Summary

دراسة التمثيلات الحمض النووي الريبي للبروتين كيناز المنشط الجيش الملكي النيبالي خلال دورة الخلية الثديية

Published: March 05, 2019
doi:

Summary

نقدم النهج التجريبي لدراسة الحمض النووي الريبي-التمثيلات من مزدوجة-الذين تقطعت بهم السبل الحمض النووي الريبي ملزمة البروتين كيناز تنشيط الحمض النووي الريبي (PKR) أثناء دورة الخلية الثديية باستخدام خلايا هيلا. ويستخدم هذا الأسلوب فورمالدهايد مجمعات التشعب الجيش الملكي النيبالي-روبية باكستانية وإيمونوبريسيبيتيشن لإثراء الكشف روبية باكستانية زمنياً. يمكن تحليل هذه الكشف كذلك من خلال التسلسل الفائق أو قرة-بكر.

Abstract

كيناز البروتين المنشط الحمض النووي الريبي (PKR) هو عضو من البروتينات الاستجابة المناعية الفطرية ويعترف هيكل الفيروسية الكشف الثانوي مزدوجة-الذين تقطعت بهم السبل. عندما تلتزم بالكشف مزدوج-الذين تقطعت بهم السبل الفيروسية (دسرناس)، يخضع روبية باكستانية ثنائي وأوتوفوسفوريلاتيون لاحقاً. فوسفوريلاتيد روبية باكستانية (بكر) تصبح نشطة، ويستحث الفسفرة فرعية ألفا عامل بدء حقيقية النواة 2 (eIF2α) لقمع الترجمة العالمية. أدلة متزايدة تشير إلى أن يمكن تنشيط روبية باكستانية تحت الظروف الفسيولوجية مثل أثناء دورة الخلية أو تحت ظروف الإجهاد المختلفة دون الإصابة. فهمنا لتفعيل الجيش الملكي النيبالي من روبية باكستانية غير محدودة بسبب عدم وجود أسلوب موحد التجريبية التقاط وتحليل التفاعل روبية باكستانية دسرناس. هنا، فإننا نقدم تجريبية البروتوكول تحديداً إثراء وتحليل روبية باكستانية ملزمة الكشف أثناء دورة الخلية باستخدام خلايا هيلا. فنحن نستخدم نشاط crosslinking كفاءة فورمالدهايد إصلاح المجمعات روبية باكستانية-الجيش الملكي النيبالي، وعزلها عن طريق إيمونوبريسيبيتيشن. يمكن ثم معالجة PKR co-إيمونوبريسيبيتاتيد الكشف كذلك إنشاء مكتبة تسلسل الفائق. فئة رئيسية واحدة من التفاعل روبية باكستانية دسرناس الخلوية هو الكشف الميتوكوندريا (مترناس)، التي يمكن أن توجد دسرناس الجزيئات من خلال التفاعل التكميلية بين الثقيلة-حبلا والكشف حبلا الضوء. لدراسة سترانديدنيس لهذه مترناس المزدوجة، نقدم أيضا بروتوكولا لمحددة حبلا qRT-PCR. أن البروتوكول هو الأمثل للتحليل للكشف روبية باكستانية زمنياً، ولكن يمكن تعديلها بسهولة لدراسة دسرناس الخلوية أو التمثيلات الحمض النووي الريبي للبروتينات ملزمة دسرنا الأخرى.

