory circuit drives thermogenic adipocyte differentiation.</a> Mol Cell. 55, 372-382 (2014).</li><li>Alvarez-Dominguez, J. R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=De+novo+reconstruction+of+adipose+tissue+transcriptomes+reveals+long+non-coding+RNA+regulators+of+brown+adipocyte+development.">De novo reconstruction of adipose tissue transcriptomes reveals long non-coding RNA regulators of brown adipocyte development.</a> Cell Metab. 21, 764-776 (2015).</li><li>Adams, D. J., Beveridge, D. J., van der Weyden, L., Mangs, H., Leedman, P. J., Morris, B. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=HADHB,+HuR,+and+CP1+bind+to+the+distal+3-untranslated+region+of+human+renin+mRNA+and+differentially+modulate+renin+expression.">HADHB, HuR, and CP1 bind to the distal 3-untranslated region of human renin mRNA and differentially modulate renin expression.</a> J Biol Chem. 278 (45), 44894-44903 (2003).</li><li>Yeap, B. B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Novel+binding+of+HuR+and+poly(C)-binding+protein+to+a+conserved+UC-rich+motif+within+the+3&#180;+untranslated+region+of+the+androgen+receptor+messenger+RNA.">Novel binding of HuR and poly(C)-binding protein to a conserved UC-rich motif within the 3&#180; untranslated region of the androgen receptor messenger RNA.</a> J Biol Chem. 277, 27183-27192 (2002).</li><li>K&#246;nig, J., Zarnack, K., Luscombe, N. M., Ule, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Protein-RNA+interactions:+new+genomic+technologies+and+perspectives.">Protein-RNA interactions: new genomic technologies and perspectives.</a> Nat Rev Genet. 13, 77-83 (2012).</li><li>Ferr&#232;, F., Colantoni, A., Helmer-Citterich, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Revealing+protein-lncRNA+interaction.">Revealing protein-lncRNA interaction.</a> Briefings in Bioinformatics. , 1-11 (2015).</li><li>McHugh, C. A., Russell, P., Guttman, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Methods+for+comprehensive+experimental+identification+of+RNA-protein+interactions.">Methods for comprehensive experimental identification of RNA-protein interactions.</a> Genome Biol. 15 (1), 203 (2014).</li><li>Lee, Y. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=AU-rich+element-binding+protein+negatively+regulates+CCAAT+enhancer+binding+protein+mRNA+stability+during+long+term+synaptic+plasticity+in+Aplysia.">AU-rich element-binding protein negatively regulates CCAAT enhancer binding protein mRNA stability during long term synaptic plasticity in Aplysia.</a> Proc Natl Acad Sci U S A. 109 (38), 15520-15525 (2012).</li><li>Hermann, M., Cermak, T., Voytas, D. F., Pelczar, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mouse+genome+engineering+using+designer+nucleases.">Mouse genome engineering using designer nucleases.</a> J Vis Exp. (86), (2014).</li><li>Tsai, M. C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Long+Noncoding+RNA+as+Modular+Scaffold+of+Histone+Modification+Complexes.">Long Noncoding RNA as Modular Scaffold of Histone Modification Complexes.</a> Science. 329 (5992), 689-693 (2010).</li><li>Wan, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Landscape+and+variation+of+RNA+secondary+structure+across+the+human+transcriptome.">Landscape and variation of RNA secondary structure across the human transcriptome.</a> Nature. 505, 706-709 (2014).</li><li>Li, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Identification+of+mRNA+binding+proteins+that+regulate+the+stability+of+LDL+receptor+mRNA+through+AU+rich+elements.">Identification of mRNA binding proteins that regulate the stability of LDL receptor mRNA through AU rich elements.</a> J Lipid Res. 50 (5), 820-831 (2009).</li><li>McHugh, C. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+Xist+lncRNA+interacts+directly+with+SHARP+to+silence+transcription+through+HDAC3.">The Xist lncRNA interacts directly with SHARP to silence transcription through HDAC3.</a> Nature. 521 (7551), 232-236 (2015).</li><li>Chu, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Systematic+Discovery+of+Xist+RNA+Binding+Proteins.">Systematic Discovery of Xist RNA Binding Proteins.</a> Cell. 161 (2), 404-416 (2015).</li><li>Chu, C., Spitale, R. C., Chang, H. Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Technologies+to+probe+functions+and+mechanisms+of+long+noncoding+RNAs.">Technologies to probe functions and mechanisms of long noncoding RNAs.</a> Nat Struct Mol Biol. 22 (1), 29-35 (2015).</li><li>Zhao, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Genome-wide+identification+of+Polycomb-associated+RNAs+by+RIP-seq.">Genome-wide identification of Polycomb-associated RNAs by RIP-seq.</a> Mol Cell. 40 (6), 939-953 (2010).</li></ol>

אין ניגודי אינטרסים הכריז.

