实验干货|RNA pull-down实验原理及应用解析

2022 / 10 / 282008

背景介绍

RNA 与蛋白质的相互作用是细胞生理过程得以实现的决定性因素之一。近年来,随着技术的改进和新方法的建立,RNA 和蛋白质的相互作用研究取得了长足进步。目前科研人员已经鉴定了较多 RNA 上的蛋白质结合位点,也发现了许多蛋白质中的 RNA 结合结构域,并对它们的结构特征进行了比较详细的研究。这些为最终探明 RNA 和蛋白质相互作用的分子机制,从而从本质上认识相关的细胞生理过程打下了坚实的基础。

1. 概述
         RNA pull-down 作为研究 RNA 与蛋白互作的核心技术,已成为研究焦点。RNA pull down 是使用体外转录法标记生物素 RNA 探针,然后与胞浆蛋白提取液孵育,形成 RNA-蛋白质复合物。该复合物可与链霉亲和素标记的磁珠结合,从而与孵育液中的其他成分分离。复合物洗脱后,通过 WB 实验检测特定的 RNA 结合蛋白是否与 RNA 相互作用,或者结合 MS 筛选 RNA 结合的未知蛋白。

2. 基本思路:
   研究蛋白质与RNA之间的相互作用,大致有两种思路:①将RNA耦联于珠子以富集与之相互作用的蛋白质; ②用蛋白特异的抗体去免疫沉淀蛋白质,再通过提取蛋白复合体中的RNA,利用QT-PCR等方法以检测与之相互作用的RNA

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3. 应用领域:
         RNA结合蛋白(RNA binding proteinRBP)是一类功能强大而广泛的调节因子,约占细胞编码的所有蛋白的5%-10%。目前除了少数RNA以核酶形式单独发挥功能,大部分RNA通过与蛋白结合形成RNA-蛋白复合物来发挥作用。一方面,RBP参与RNA合成、可变剪接、修饰、转运、翻译及胞内定位等多个转录后调控过程,调控mRNA稳定性、lncRNA活性、miRNA沉默复合体形成等生物学过程;另一方面,RNA也会调节这些蛋白质的活性、定位或与其他蛋白质相互作用,从而影响RBP介导的各种细胞事件。RNA与蛋白质的相互作用对于维持细胞稳态是非常重要的,干扰这种相互作用将会导致细胞功能
失调和相关疾病的发生。

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实验方法

    

1.实验步骤:

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2.实验细节:

a:在构建RNA过表达质粒的过程中,首先通过一些手段筛选确定自己感兴趣的RNA,检索数据库找到对应的 RNA 碱基序列,通过 RACE 扩增确定是否存在未知序列;其次,确认 RNA pull-down 使用的序列后,设计引物全基因合成目的RNA 序列,并测序验证序列准确性;最后提取过表达质粒备用。

b:以构建过表达质粒为模板,与设计合成好的引物,扩增得到体外转录模板,琼脂糖凝胶电泳检测扩增 PCR 产物情况,切取目的条带纯化回收备用;

c:以纯化回收的 PCR 产物作为转录模板,用体外转录试剂盒进行转录得到目的 RNA

d:提前准备蛋白液备用,同时将体外转录得到的 RNA ,标记生物素后纯化备用。此外,标记生物素 RNA 探针与链霉亲和素磁珠共孵育形成复合物;生物素 RNA 探针-链霉亲和素磁珠复合物富集蛋白;

e:银染后进行质谱鉴定。

3.案例展示:
   以一篇已发表的题为The lncRNA LAMP5-AS1 drives leukemia cell stemness by directly modulating DOT1L methyltransferase activity in MLL leukemia”的研究为(DOI: https://doi.org/10.1186/s13045-020-00909-y)。研究者们通过大量临床样本的检测发现,一个长链非编码RNA(LncRNA)LAMP5-AS1”在混合系白血病(MLL)中高表达,因此进一步探索了LAMP5-AS1MLL白血病发生发展中的作用。通过RNA pull-down结合质谱鉴定技术首次发现了LAMP5-AS1的潜在结合蛋白-DOT1L(一种H3K79甲基转移酶),且通过RIP qPCR实验确定了LAMP5-AS1DOT1L结合。结果表明lncRNA LAMP5-AS1MLL白血病细胞的自我更新过程和分化阻滞中起着重要的作用。LAMP5-AS1对维持DOT1L酶在MLL白血病中的高活性具有重要意义,可能成为治疗MLL白血病的一个有价值的靶点。

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公司服务宗旨理念

    
a. 实验过程及结果承诺客观真实,原始数据全部反馈给客户。
b. 实验过程全部有据可循,拍照留存,实验数据能够保证真实有效。