Introduction

كيناز البروتين المنشط الحمض النووي الريبي (PKR)، بدء التوكسينات تعرف أيضا باسم عامل 2-ألفا كيناز 2 (EIF2AK2)، هو كيناز بروتين تتسم جيدا أن ينقل المعلومات المقدمة من الكشف. وهو ينتمي إلى ترجمة حقيقية النواة بدء 2 ألفا فرعية (eIF2α) الأسرة كيناز وفوسفوريلاتيس eIF2α في سيرين 51 استجابة للعدوى لقمع الترجمة العالمي1. وفي هذا السياق، يتم تفعيل الكشف مزدوج-الذين تقطعت بهم السبل الفيروسية (دسرناس)، التي توفر منبرا لروبية باكستانية ثنائي وأوتوفوسفوريليشن2روبية باكستانية. بالإضافة إلى eIF2α، يمكن أيضا أن فوسفوريلاتي روبية باكستانية كيناز ج-ن يونيو–المحطة الطرفية (جنك) بتنظيم أنشطة عديدة إشارة توصيل مسارات3،،من45، و κB المانع، p53 والركيزة مستقبلات الأنسولين 1 6.

واعتبرت روبية باكستانية الأصل كيناز التي فوسفوريلاتيد eIF2α أثناء الإصابة بفيروس شلل الأطفال بالاعتراف بفيروس شلل الأطفال دسرناس7،8. متزايدة وجدت روبية باكستانية لتلعب أدواراً متعددة الأوجه تتجاوز الاستجابة المناعية، وضمنا التنشيط الشاذة أو عطل في العديد من الأمراض البشرية. تنشيط فوسفوريلاتيد روبية باكستانية (بكر) وكثيراً ما لوحظ خلال المبرمج وهو سمة مشتركة للمرضى الذين يعانون من الأمراض التنكسية، لا سيما أمراض الأعصاب مثل هنتنغتون، باركنسون في، ومرض الزهايمر9 ،،من1011،،من1213. وبالإضافة إلى ذلك، يتم تنشيط روبية باكستانية تحت ظروف الإجهاد المختلفة مثل الإجهاد الأيضية والحرارة صدمة14،15،،من1617. من ناحية أخرى، يؤدي تثبيط روبية باكستانية في الخلية زيادة الانتشار والتحول الخبيث حتى18،19. مهم أيضا في وظيفة المخ المعتادة الدالة روبية باكستانية وأثناء دورة الخلية كمستوى بكر هو مرتفعة خلال المرحلة م20،،من2122. وفي هذا السياق، بكر يمنع الترجمة العالمية ويوفر إشارات إلى نظم الإشارات الانقسامية الرئيسية اللازمة لانقسام الخلايا السليمة20. وعلاوة على ذلك، أدى التنشيط المطول من روبية باكستانية المرحلة G2/M زنزانات الاعتقال دورة الخلية في مبيض الهمستر الصيني23. ونتيجة لذلك، ينظم حلقة ردود الفعل السلبية لضمان التعطيل السريع خلال مرحلة انتقالية M/G121الفسفرة روبية باكستانية.