יש lncRNAs ו RBPs תפקידים חיוניים בבריאות ובחולי, אולם המנגנונים המולקולריים של מולקולות אלה הם הבינו היטב. זיהוי של חלבוני אינטראקציה עם מולקולות lncRNA הוא צעד מפתח לקראת הבהרת מנגנוני הוויסות. העשרת RBPs ידי מערכת assay הנפתח RNA מבוססת על ב-פתרון לכיד של אינטראקציה מורכבת כך חלבונים מן lysate תא ניתן לחלץ סלקטיבי באמצעות פיתיונות RNA biotinylated חייבים חרוזים מגנטיים streptavidin. כמה שיטות אחרות כגון הצרצור, צ&#39;ארט RAP יכולות להשיג את אותה המטרה, אולם שיטות אלו לוקחות יותר מאמץ כדי להגדיר מאשר 16,17,18 הטכניקה הנפתחת RNA. הכח העיקרי של RNA נפתח הוא שזה יחסית פרוטוקול פשוט וקל לביצוע. לציוץ RAP שניהם כרוכים צעד crosslinking שמשמר טבעי מתחמי RNA חלבון ואת העיצוב של סט מלא של מולקולות אנטיסנס (90 nucleotides ארוכה RAP, ו -20 נוקליאוטידים ב צרצור) ריצוף היעד כולו RNA 16,17,18. קיפול RNA הוא שלב קריטי מבחני נפתח RNA. המגבלה העיקרית של פרוטוקול זה היא כי RNAs היעד מסונתז במבחנה ולא יכול להיות מקופל כהלכה לתוך מבנה יליד לאפשר מחייב נכון עם RBP שלה (הים). RNAs שאינו ילידי Misfolded עשוי אינו מצליח ליצור אינטראקציות חלבון רנ&quot;א לפסול מבחנים תפקודיים, או אינטראקציות טופס המתרחשים רק במבחנה בתנאי nonphysiological. אף על פי הפרוטוקול הנפתח המתואר כאן נוהל מוכר היטב עבור RNA מתקפל 13,14 (ראה סעיף 1.7), זה לא מבטיח קיפול ראוי תעתיקי רנ&quot;א אחרים. RNA הנפתח לעתים קרובות בשילוב עם RIP כגישה משלימה לזהות את RNA (ים) כפוף RBP עניין 19. עוד שלב קריטי פרוטוקול זה הוא הסרת חלק שומנים מתא הכוללlysate (ראה סעיף 4.5) כי שפע השומנים הגבוה ב adipocytes הבוגרת מציב אתגר טכני עיקרי. הפרוטוקול המתואר כאן הוא פותח במיוחד לשימוש עם adipocytes. עם זאת, המרכיבים הבסיסיים של פרוטוקול זה ואת ההחמרה של כל המאגרים בשימוש ניתן לשנות והותאמו יישום מודלי תרבית תאים אחרים. עבור רקמות המכילות רמה גבוהה של RNase אנדוגני, פרוטוקולים נפתחים RNA שונים ניתן להחיל. RNA נפתח, אשר משתמש RNAs של עניין לזהות את RBPs הכלולה, הוא טכניקה אפקטיבית ויעילה, שנועד לבחון את הפונקציות ומנגנונים המרכזיות של lncRNAs, אשר יש מגוון רחב של תפקידים בתאים אנושיים. פיתוח עתידי של לכידה מבוססת RNA, כולל RNA נפתח, יהיה צורך להתמודד עם אתגרים בהגדרת הרכיבים, ההרכבה והתפקוד של מתחמי RNA חלבון, כמו גם יצירת RBPs מספיק מתסביכי RNA-חלבון נפוצים נמוכים עבור MS.

A correction to the author list was made to: <a href="https://www-jove-com.bdigitaluss.remotexs.co/video/54207/detection-rna-binding-proteins-vitro-rna-pull-down-adipocyte">Detection of RNA-binding Proteins by In Vitro RNA Pull-down in Adipocyte Culture</a>.
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 &#38; Biomedical Engineering, Nanyang Technological University
*These authors contributed equally

A correction to the author list was made to: Detection of RNA-binding Proteins by In Vitro RNA Pull-down in Adipocyte Culture.

Erratum: Detection of RNA-binding Proteins by In Vitro RNA Pull-down in Adipocyte Culture

RBPs הם חלבונים אשר נקלטות על ידי RNA גדילי כפול או יחיד בתאים ולהשתתף ביצירת קומפלקסים-חלבון RNA. RBPs עלול להיקשר מגוון מיני RNA, כולל ה- mRNA ו RNAs noncoding הארוך (lncRNAs) ובין השאר השפיעו ברמות שלאחר התעתיק. RBPs ו lncRNAs שניהם מתעוררים רגולטורי רומן כפי בפיתוח שומן ולתפקד 1,2,3. כדי להבין את המנגנון של RBP- ורגולציה בתיווך lncRNA של מסלולים הסלולר, זה לעתים קרובות יש צורך לזהות את האינטראקציה בין מולקולת RNA ספציפי אחד או כמה RBPs, ו, לפעמים, לזהות את מלוא הספקטרום של שותפים חלבון של RNA תמליל. עם זאת, הניסוי יכול להיות מאתגר בשל התכולה הגבוהה של שומני adipocytes. פרוטוקול RNA הנפתח המתואר כאן יכול להיות מועסק על מנת לאחזר שותפי החלבון של RNA מסוים מן lysates adipocyte של תרבויות העיקריות 4,5. הרציונל פרוטו זהcol מסוכמת כדלקמן. פיתיון RNA הוא במבחנה עבדה מתבנית DNA, ביוטין שכותרתו מצומדות כדי חרוזים מגנטיים צופה streptavidin 4. הפיתיון RNA הוא מודגרות עם lysates הסלולר כדי לאפשר היווצרות של מתחמי RNA חלבון, אשר לאחר מכן הם משכו מטה על מעמד מגנטי. באופן ספציפי יותר, פרוטוקול הנפתח RNA המתואר להלן להשתמש שבר RNA מן AR 3&#39;UTR כפיתיון כדי לאחזר חלבון חור, RBP כבול הביע אוניברסלי 3&#39;UTR של תעתיקי 6,7, מ theadipocytelysate של התרבות העיקרי. כדי לבדוק את הספציפיות מחייב של assay זה, שאינו רלוונטי RNAas גם חרוזים streptavidin ריק כלול כמו שליטה. פרוטוקול זה תואם מערבי סופג או ספקטרומטריית מסה (MS) כדי לאשר את לכידתו של RBP ספציפי או לזהות את הרפרטואר המלא של RBPs שנתפס, בהתאמה 8. טכניקות קיימות מספר לחקור את האינטראקציה RNA חלבוןים. כדי לחשוף RNAs כבול נתון RBP, RIP (immunoprecipitation RNA) CLIP (crosslinking UV ו immunoprecipitation) יכול להיות מיושם. לעומת זאת, לזהות שותפי חלבון של RNA נתון, נפתח RNA, צרצור (בידוד הכרומטין על ידי טיהור RNA), תרשים (ניתוח כלת לכידתו של מטרות RNA) RAP (טיהור antisense RNA) יכול להיות מיושם. לשם השוואה עם אלה מאוחר יותר, טכניקה נפתחת RNA לוקחת פחות מאמצת להקים. זה יכול להיות מועסק על מנת ללכוד חלבונים במבחנה ובחי. הגישה vivo של RNA הנפתח, אשר מבחינה טכנית יותר מאתגר מאשר עמיתו במבחנה שלה, שומרת אינטראקציות חלבון RNA על ידי crosslinking בתאים, לוכדת RNAs מתויג aptamer עניין מתאי, ולאחר מכן מזהה RBPs כבול. RNA הנפתח ניתן להשתמש כדי להעשיר RBPs בשפע נמוך, וכדי לבודד ולזהות את המתחמים-חלבון RNA שיש תפקידים פונקציונליים מגוונים בשליטת רגולציה הסלולר 9,10 </sעד&gt;.

