在这种方法中,我们使用在细菌细胞中的简单、实时的、报告学测定来量化RNA结合蛋白(RBPs)与共和结合位点的结合亲和力。测定基于对报告者基因的抑制。
在蛋白质转化的起始步骤中,核糖体与mRNA的起始区域结合。通过将RNA结合蛋白(RBP)与mRNA的起始区域结合,可以阻断翻译启动,从而干扰核糖体结合。在所提出的方法中,我们利用这种阻塞现象来量化限制性商业惯例与其共性和非共性绑定位点的绑定亲和力。为此,我们在报告器 mRNA 的起始区域插入一个测试绑定位点,并诱导测试 RBP 的表达。在RBP-RNA结合的情况下,我们观察到作为RBP浓度函数的对报告者表达的抑制。在绑定站点和 RBP 之间没有亲和力或非常低的亲和力的情况下,没有观察到明显的抑制。该方法在活细菌细胞中进行,不需要昂贵或精密的机械。它可用于量化和比较细菌中功能的不同限制性商业惯例与一组设计结合位点之间的结合亲和力。此方法可能不适合具有高结构复杂性的绑定站点。这是因为在没有RBP的情况下,复杂的mRNA结构可能抑制核糖体启动,这将导致基底报告者基因表达降低,因此对RBP结合的观察量较低。
近几十年来,基于RNA结合蛋白(RBP)的转录后调节,特别是RPS和RNA之间相互作用的表征,得到了广泛的研究。在来自限制性商业惯例的细菌中,有许多转化降调节的例子,它们抑制或直接与核糖体结合1、2、3竞争。在合成生物学领域,RBP-RNA相互作用正在成为设计基于转录基因电路4,5的重要工具。因此,在细胞环境中对这种RBP-RNA相互作用的表征需求增加。
研究蛋白质-RNA相互作用的最常见方法是电泳移动移位测定(EMSA)6,仅限于体外设置,以及各种下拉测定7,包括CLIP方法8,9.虽然这些方法能够发现脱新RNA结合位点,但它们存在诸如劳动密集型协议和昂贵的深度测序反应等缺点,并且可能需要一种特定的抗体来进行RBP下拉。由于RNA对其环境的易感性,许多因素会影响RBP-RNA相互作用,强调在细胞环境中对RBP-RNA结合进行探究的重要性。例如,我们和其他人已经证明体内RNA结构与体外RNA结构有显著差异10,11。
根据先前研究12的方法,我们最近演示了10,当为来自噬菌体GA 13、MS2 14、PP715和Q+16的细胞内大黄蜂RBPs放置预先设计的结合位点时,翻译启动区一位记者mRNA,记者的表情被强烈压制。基于这种抑制现象,我们提出了一种相对简单和定量的方法,以测量RBPs与其在体内的相应RNA结合位点之间的亲和力。
本文描述的方法有助于对大肠杆菌细胞中的RBP-RNA结合亲和力进行定量的体内测量。该协议相对简单,无需使用精密机械即可进行,数据分析也非常简单。此外,结果会立即产生,没有与下一代测序 (NGS) 结果相关的相对长的等待时间。
这种方法的一个限制是,它只在细菌细胞中工作。然而,先前的研究12已经证明在哺乳动物细胞中使用类似的方法对L7AE RBP具有?…
The authors have nothing to disclose.
该项目得到了规划和预算委员会和以色列科学基金会(第152/11号赠款)的I-CORE方案的资助,玛丽·居里重返社会赠款号为第152/11号赠款。PCIG11-GA- 2012-321675,以及欧盟地平线2020年研究与创新计划,根据授权协议664918 – MRG-Grammar。
Ampicillin sodium salt | SIGMA | A9518 | |
Magnesium sulfate (MgSO4) | ALFA AESAR | 33337 | |
48 plates | Axygen | P-5ML-48-C-S | |
8- lane plates | Axygen | RESMW8I | |
96-well plates | Axygen | P-DW-20-C | |
96-well plates for plate reader | Perkin Elmer | 6005029 | |
ApaLI | NEB | R0507 | |
Binding site sequences | Gen9 Inc. and Twist Bioscience | see Table 1 | |
E. coli TOP10 cells | Invitrogen | C404006 | |
Eagl-HF | NEB | R3505 | |
glycerol | BIO LAB | 071205 | |
incubator | TECAN | liconic incubator | |
Kanamycin solfate | SIGMA | K4000 | |
KpnI- HF | NEB | R0142 | |
ligase | NEB | B0202S | |
liquid-handling robotic system | TECAN | EVO 100, MCA 96-channel | |
Matlab analysis software | Mathworks | ||
multi- pipette 8 lanes | Axygen | BR703710 | |
N-butanoyl-L-homoserine lactone (C4-HSL) | cayman | K40982552 019 | |
PBS buffer | Biological Industries | 020235A | |
platereader | TECAN | Infinite F200 PRO | |
Q5 HotStart Polymerase | NEB | M0493 | |
RBP seqeunces | Addgene | 27121 & 40650 | see Table 2 |
SODIUM CHLORIDE (NaCL) | BIO LAB | 190305 | |
SV Gel and PCR Clean-Up System | Promega | A9281 | |
Tryptone | BD | 211705 |