على الرغم من وظيفة طائفة واسعة من روبية باكستانية، فهمنا للتنشيط روبية باكستانية محدودة بسبب عدم وجود نهج موحد تجريبي الفائق لالتقاط وتحديد دسرناس التي يمكن تنشيط روبية باكستانية. وقد أظهرت الدراسات السابقة أن بكر يمكن أن تتفاعل مع دسرناس التي شكلتها المقلوب الو يكرر (إيرالوس)،من2024، ولكن إمكانية وجود دسرناس الخلوية الإضافية التي يمكن تنشيط روبية باكستانية خلال دورة الخلية أو تحت وكانت ظروف الإجهاد في الخلايا البشرية لم تكتشف بعد. ويستخدم النهج التقليدية في تحديد الحمض النووي الريبي-التمثيلات بروتين الحمض النووي الريبي (الممارسات التجارية التقييدية) الأشعة فوق البنفسجية إلى التشعب الجيش الملكي النيبالي-الممارسات التجارية التقييدية مجمعات25،،من2627. دراسة أجريت مؤخرا تطبيق هذا النهج crosslinking الأشعة فوق البنفسجية في نظام ماوس وحدد أن الكشف النوية الصغيرة يمكن أن تنظم التنشيط روبية أثناء الإجهاد الأيضي16. عن طريق استخدام كفاءة عالية crosslinking فورمالدهايد، قدمنا طريقة بديلة لتحديد الكشف التفاعل روبية باكستانية خلال دورة الخلية في خلايا هيلا28. طبق نهج مماثل لدراسة أخرى دسرببس مثل شتاوفن ودروشا29،،من3031. ووجدنا أن بكر يمكن أن تتفاعل مع أنواع مختلفة من الكشف فضله مثل قصيرة العنصر النووي اينتيرسبيرسيد (شرط)، طويلة ويتخلل العنصر النووي (الخط)، وعنصر لفي الذاتية (ايرف)، والكشف حتى ألفا-الأقمار الصناعية. وباﻹضافة إلى ذلك، أظهرنا أن بكر يمكن أن تتفاعل مع الكشف الميتوكوندريا (مترناس)، الذي شكل دسرناس الجزيئات من خلال التفاعل التكميلية بين الثقيلة-حبلا وعلى ضوء حبلا الكشف28. كذلك أيد منشور صدر مؤخرا البيانات المتوفرة لدينا أن بعض مترناس موجودة في نموذج الطباعة على الوجهين ويمكن تنشيط أجهزة الاستشعار دسرنا مثل سرطان الجلد المرتبط بالتمايز البروتين 5 لحمل تداخلين32. الأهم من ذلك، التعبير والترجمة سوبسيلولار من مترناس يتم التضمين أثناء دورة الخلية، وعوامل الإجهاد المختلفة، التي قد تكون هامة في قدرتها على تنظيم روبية باكستانية التنشيط28.

في هذه المقالة، نقدم بروتوكول مفصل crosslinking فورمالدهايد المطورة حديثا وإيمونوبريسيبيتيشن (فكليب) طريقة التقاط وتحليل التفاعل روبية باكستانية الكشف أثناء دورة الخلية. علينا أن نظهر الأسلوب لإعداد دورة الخلية اعتقال العينات باستخدام thymidine ونوكودازولي. ثم نقدم عملية فكليب لعزل الكشف روبية باكستانية زمنياً وطريقة إعداد مكتبة التسلسل الفائق لتحديد هذه الكشف. وعلاوة على ذلك، نحن تحدد الإجراءات التفصيلية لتحليل الكشف روبية باكستانية زمنياً باستخدام PCR قرة. على وجه التحديد، فإننا نعرض إجراء نسخ عكسي حبلا محددة لتحليل سترانديدنيس مترناس. وصف البروتوكول هو الأمثل لخلايا هيلا وروبية باكستانية، ولكن يمكن تعديل الخطوات الرئيسية مثل إعداد نموذج دورة الخلية، فكليب، وتحليل محددة حبلا qRT-PCR بسهولة لدراسة دسرناس الخلوية أو لتحديد التمثيلات الحمض النووي الريبي لأخرى دسرببس.

Protocol

1-حل وخلية إعداد إعداد الحل لخلية الثقافة المتوسطة، إعداد المتوسطة لثقافة الخلية هيلا بإضافة 50 مل مصل البقري الجنين (FBS) إلى 500 مل من المتوسطة (دميم “تعديل النسر” دولبيكو).ملاحظة: يمكن إضافة المضادات الحيوية إلى مستنبت الخلية، ولكن نحن لا نستخدم المضادات الحيوية. بارافورمال…

Representative Results

ويرد في الشكل 1تخطيطي لعملية إلقاء القبض على خلايا هيلا إلى المرحلة S أو M من دورة الخلية. لنموذج القبض على المرحلة M، نحن وضوح تصور الخلايا على شكل جولة تحت المجهر (الشكل 2A). دراسة كفاءة القبض على دورة الخلية، يمكن تحليل محتوى الخلية النووية باستخدام نظام …

Discussion

ويتضح في عملية إعداد العينات القبض على المرحلة S أو M في الشكل 1. إلقاء القبض على الخلايا في مرحلة ثانية، استخدمنا أسلوب كتلة مزدوجة thymidine حيث أننا تعامل الخلايا مع thymidine مرتين مع إطلاق سراح 9 ح بينهما لضمان اعتقال عالية الكفاءة (الشكل 1A). م مرحلة الاعتقال، نحن ?…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

وأيد هذا العمل “برنامج بحوث العلوم الأساسية” عبر الوطنية بحوث مؤسسة من كوريا (جبهة الخلاص الوطني) الممولة من الحكومة الكورية وزارة العلوم وتكنولوجيا المعلومات والاتصالات (جبهة الخلاص الوطني-2016R1C1B2009886).