<table><tbody><tr><td>&lt;strong&gt;Major materials used in this study.&lt;/strong&gt;</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>MEGAscript kit</td><td>&amp;nbsp;Ambion</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Biotin-14-CTP&amp;nbsp;</td><td>Invitrogen</td><td></td><td></td></tr><tr><td>NucAway spin columns&amp;nbsp;</td><td>Ambion</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Dynabeads M-280 Streptavidin&amp;nbsp;</td><td>Invitrogen</td><td></td><td></td></tr><tr><td>HuR (3A2) mouse monoclonal antibody (sc-5261)&amp;nbsp;</td><td>Santa Cruz Biotechnology</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Goat anti-mouse IgG-HRP(sc-2005)&amp;nbsp;</td><td>Santa Cruz Biotechnology</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Hypure Molecular Biology Grade Water (nuclease-free)&amp;nbsp;</td><td>HyClone</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Phosphate Buffer Saline (1&amp;times;PBS)</td><td>&amp;nbsp;HyClone</td><td></td><td></td></tr><tr><td>RNase inhibitor&amp;nbsp;</td><td>Bioline</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Protease inhibitor&amp;nbsp;</td><td>Sigma</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Pfu Turbo DNA polymerase&amp;nbsp;</td><td>Agilent Technologies</td><td></td><td></td></tr><tr><td>TRIsure</td><td>&amp;nbsp;Bioline</td><td></td><td></td></tr><tr><td>&lt;strong&gt;Name&lt;/strong&gt;</td><td>&lt;strong&gt;Company&lt;/strong&gt;</td><td>&lt;strong&gt;Catalog Number&lt;/strong&gt;</td><td>&lt;strong&gt;Comments&lt;/strong&gt;</td></tr><tr><td>&lt;strong&gt;Major equipment used in this study.&lt;/strong&gt;</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Sorvall Legend Micro 21R centrifuge&amp;nbsp;</td><td>Thermo Scientific</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Sorvall Legend X1R centrifuge&amp;nbsp;</td><td>Thermo Scientific</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Bio-Rad T100 thermal cycler&amp;nbsp;</td><td>Bio-Rad</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Nanodrop 2000&amp;nbsp;</td><td>Thermo Scientific</td><td></td><td></td></tr><tr><td>BOECO rotator Multi Bio RS-24&amp;nbsp;</td><td>BOECO,Germany</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Protein gel electrophoresis and blotting apparatus&amp;nbsp;</td><td>Bio-Rad</td><td></td><td></td></tr><tr><td>DynaMag-2 magnet&amp;nbsp;</td><td>Life Technologies</td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

detection of rna-binding proteins by in vitro rna pull-down in adipocyte culture

חלבוני קושרי RNA (RBPs) הם מתעוררים כשכבה רגולטורית ההתפתחות והתפקוד של שומן. RBPs לשחק תפקיד מפתח בוויסות ביטוי גנים ברמות posttranscriptional ידי המשפיע על יעילות יציבות translational של mRNAs היעד. טכניקה הנפתח RNA כבר בשימוש נרחב כדי לחקור את האינטראקציה RNA חלבון, אשר יש צורך להבהיר את המנגנון שבבסיס RBPs &#39;וכן RNAs ללא קידוד ארוך &quot;(lncRNAs) פונקציה. עם זאת, שפע השומנים הגבוה ב adipocytes מציב אתגר טכני בביצוע הניסוי הזה. הנה פרוטוקול נפתח RNA מפורט מותאם לתרבות adipocyte העיקרית. מקטע RNA מן של קולטן האנדרוגן (AR) 3 &#39;באזור מתורגמים (3&#39;UTR) המכיל elementwas adenylate-uridylate עשירי כדוגמא כדי להדגים כיצד לאחזר שותף RBP שלה, חלבון חור, מן lystate adipocyte. השיטה המתוארת כאן יכולה להיות מיושמת כדי לזהות את יחסי הגומלין ביןRBPs ו RNAs noncoding, כמו גם בין RBPs ו RNAs קידוד.

בניסוי בהדגמה זו, מקטע AR RNA שימש כפיתיון כדי ללכוד חלבון מחייב שלה חור. שניהם הפיתיון RNA FL כי הוא בלתי רלוונטי חלבון חור ואת aliquot של חרוזים streptavidin ריק unconjugated שימש בקרות שליליות. אינטראקציות RNA חלבון יכולות להתרחש גם בגרעין או בציטופלסמה, ופרוטוקול נפתח זה יכול להיות מיושם גם הכולל או מופרד (גרעיני או cytoplasmic) lysates תא. ניתוח של חלבונים על ידי מערבי סופג מראה כי במדגם של 15 lysate תא unfractionated μl (ראה סעיף 4.8), כמו לא-חרוז שליטת קלט, נתן תוצאה חיובית, ופירוש דבר חלבון חור מזוהה lysate adipocyte של התרבות העיקרית עכבר באמצעות בנוגדן. השבר elution RNA AR נתן תוצאה חיובית, ופירוש הדבר חלבון חור מזוהה lysate adipocyte באמצעות חרוזים AR RNA מצומדות עבור assay הנפתח RNA. הן חלק elution RNA FL ואת bמדגם חרוז כחוש וגבוה נתן תוצאות שליליות, המציין כי אינטראקציות ספציפיות בין שבר RNA FL וחור חלבון, כמו גם בין החרוזים הריקים וחלבון החור אינם יכול לאתר הגישה הנפתחת RNA הזה. תוצאות של שני פקדים שליליים אלו גם עולות כי אינטראקציה ספציפית בין שבר AR RNA וחלבון חור מזוהית בהצלחה על ידי הפרוטוקול הנפתח RNA המתואר כאן. <img alt="איור 1" src="/files/ftp_upload/54207/54207fig1.jpg" /> איור 1: Western Blot האימות של חור שנתפסה על ידי מבחני נפתח RNA קלט: lysate תא מחדש (ציטופלסמית + lysate גרעינית);. חרוזים: המדגם מן חרוזים מגנטיים מצופה streptavidin ריק; RNA פלורידה: חרוזים streptavidin כבול עם mRNA FL; RNA 3&#39;UTR AR: חרוזים streptavidin כבול עם mRNA AR 3&#39;UTR; נוגדן ראשוני: נוגדן חד שבטי העכבר חור; נוגדנים משני: אנטי עיזים-mouse IgG-HRP; קיצור, פלורידה: בלוציפראז גחלילית, AR: קולטן האנדרוגן; <a href="https://www-jove-com.bdigitaluss.remotexs.co/files/ftp_upload/54207/54207fig1large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.</a> <table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always" style=";text-align:right;direction:rtl"><tbody><tr><td> סַרכֶּזֶת </td></tr><tr><td> Cycler תרמית </td></tr><tr><td> ספקטרופוטומטר </td></tr><tr><td> מסובבי </td></tr><tr><td> ג&#39;ל אלקטרופורזה חלבון ומכשירים סופג </td></tr><tr><td> מַגנֵט </td></tr></tbody></table> טבלת 1: ציוד גדול ששמש במחקר זה ציוד עיקרי המשמש במחקר זה.. <table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always" style=";text-align:right;direction:rtl"><tbody><tr><td> בערכת שעתוק במבחנה </td></tr><tr><td> RNA biotinylated </td></tr><tr><td> ספין עמודה להתאוששות של קטעי DNA ו- RNA </td></tr><tr><td> חרוזים מגנטיים streptavidin </td></tr><tr><td> חור עכבר נוגדנים חד שבטיים </td></tr><tr><td> אנטי עכבר עז IgG-HRP </td></tr><tr><td> מי כיתת nuclease ללא ביולוגיה מולקולרית </td></tr><tr><td> חיץ מלוח פוספט </td></tr><tr><td> RNase מעכב </td></tr><tr><td> מעכב פרוטאז </td></tr><tr><td> DNA פולימרז Pfu </td></tr><tr><td> פתרון thiocyanate-פנול guanidinium חומצה </td></tr></tbody></table> טבלה 2: ריאגנטים עיקריים המשמשים במחקר זה ריאגנטים עיקריים המשמשים במחקר זה.. <table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always" style=";text-align:right;direction:rtl"><tbody><tr><td> חיץ מבנה 2x RNA </td></tr><tr><td> 20 mM Tris-HCl (pH 7.4) </td></tr><tr><td> 0.2 M KCl </td></tr> &lt;tr&gt; <td> 20 מ&quot;מ MgCl2 </td></tr><tr><td> 2 מ&quot;מ DTT </td></tr><tr><td> 0.8 U / μl RNase מעכב </td></tr><tr><td> הצפת </td></tr><tr><td> 0.1 M NaOH </td></tr><tr><td> 0.05 M NaCl </td></tr><tr><td> הצפת B </td></tr><tr><td> 0.1 M NaCl </td></tr><tr><td> 1x W &amp; B (כריכת כביסה) חיץ </td></tr><tr><td> 5 mM Tris-HCl (pH7.4) </td></tr><tr><td> 1 M NaCl </td></tr><tr><td> חיץ 1x hypotonic </td></tr><tr><td> 10 mM Tris-HCl (pH 7.4) </td></tr><tr><td> 10 מ&quot;מ KCl </td></tr><tr><td> 2 מ&quot;מ MgCl2 </td></tr><tr><td> 1 מ&quot;מ DTT </td></tr><tr><td> 1 מ&quot;מ PMSF </td></tr><tr><td> מעכבי פרוטאז 1x </td></tr><tr><td> חיץ בידוד 1x הגרעיני </td></tr><tr><td> 25 mM Tris-HCl (pH 7.4) </td></tr><tr><td> 150 מ&quot;מ KCl </td></tr><tr><html><td> 2 מ&quot;מ MgCl2 </td></tr><tr><td> 1 מ&quot;מ DTT </td></tr><tr><td> 0.5% IGEPAL (או 0.25% IGEPAL עבור elution של RBPs) </td></tr><tr><td> 1 מ&quot;מ PMSF </td></tr><tr><td> מעכבי פרוטאז 1x </td></tr><tr><td> 0.4 U / מעכב RNase μl (או 40 U / ml RNase מעכב עבור elution של RBPs) </td></tr><tr><td> חיץ 1x Elution </td></tr><tr><td> 2 ביוטין מ&quot;מ 1x PBS </td></tr></tbody></table> . טבלה 3: פתרונות עיקריים המשמשים במחקר זה חיץ מבנה RNA 2x (ראה סעיף 1.7); הצפה (ראה סעיף 2.3); B הצפה (ראה סעיף 2.4); 1x W &amp; B (כריכת כביסה) חיץ (ראה סעיפים 2.2, 2.5, 2.7); 1x hypotonic חיץ (ראה סעיף 4.3); חיץ בידוד 1x הגרעיני (ראה סעיפים 2.8, 4.6, 5.3, 5.4); 1x Elution חיץ (ראה להלן הערה בסעיף 5.4). lways &quot;&gt; <tbody><tr><td> תבנית ו פריימרים </td><td colspan="2"> רצפים </td></tr><tr><td> T7-AR-אוליגו </td><td colspan="2"> 5&#39;- TCT AAT ACG ACT CAC TAT AGG GCT GGG CTT TTT TTT TCT CTT TCT CTC CTT TCT TTT TCT TCT TCC CTC CCT AGC TTA TGA CCG TGG CAG TCT -3 &#39; </td></tr><tr><td> T7-AR-F </td><td colspan="2"> 5&#39;- CTA ATA CGA CTC ACT ATA G -3 &#39; </td></tr><tr><td> T7-AR-R </td><td colspan="2"> 5&#39;- AGA CTG CCA CGG TCA TAA GC -3 &#39; </td></tr><tr><td> hluc (+) - T7-בדיקה-F </td><td colspan="2"> 5&#39;-TAATACGACTCACTATAGGGAGCCCCTGCTAACGACATTTACAACGAG-3 &quot; </td></tr><tr><td> hluc (+) - בדיקה-R </td><td colspan="2"> 5&#39;-CATAATCATAGGGCCGCGCACACAC-3 &quot; </td></tr></tbody></table> לוח 4: רצפים של תבנית ואת צבעי יסוד PCR הגברת T7-AR-אוליגו:. תבנית ה- DNA הגברת PCR (ראה סעיף 1.1); T7-AR-F: פריימר קדימה עבור הגברת PCR (ראה סעיף 1.1); T7-AR-R: לאחור תחל עבור הגברה PCR (ראה סעיף 1.1); hluc (+) - T7-בדיקה-F: פריימר קדימה עבור הגברה PCR (ראה סעיף 1.2); hluc (+) - בדיקה-R: פריימר הפוכה הגברה PCR (ראה סעיף 1.2).