Materials

0.5 M EDTA, pH 8.0 Thermo Fisher Scientific AM9260G
1 M Tris, pH 7.0 Thermo Fisher Scientific AM9855G
1 M Tris, pH 8.0 Thermo Fisher Scientific AM9855G
1.7 mL microcentrifuge tube Axygen MCT-175-C
10% Nonidet-p40 (NP-40) Biosolution BN015
10% Urea-acrylamide gel solution 7 M (w/v) Urea and 0.5X TBE, stored protected from light at 4 °C
10X DNA loading buffer TaKaRa 9157
15 mL conical tube SPL 50015
3' adaptor 5'-rApp NN NNT GGA ATT CTC GGG TGC CAA GG/3ddC/-3'
3 M Sodium Acetate pH 5.5 Thermo Fisher Scientific AM9740
5' adaptor 5'-GUU CAG AGU UCU ACA GUC CGA CGA UCN NNN-3'
5 M NaCl Thermo Fisher Scientific AM9760G
50 mL conical tube SPL 50050
Acid-phenol chloroform, pH 4.5 Thermo Fisher Scientific AM9722
Agencourt AMPure XP Beckman Coulter A63881 Magnetic beads DNA/RNA clean up
Antarctic alkaline phosphatase New England Biolabs M0289S
Anti-DGCR8 Made in house
Anti-PKR (D7F7) Cell signaling technology 12297S
Anti-PKR (Milli) Millipore EMD 07-151
ATP (100 mM) GE Healthcare GE27-2056-01
Bromophenol blue sodium salt Sigma-aldrich B5525
Calf intestinal alkaline phosphatase TaKaRa 2250A
Cell scraper 25 cm 2-position Sarstedt 83.183
CMV promoter sequence 5'-CGCAAATGGGCGGTAGGCGTG-3'
Dulbecco's modified eagle medium Welgene LM001-05
dNTP mixture (2.5 mM) TaKaRa 4030
Ethanol, Absolute, ACS Grade Alfa-Aesar A9951
Fetal bovine serum Merck M-TMS-013-BKR
Formamide Merck 104008
Glycine Bio-basic GB0235
GlycoBlue coprecipitant (15 mg/mL) Thermo Fisher Scientific AM9516
Isopropanol Merck 8.18766.1000
NEBNext rRNA Depletion Kit New England Biolabs E6318 rRNA Depletion Kit
Nocodazole Sigma-Aldrich M1404
Normal rabbit IgG Cell signaling technology 2729S
Paraformaldehyde Sigma-Aldrich 6148
PCR forward primer (RP1) 5'-AAT GAT ACG GCG ACC ACC GCG ATC TAC ACG TTC AGA GTT CTA CAG TCC GA-3'
PCR index reverse primer (RPI) 5'-CAA GCA GAA GAC GGC ATA CGA GAT NNN NNN GTG ACT GGA GTT CCT TGG CAC CCG AGA ATT CCA-3'
PCR tubes with flat cap, 0.2 mL Axygen PCR-02-C
Phosphate bufered saline (PBS) Tablet TaKaRa T9181
Phusion high-fidelity DNA polymerase New England Biolabs M0530 High-fidelity polymerase
PlateFuge microcentrifuge with swing-out rotor Benchmark c2000
Polynucleotide kinase (PNK) TaKaRa 2021A
Protease inhibitor cocktail set III Merck 535140-1MLCN
Proteinase K, recombinant, PCR Grade Sigma-Aldrich 3115879001
qPCR primer sequence: CO1 Heavy Forward/Reverse: 5′-GCCATAACCCAATACCAAACG-3′/5′-CGCAAATGGGCGGTAGGCGTG-3′
qPCR primer sequence: CO1 Light Forward/Reverse: 5′-TTGAGGTTGCGGTCTGTTAG-3′/5′-CGCAAATGGGCGGTAGGCGTG-3′
qPCR primer sequence: CO2 Heavy Forward/Reverse: 5′-CTAGTCCTGTATGCCCTTTTCC-3′/5′-CGCAAATGGGCGGTAGGCGTG-3′
qPCR primer sequence: CO2 Light Forward/Reverse: 5′-GTAAAGGATGCGTAGGGATGG-3′/5′-CGCAAATGGGCGGTAGGCGTG-3′
qPCR primer sequence: CO3 Heavy Forward/Reverse: 5′-CCTTTTACCACTCCAGCCTAG-3′/5′-CGCAAATGGGCGGTAGGCGTG-3′
qPCR primer sequence: CO3 Light Forward/Reverse: 5′-CTCCTGATGCGAGTAATACGG-3′/5′-CGCAAATGGGCGGTAGGCGTG-3′
qPCR primer sequence: CYTB Heavy Forward/Reverse: 5′-CAATTATACCCTAGCCAACCCC-3′/5′-CGCAAATGGGCGGTAGGCGTG-3′
qPCR primer sequence: CYTB Light Forward/Reverse: 5′-GGATAGTAATAGGGCAAGGACG -3′/5′-CGCAAATGGGCGGTAGGCGTG-3′
qPCR primer sequence: GAPDH Forward/Reverse: 5′-CAACGACCACTTTGTCAAGC-3′/5′-CGCAAATGGGCGGTAGGCGTG-3′
qPCR primer sequence: ND1 Heavy Forward/Reverse: 5′-TCAAACTCAAACTACGCCCTG-3′/5′-CGCAAATGGGCGGTAGGCGTG-3′
qPCR primer sequence: ND1 Light Forward/Reverse: 5′-GTTGTGATAAGGGTGGAGAGG-3′/5′-CGCAAATGGGCGGTAGGCGTG-3′
qPCR primer sequence: ND4 Heavy Forward/Reverse: 5′-CTCACACTCATTCTCAACCCC-3′/5′-CGCAAATGGGCGGTAGGCGTG-3′
qPCR primer sequence: ND4 Light Forward/Reverse: 5′-TGTTTGTCGTAGGCAGATGG-3′/5′-CGCAAATGGGCGGTAGGCGTG-3′
qPCR primer sequence: ND5 Heavy Forward/Reverse: 5′-CTAGGCCTTCTTACGAGCC-3′/5′-CGCAAATGGGCGGTAGGCGTG-3′
qPCR primer sequence: ND5 Light Forward/Reverse: 5′-TAGGGAGAGCTGGGTTGTTT-3′/5′-CGCAAATGGGCGGTAGGCGTG-3′
qPCR primer sequence: ND6 Heavy Forward/Reverse: 5′-TCATACTCTTTCACCCACAGC-3′/5′-CGCAAATGGGCGGTAGGCGTG-3′
qPCR primer sequence: ND6 Light Forward/Reverse: 5′-TGCTGTGGGTGAAAGAGTATG-3′/5′-CGCAAATGGGCGGTAGGCGTG-3′
Random hexamer Thermo Fisher Scientific SO142
Recombinant Dnase I (Rnase-free) (5 U/μL) TaKaRa 2270A
Recombinant Rnase inhibitor (40 U/μL) TaKaRa 2313A
Ribo-Zero rRNA Removal Kit Illumina MRZH116 rRNA Removal Kit
Rotator FINEPCR, ROTATOR AG D1.5-32
RT primer sequence: CO1 Heavy 5′-CGCAAATGGGCGGTAGGCGTGTTGAGGTTGCGGTCTGTTAG-3′
RT primer sequence: CO1 Light 5′-CGCAAATGGGCGGTAGGCGTGGCCATAACCCAATACCAAACG-3′