Watch this Scientific Journal Video about Detection of RNA-binding Proteins by In Vitro RNA Pull-down in Adipocyte Culture at JoVE.com

Detection of RNA-binding Proteins by In Vitro RNA Pull-down in Adipocyte Culture

פרוטוקול RNA הנפתח הוא מותאם כאן לגילוי של אינטראקציות בין חלבונים קושרי RNA (RBPs) ו noncoding וכן RNAs קידוד. מקטע RNA מן לקולטן האנדרוגן (AR) שימש כדוגמה כדי להדגים כיצד לאחזר RBP שלה lystate של adipocytes חום ראשוני.

זיהוי של חלבונים קושרי RNA על ידי<em&gt; במבחנה</em&gt; RNA הנפתח ב adipocyte תרבות

RNA-binding proteins (RBPs) are emerging as a regulatory layer in the development and function of adipose. RBPs play a key role in the gene expression ...

detection-rna-binding-proteins-vitro-rna-pull-down-adipocyte

Universidad San Sebastian

Research

JoVE Journal

Biology

Detection of RNA-binding Proteins by In Vitro RNA Pull-down in Adipocyte Culture

23.5K Views.  Duke-NUS Medical School.  פרוטוקול RNA הנפתח הוא מותאם כאן לגילוי של אינטראקציות בין חלבונים קושרי RNA (RBPs) ו noncoding וכן RNAs קידוד. מקטע RNA מן לקולטן האנדרוגן (AR) שימש כדוגמה כדי להדגים כיצד לאחזר RBP שלה lystate של adipocytes חום ראשוני. 

Video: Detection of RNA-binding Proteins by In Vitro RNA Pull-down in Adipocyte Culture

Novel RNA-Binding Proteins Isolation by the RaPID Methodology

RNA-binding proteins (RBPs) play important roles in every aspect of RNA metabolism and regulation. Their identification is a major challenge in modern biology. Only a few in vitro and in vivo methods enable the identification of RBPs associated with a particular target mRNA. However, their main limitations are the identification of RBPs in a non-cellular environment (in vitro) or the low efficiency isolation of RNA of interest (in vivo). An RNA-binding protein purification and identification (RaPID) methodology was designed to overcome these limitations in yeast and enable efficient isolation of proteins that are associated in vivo. To achieve this, the RNA of interest is tagged with MS2 loops, and co-expressed with a fusion protein of an MS2-binding protein and a streptavidin-binding protein (SBP). Cells are then subjected to crosslinking and lysed, and complexes are isolated through streptavidin beads. The proteins that co-purify with the tagged RNA can then be determined by mass spectrometry. We recently used this protocol to identify novel proteins associated with the ER-associated PMP1 mRNA. Here, we provide a detailed protocol of RaPID, and discuss some of its limitations and advantages.