RT primer sequence: CO2 Heavy 5′-CGCAAATGGGCGGTAGGCGTGGTAAAGGATGCGTAGGGATGG-3′
RT primer sequence: CO2 Light 5′-CGCAAATGGGCGGTAGGCGTGCTAGTCCTGTATGCCCTTTTCC-3′
RT primer sequence: CO3 Heavy 5′-CGCAAATGGGCGGTAGGCGTGCTCCTGATGCGAGTAATACGG-3′
RT primer sequence: CO3 Light 5′-CGCAAATGGGCGGTAGGCGTGCCTTTTACCACTCCAGCCTAG-3′
RT primer sequence: CYTB Heavy 5′-CGCAAATGGGCGGTAGGCGTGGGATAGTAATAGGGCAAGGACG-3′
RT primer sequence: CYTB Light 5′-CGCAAATGGGCGGTAGGCGTGCAATTATACCCTAGCCAACCCC-3′
RT primer sequence: GAPDH 5′-CGCAAATGGGCGGTAGGCGTGTGAGCGATGTGGCTCGGCT-3′
RT primer sequence: ND1 Heavy 5′-CGCAAATGGGCGGTAGGCGTGGTTGTGATAAGGGTGGAGAGG-3′
RT primer sequence: ND1 Light 5′-CGCAAATGGGCGGTAGGCGTGTCAAACTCAAACTACGCCCTG-3′
RT primer sequence: ND4 Heavy 5′-CGCAAATGGGCGGTAGGCGTGTGTTTGTCGTAGGCAGATGG-3′
RT primer sequence: ND4 Light 5′-CGCAAATGGGCGGTAGGCGTGCCTCACACTCATTCTCAACCC-3′
RT primer sequence: ND5 Heavy 5′-CGCAAATGGGCGGTAGGCGTGTTTGGGTTGAGGTGATGATG-3′
RT primer sequence: ND5 Light 5′-CGCAAATGGGCGGTAGGCGTGCATTGTCGCATCCACCTTTA-3′
RT primer sequence: ND6 Heavy 5′-CGCAAATGGGCGGTAGGCGTGGGTTGAGGTCTTGGTGAGTG-3′
RT primer sequence: ND6 Light 5′-CGCAAATGGGCGGTAGGCGTGCCCATAATCATACAAAGCCCC-3′
Siliconized polypropylene 1.5 mL G-tube Bio Plas 4167SLS50
Sodium dedecyl sulfate Biosesang S1010
Sodium deoxycholate Sigma-Aldrich D6750
SUPERase In Rnase inhibitor Thermo Fisher Scientific AM2694
SuperScript III reverse transcriptase Thermo Fisher Scientific 18080093 Reverse transcriptase for library preparation
SuperScript IV reverse transcriptase Thermo Fisher Scientific 18090010 Reverse transcriptase for qRT-PCR
SYBR gold nucleic acid gl stain Thermo Fisher Scientific S11494
T4 polynucleotide kinase New England Biolabs M0201S
T4 RNA ligase 1 (ssRNA Ligase) New England Biolabs M0204
T4 RNA ligase 2, truncated KQ New England Biolabs M0373
Thermomixer Eppendorf ThermoMixer C with ThermoTop
Thymidine Sigma-Aldrich T9250
Tris-borate-EDTA buffer (TBE) TaKara T9122
Triton X-100 Promega H5142
Ultralink Protein A sepharose beads Thermo Fisher Scientific 22810 Protein A beads
Ultrasonicator Bioruptor
Urea Bio-basic UB0148
Vortex mixer DAIHAN Scientific VM-10
Xylene cyanol Sigma-Aldrich X4126
γ-32P-ATP (10 μCi/μL, 3.3 μM) PerkinElmer BLU502A100UC