RNA-protein interactions lie at the heart of many cellular processes. Here, we describe an in vivo method to isolate specific RNA and identify novel proteins that are associated with it. This could shed new light on how RNAs are regulated in the cell.

RNA מחייב רומן בידוד חלבונים לפי שיטת RAPID

RNA-binding proteins (RBPs) play important roles in every aspect of RNA metabolism and regulation. Their identification is a major challenge in modern ...

Genetics

Sample Preparation for Mass Spectrometry-based Identification of RNA-binding Regions

Noncoding RNAs play important roles in several nuclear processes, including regulating gene expression, chromatin structure, and DNA repair. In most cases, the action of noncoding RNAs is mediated by proteins whose functions are in turn regulated by these interactions with noncoding RNAs. Consistent with this, a growing number of proteins involved in nuclear functions have been reported to bind RNA and in a few cases the RNA-binding regions of these proteins have been mapped, often through laborious, candidate-based methods.
Here, we report a detailed protocol to perform a high-throughput, proteome-wide unbiased identification of RNA-binding proteins and their RNA-binding regions. The methodology relies on the incorporation of a photoreactive uridine analog in the cellular RNA, followed by UV-mediated protein-RNA crosslinking, and mass spectrometry analyses to reveal RNA-crosslinked peptides within the proteome. Although we describe the procedure for mouse embryonic stem cells, the protocol should be easily adapted to a variety of cultured cells.

We describe a protocol to identify RNA-binding proteins and map their RNA-binding regions in live cells using UV-mediated photocrosslinking and mass spectrometry.

הכנת הדוגמא לזיהוי מבוססי ספקטרומטר מסה של RNA-איגוד אזורים

Noncoding RNAs play important roles in several nuclear processes, including regulating gene expression, chromatin structure, and DNA repair. In most ...

Biochemistry

mRNA Interactome Capture from Plant Protoplasts

RNA-binding proteins (RBPs) determine the fates of RNAs. They participate in all RNA biogenesis pathways and especially contribute to post-transcriptional gene regulation (PTGR) of messenger RNAs (mRNAs). In the past few years, a number of mRNA-bound proteomes from yeast and mammalian cell lines have been successfully isolated through the use of a novel method called &#34;mRNA interactome capture,&#34; which allows for the identification of mRNA-binding proteins (mRBPs) directly from a physiological environment. The method is composed of in vivo ultraviolet (UV) crosslinking, pull-down and purification of messenger ribonucleoprotein complexes (mRNPs) by oligo(dT) beads, and the subsequent identification of the crosslinked proteins by mass spectrometry (MS). Very recently, by applying the same method, several plant mRNA-bound proteomes have been reported simultaneously from different Arabidopsis tissue sources: etiolated seedlings, leaf tissue, leaf mesophyll protoplasts, and cultured root cells. Here, we present the optimized mRNA interactome capture method for Arabidopsis thaliana leaf mesophyll protoplasts, a cell type that serves as a versatile tool for experiments that include various cellular assays. The conditions for optimal protein yield include the amount of starting tissue and the duration of UV irradiation. In the mRNA-bound proteome obtained from a medium-scale experiment (107 cells), RBPs noted to have RNA-binding capacity were found to be overrepresented, and many novel RBPs were identified. The experiment can be scaled up (109 cells), and the optimized method can be applied to other plant cell types and species to broadly isolate, catalog, and compare mRNA-bound proteomes in plants.

Here, we present an interactome capture protocol applied to Arabidopsis thaliana leaf mesophyll protoplasts. This method critically relies on in vivo UV crosslinking and allows for the isolation and identification of plant mRNA-binding proteins from a physiological environment.

MRNA Interactome ללכוד מן Protoplasts הצמח

RNA-binding proteins (RBPs) determine the fates of RNAs. They participate in all RNA biogenesis pathways and especially contribute to post-transcriptional ...

RNA Pull-down Procedure to Identify RNA Targets of a Long Non-coding RNA

Long non-coding RNA (lncRNA), which are sequences of more than 200 nucleotides without a defined reading frame, belong to the regulatory non-coding RNA&#39;s family. Although their biological functions remain largely unknown, the number of these lncRNAs has steadily increased and it is now estimated that humans may have more than 10,000 such transcripts. Some of these are known to be involved in important regulatory pathways of gene expression which take place at the transcriptional level, but also at different steps of RNA co- and post-transcriptional maturation. In the latter cases, RNAs that are targeted by the lncRNA have to be identified. That&#39;s the reason why it is useful to develop a method enabling the identification of RNAs associated directly or indirectly with a lncRNA of interest.
This protocol, which was inspired by previously published protocols allowing the isolation of a lncRNA together with its associated chromatin sequences, was adapted to permit the isolation of associated RNAs. We determined that two steps are critical for the efficiency of this protocol. The first is the design of specific anti-sense DNA oligonucleotide probes able to hybridize to the lncRNA of interest. To this end, the lncRNA secondary structure was predicted by bioinformatics and anti-sense oligonucleotide probes were designed with a strong affinity for regions that display a low probability of internal base pairing. The second crucial step of the procedure relies on the fixative conditions of the tissue or cultured cells that have to preserve the network between all molecular partners. Coupled with high throughput RNA sequencing, this RNA pull-down protocol can provide the whole RNA interactome of a lncRNA of interest.

This RNA pull-down method allows identifying the RNA targets of a long non-coding RNA (lncRNA). Based on the hybridization of home-made, designed anti-sense DNA oligonucleotide probes specific to this lncRNA in an appropriately fixed tissue or cell line, it efficiently allows the capture of all RNA targets of the lncRNA.

הליך RNA הנפתח כדי לזהות מטרות RNA לונג ללא קידוד RNA

Long non-coding RNA (lncRNA), which are sequences of more than 200 nucleotides without a defined reading frame, belong to the regulatory non-coding ...

Desthiobiotin-Streptavidin-Affinity Mediated Purification of RNA-Interacting Proteins in Mesothelioma Cells

The in vitro RNA-pulldown is still largely used in the first steps of protocols aimed at identifying RNA-binding proteins that recognize specific RNA structures and motifs. In this RNA-pulldown protocol, commercially synthesized RNA probes are labeled with a modified form of biotin, desthiobiotin, at the 3' terminus of the RNA strand, which reversibly binds to streptavidin and thus allows elution of proteins under more physiological conditions. The RNA-desthiobiotin is immobilized through interaction with streptavidin on magnetic beads, which are used to pull down proteins that specifically interact with the RNA of interest. Non-denatured and active proteins from the cytosolic fraction of mesothelioma cells are used as the source of proteins. The method described here can be applied to detect the interaction between known RNA binding proteins and a 25-nucleotide (nt) long RNA probe containing a sequence of interest. This is useful to complete the functional characterization of stabilizing or destabilizing elements present in RNA molecules achieved using a reporter vector assay.

Desthiobiotin labeling of a synthetic 25-nucleotide RNA oligo, which contains an adenine-rich element (ARE) motif, allows specific binding of cytosolic ARE-binding protein.

Desthiobiotin-Streptavidin-זיקה מתווכת טיהור של RNA-אינטראקציה חלבונים בתאים מזותליומה

The in vitro RNA-pulldown is still largely used in the first steps of protocols aimed at identifying RNA-binding proteins that recognize specific RNA ...

Cancer Research

Biotin-based Pulldown Assay to Validate mRNA Targets of Cellular miRNAs

MicroRNAs (miRNAs) are a class of small noncoding RNAs that post-transcriptionally regulate cellular gene expression. MiRNAs bind to the 3&#39; untranslated region (UTR) of target mRNA to inhibit protein translation or in some instances cause mRNA degradation. The binding of the miRNA to the 3&#39; UTR of the target mRNA is mediated by a 2&#8211;8 nucleotide seed sequence at the 5&#39; end of miRNA. While the role of miRNAs as cellular regulatory molecules is well established, identification of the target mRNAs with functional relevance remains a challenge. Bioinformatic tools have been employed to predict sequences within the 3&#39; UTR of mRNAs as potential targets for miRNA binding. These tools have also been utilized to determine the evolutionary conservation of such sequences among related species in an attempt to predict functional role. However, these computational methods often generate false positive results and are limited to predicting canonical interaction between miRNA and mRNA. Therefore, experimental procedures that measure direct binding of miRNA to its mRNA target are necessary to establish functional interaction. In this report, we describe a sensitive method for validating direct interaction between the cellular miRNA miR-125b and the 3&#39; UTR of PARP-1 mRNA. We elaborate a protocol in which synthetic biotinylated-miRNA mimics were transfected into mammalian cells and the miRNA-mRNA complex in the cellular lysate was pulled down with streptavidin-coated magnetic beads. Finally, the target mRNA in the pulled-down nucleic acid complex was quantified using a qPCR-based strategy.

This report describes a fast and reliable method for validating mRNA targets of cellular miRNAs. The method uses synthetic biotinylated Locked Nucleic Acid (LNA)-based miRNA mimics to capture target mRNA. Subsequently, streptavidin-coated magnetic beads are employed to pulldown the target mRNA for quantification by qPCR polymerase chain reaction.

הנועד מבוסס-ביוטין הנפתח Validate mRNA miRNAs מטרות של הסלולר

MicroRNAs (miRNAs) are a class of small noncoding RNAs that post-transcriptionally regulate cellular gene expression. MiRNAs bind to the 3&#39; ...

An Assay for Quantifying Protein-RNA Binding in Bacteria

In the initiation step of protein translation, the ribosome binds to the initiation region of the mRNA. Translation initiation can be blocked by binding of an RNA binding protein (RBP) to the initiation region of the mRNA, which interferes with ribosome binding. In the presented method, we utilize this blocking phenomenon to quantify the binding affinity of RBPs to their cognate and non-cognate binding sites. To do this, we insert a test binding site in the initiation region of a reporter mRNA and induce the expression of the test RBP. In the case of RBP-RNA binding, we observed a sigmoidal repression of the reporter expression as a function of RBP concentration. In the case of no-affinity or very low affinity between binding site and RBP, no significant repression was observed. The method is carried out in live bacterial cells, and does not require expensive or sophisticated machinery. It is useful for quantifying and comparing between the binding affinities of different RBPs that are functional in bacteria to a set of designed binding sites. This method may be inappropriate for binding sites with high structural complexity. This is due to the possibility of repression of ribosomal initiation by complex mRNA structure in the absence of RBP, which would result in lower basal reporter gene expression, and thus less-observable reporter repression upon RBP binding.

In this method, we quantify the binding affinity of RNA binding proteins (RBPs) to cognate and non-cognate binding sites using a simple, live, reporter assay in bacterial cells. The assay is based on repression of a reporter gene.

שיטת בדיקת מעטפת חלבון-RNA כריכת חיידקים

In the initiation step of protein translation, the ribosome binds to the initiation region of the mRNA. Translation initiation can be blocked by binding ...