References

  1. Meurs, E. F., et al. Constitutive expression of human double-stranded RNA-activated p68 kinase in murine cells mediates phosphorylation of eukaryotic initiation factor 2 and partial resistance to encephalomyocarditis virus growth. Journal of Virology. 66 (10), 5805-5814 (1992).
  2. Patel, R. C., Stanton, P., McMillan, N. M., Williams, B. R., Sen, G. C. The interferon-inducible double-stranded RNA-activated protein kinase self-associates in vitro and in vivo. Proceedings of the National Academy of Sciences. 92 (18), 8283-8287 (1995).
  3. Bennett, R. L., Pan, Y., Christian, J., Hui, T., May, W. S. The RAX/PACT-PKR stress response pathway promotes p53 sumoylation and activation, leading to G(1) arrest. Cell Cycle. 11 (1), 407-417 (2012).
  4. Yang, X., Nath, A., Opperman, M. J., Chan, C. The double-stranded RNA-dependent protein kinase differentially regulates insulin receptor substrates 1 and 2 in HepG2 cells. Molecular and Cellular Biology. 21 (19), 3449-3458 (2010).
  5. Zamanian-Daryoush, M., Mogensen, T. H., DiDonato, J. A., Williams, B. R. G. NF-kappa B Activation by Double-Stranded-RNA-Activated Protein Kinase (PKR) Is Mediated through NF-kappa B-Inducing Kinase and Ikappa B Kinase. Molecular and Cellular Biology. 20 (4), 1278-1290 (2000).
  6. Takada, Y., Ichikawa, H., Pataer, A., Swisher, S., Aggarwal, B. B. Genetic deletion of PKR abrogates TNF-induced activation of IkappaBalpha kinase. JNK, Akt and cell proliferation but potentiates p44/p42 MAPK and p38 MAPK activation. Oncogene. 26 (8), 1201-1212 (2007).
  7. Dabo, S., Meurs, E. F. dsRNA-dependent protein kinase PKR and its role in stress, signaling and HCV infection. Viruses. 4 (11), 2598-2635 (2012).
  8. Black, T. L., Safer, B., Hovanessian, A., Katze, M. G. The Cellular 68,000-Mr Protein-Kinase Is Highly Autophosphorylated and Activated yet Significantly Degraded during Poliovirus Infection – Implications for Translational Regulation. Journal of Virology. 63 (5), 2244-2251 (1989).
  9. Bando, Y., et al. Double-strand RNA dependent protein kinase (PKR) is involved in the extrastriatal degeneration in Parkinson’s disease and Huntington’s disease. Neurochemistry International. 46 (1), 11-18 (2005).
  10. Onuki, R., et al. An RNA-dependent protein kinase is involved in tunicamycin-induced apoptosis and Alzheimer’s disease. The EMBO Journal. 23 (4), 959-968 (2004).
  11. Peel, A. Activation of the cell stress kinase PKR in Alzheimer’s disease and human amyloid precursor protein transgenic mice. Neurobiology of Disease. 14 (1), 52-62 (2003).
  12. Peel, A. L. Double-stranded RNA-dependent protein kinase, PKR, binds preferentially to Huntington’s disease (HD) transcripts and is activated in HD tissue. Human Molecular Genetics. 10 (15), 1531-1538 (2001).
  13. Suen, K. C., Yu, M. S., So, K. F., Chang, R. C., Hugon, J. Upstream signaling pathways leading to the activation of double-stranded RNA-dependent serine/threonine protein kinase in beta-amyloid peptide neurotoxicity. Journal of biological chemistry. 278 (50), 49819-49827 (2003).
  14. Nakamura, T., et al. A critical role for PKR complexes with TRBP in Immunometabolic regulation and eIF2alpha phosphorylation in obesity. Cell Reports. 11 (2), 295-307 (2015).
  15. Saito, S. Enhancement of the interferon-induced double-stranded RNA-dependent protein kinase activity by Sindbis virus infection and heat-shock stress. Microbiology and Immunology. 34 (10), 859-870 (1990).
  16. Youssef, O. A., et al. Potential role for snoRNAs in PKR activation during metabolic stress. Proceedings of the National Academy of Sciences. 112 (16), 5023-5028 (2015).
  17. Murtha-Riel, P., Davies, M. V., Choi, S. Y., Hershey, J. W., Kaufman, R. J. Expression of a Phosphorylation-resistant Eukaryotic Initiation Factor 2 a-Subunit Mitigates Heat Shock Inhibition of Protein Synthesis. The Journal of Biological Chemistry. 268, 12946-12951 (1993).
  18. Benkirane, M., et al. Oncogenic potential of TAR RNA binding protein TRBP and its regulatory interaction with RNA-dependent protein kinase PKR. The EMBO Journal. 16 (3), 611-624 (1997).
  19. Koromilas, A., Roy, S., Barber, G., Katze, M., Sonenberg, N. Malignant transformation by a mutant of the IFN-inducible dsRNA-dependent protein kinase. Science. 257 (5077), 1685-1689 (1992).
  20. Kim, Y., et al. PKR is activated by cellular dsRNAs during mitosis and acts as a mitotic regulator. Genes & Development. 28 (12), 1310-1322 (2014).
  21. Kim, Y., et al. Deletion of human tarbp2 reveals cellular microRNA targets and cell-cycle function of TRBP. Cell Reports. 9 (3), 1061-1074 (2014).
  22. Zhu, P. J., et al. Suppression of PKR promotes network excitability and enhanced cognition by interferon-gamma-mediated disinhibition. Cell. 147 (6), 1384-1396 (2011).
  23. Dagon, Y., et al. Double-stranded RNA-dependent protein kinase, PKR, down-regulates CDC2/cyclin B1 and induces apoptosis in non-transformed but not in v-mos transformed cells. Oncogene. 20 (56), 8045-8056 (2001).
  24. Elbarbary, R. A., Li, W., Tian, B., Maquat, L. E. STAU1 binding 3′ UTR IRAlus complements nuclear retention to protect cells from PKR-mediated translational shutdown. Genes & Development. 27 (13), 1495-1510 (2013).
  25. Cho, J., et al. LIN28A is a suppressor of ER-associated translation in embryonic stem cells. Cell. 151 (4), 765-777 (2012).
  26. Licatalosi, D. D., et al. HITS-CLIP yields genome-wide insights into brain alternative RNA processing. Nature. 456 (7221), 464-469 (2008).
  27. Van Nostrand, E. L., et al. Robust transcriptome-wide discovery of RNA-binding protein binding sites with enhanced CLIP (eCLIP). Nature Methods. 13 (6), 508-514 (2016).
  28. Kim, Y., et al. PKR Senses Nuclear and Mitochondrial Signals by Interacting with Endogenous Double-Stranded RNAs. Molecular Cell. 71 (6), 1051-1063 (2018).
  29. Kim, B., Jeong, K., Kim, V. N. Genome-wide Mapping of DROSHA Cleavage Sites on Primary MicroRNAs and Noncanonical Substrates. Molecular Cell. 66 (2), 258-269 (2017).
  30. Ricci, E. P., et al. Staufen1 senses overall transcript secondary structure to regulate translation. Nature Structural & Molecular Biology. 21 (1), 26-35 (2014).
  31. Kim, B., Kim, V. N. fCLIP-seq for transcriptomic footprinting of dsRNA-binding proteins: Lessons from DROSHA. Methods. , (2018).
  32. Dhir, A., et al. Mitochondrial double-stranded RNA triggers antiviral signalling in humans. Nature. 560 (7717), 238-242 (2018).

Play Video

Cite This Article
Kim, S., Kang, M., Kim, Y. Studying RNA Interactors of Protein Kinase RNA-Activated during the Mammalian Cell Cycle. J. Vis. Exp. (145), e59215, doi:10.3791/59215 (2019).

View Video