Identification of RNAs Engaged in Direct RNA-RNA Interaction with a Long Non-Coding RNA

The growing role attributed nowadays to long non-coding RNAs (lncRNA) in physiology and pathophysiology makes it crucial to characterize their interactome by identifying their molecular partners, DNA, proteins and/or RNAs. The latter can interact with lncRNA through networks involving proteins, but they can also be engaged in direct RNA/RNA interactions. We, therefore, developed an easy-to-use RNA pull-down procedure that allowed identification of RNAs engaged in direct RNA/RNA interaction with a lncRNA using psoralen, a molecule that cross-links only RNA/RNA interactions. Bioinformatics modeling of the lncRNA secondary structure allowed the selection of several specific antisense DNA oligonucleotide probes with a strong affinity for regions displaying a low probability of internal base pairing. Since the specific probes that were designed targeted accessible regions throughout the length of the lncRNA, the RNA-interaction zones could be delineated in the sequence of the lncRNA. When coupled with a high throughput RNA sequencing, this protocol can be used for the whole direct RNA interactome studies of a lncRNA of interest.

An easy-to-use RNA pull-down protocol is designed for the identification of RNAs engaged in direct RNA/RNA interaction with a long non-coding RNA. The protocol uses psoralen as a fixative to cross-link only RNA/RNA interactions and provides the whole direct RNA interactome of a long non-coding RNA when coupled with RNA sequencing.

The growing role attributed nowadays to long non-coding RNAs (lncRNA) in physiology and pathophysiology makes it crucial to characterize their interactome ...

An Optimized Quantitative Pull-Down Analysis of RNA-Binding Proteins Using Short Biotinylated RNA

Protein-RNA interactions regulate gene expression and cellular functions at transcriptional and post-transcriptional levels. For this reason, identifying the binding partners of an RNA of interest remains of high importance to unveil the mechanisms behind many cellular processes. However, RNA molecules might interact transiently and dynamically with some RNA-binding proteins (RBPs), especially with non-canonical ones. Hence, improved methods to isolate and identify such RBPs are greatly needed.
To identify the protein partners of a known RNA sequence efficiently and quantitatively, we developed a method based on the pull-down and characterization of all interacting proteins, starting from cellular total protein extract. We optimized the protein pull-down using biotinylated RNA pre-loaded on streptavidin-coated beads. As a proof of concept, we employed a short RNA sequence known to bind the neurodegeneration-associated protein TDP-43 and a negative control of a different nucleotide composition but the same length. After blocking the beads with yeast tRNA, we loaded the biotinylated RNA sequences on the streptavidin beads and incubated them with the total protein extract from HEK 293T cells. After incubation and several washing steps to remove nonspecific binders, we eluted the interacting proteins with a high-salt solution, compatible with the most commonly used protein quantification reagents and with sample preparation for mass spectrometry. We quantified the enrichment of TDP-43 in the pull-down performed with the known RNA binder compared to the negative control by mass spectrometry. We used the same technique to verify the selective interactions of other proteins computationally predicted to be unique binders of our RNA of interest or of the control. Finally, we validated the protocol by western blot via the detection of TDP-43 with an appropriate antibody. 
This protocol will allow the study of the protein partners of an RNA of interest in near-to-physiological conditions, helping uncover unique and unpredicted protein-RNA interactions.

Here, we present an optimized in vitro method to uncover, quantify, and validate protein interactors of specific RNA sequences, using total protein extract from human cells, streptavidin beads coated with biotinylated RNA, and mass spectrometry analysis.

ניתוח כמותי אופטימלי של חלבונים קושרי RNA באמצעות RNA קצר ביוטינילציה

Protein-RNA interactions regulate gene expression and cellular functions at transcriptional and post-transcriptional levels. For this reason, identifying ...

An Adipocyte Cell Culture Model to Study the Impact of Protein and Micro-RNA Modulation on Adipocyte Function

Alteration of adipocyte function contributes to the pathogenesis of metabolic diseases including Type 2 diabetes and insulin resistance. This highlights the need to better understand the molecular mechanism involved in adipocyte dysfunction to develop new therapies against obesity-related diseases. Modulating the expression of proteins and micro-RNAs in adipocytes remains highly challenging. This paper describes a protocol to differentiate murine fibroblasts into mature adipocytes and to modulate the expression of proteins and micro-RNAs in mature adipocytes through reverse-transfection using small-interfering RNA (siRNA) and micro-RNA mimicking (miR mimic) oligonucleotides. This reverse-transfection protocol involves the incubation of the transfection reagent and the oligonucleotides to form a complex in the cell culture plate to which the mature adipocytes are added. The adipocytes are then allowed to reattach to the adherent plate surface in the presence of the oligonucleotides/transfection reagent complex. Functional analyses such as the study of insulin signaling, glucose uptake, lipogenesis, and lipolysis can be performed on the transfected 3T3-L1 mature adipocytes to study the impact of protein or micro-RNA manipulation on adipocyte function.

Presented here is a protocol to deliver oligonucleotides such as small-interfering RNA (siRNA), micro-RNA mimics (miRs), or anti-micro-RNA (anti-miR) into mature adipocytes to modulate protein and micro-RNA expression.

מודל תרבית תאי אדיפוציטים לחקר ההשפעה של אפנון חלבון ומיקרו-RNA על תפקוד אדיפוציטים

Alteration of adipocyte function contributes to the pathogenesis of metabolic diseases including Type 2 diabetes and insulin resistance. This highlights ...

זיהוי של חלבונים קושרי RNA על ידי

Summary

Explore More Videos

Chapters in this video