Transcriptase reversa de telomerase humana (TERT) sintetiza DNA oligospermia, não só mas também double-stranded do RNA através da atividade da RNA polimerase RNA-dependente. Aqui, descrevemos um ensaio recém-criada para detectar atividade de RNA polimerase RNA-dependente de TERT endógena.
Transcriptase reversa de telomerase humana (TERT) é a subunidade catalítica da telomerase, e se alonga o telômero através da atividade da DNA polimerase RNA-dependente. Embora TERT é nomeado como um transcriptase reversa, análises estruturais e filogenéticas de TERT demonstram que TERT é um membro dos polymerases destros e refere-se à polimerase de RNA-dependente do RNA viral (RdRPs) bem como viral transcriptase reversa. Em primeiro lugar identificamos RdRP atividade de TERT humana que gera o RNA complementar suporta um modelo de RNA não-codificante e contribui para RNA silenciar em células cancerosas. Para analisar essa atividade enzimática não-canônicos, nós desenvolvido RdRP ensaio com terc recombinante em 2009, posteriormente, estabelecido em vitro RdRP ensaio para TERT endógena. Este manuscrito, descrevemos o último método. Brevemente, imunocomplexos TERT são isolados de células e incubados com modelo de RNA e rNTPs incluindo rNTP radioativo para reação RdRP. Para eliminar o single-stranded do RNA, produtos de reacção são tratados com RNase I e os produtos finais são analisados com eletroforese em gel de poliacrilamida. Radiolabeled RdRP produtos podem ser detectados por autoradiografia após exposição durante a noite.
Transcriptase reversa de telomerase humana (TERT) é conhecido como a subunidade catalítica da telomerase, e se alonga o telômero usando o componente de RNA telomerase (TERC), o RNA específico do modelo1. Embora TERT polimeriza DNA oligospermia como um componente da telomerase, as análises filogenéticas e estruturais indicam que TERT está intimamente relacionado com a polimerase de RNA-dependente do RNA viral (RdRPs), bem como viral transcriptase reversa e compartilha os domínios com Estes polymerases2,3,4. RdRP é a enzima que gera a cadeia de RNA complementar para um modelo de RNA. A enzima é codificada não só em vírus, mas também em organismos-modelo, tais como a planta, o fermento e o worm, e síntese de RNA double-stranded por RdRP contribui para transcricional e pós-transcricional silenciamento nestes organismos5,6 . Embora RdRP humano tinha desaparecido há muito tempo, encontramos a RdRP atividade em TERT humana em 20097.
Nós primeiro confirmou a RdRP atividade de TERT com proteína recombinante7, em seguida, estabeleceu um ensaio sensível em vitro para detectar atividade RdRP de endógena TERT8. Aqui, demonstramos o em vitro RdRP ensaio (ensaio de IP-RdRP) para TERT endógena. Este método começa com imunoprecipitação (IP) de TERT endógena e é seguido por em vitro RdRP reação, na qual ribonucleotídeos radioactivos são incorporados em vertentes de RNA nascentes.
O ensaio de RdRP-IP é um método sensível para detectar atividade RdRP de TERT humana. Proteína TERT é altamente expressa em células mitóticas HeLa, no qual TERT constitui a RdRP complexo8,9,10. Isto sugere que células mitóticas HeLa são um material ideal para detectar atividade RdRP. O protocolo descrito acima, as células HeLa mitóticas e não-sincronizadas estão incluídas como um positivo e um exemplo negativo, respectivamente. Como mostrado na figura 1A, produtos de ensaio RdRP desde o modelo recomendado de RNA em células mitóticas HeLa mostram sinais radioativos amplos entre 20 a 30 nt. Além de células HeLa, temos realizado o ensaio com diferentes tipos de linhagens celulares e encontrado que o padrão do sinal pode ser alterado na célula diferentes tipos9: algumas mostram um sinal forte apenas cerca de 30 nt, alguns mostram um padrão similar com as células HeLa. Nós também ter realizado o ensaio com modelos de RNA que não sejam o 34 nt modelo8, curta e longa (~ 300 nt) RNAs com várias sequências e com êxito obtido RdRP produtos desses modelos apesar de haver alguma preferência. Para o primeiro julgamento, no entanto, nós recomendamos usar as células HeLa na fase mitótica e a modelo nt RNA 34. RdRPs pode gerar RNA double-stranded em um primeira demão-dependente e em uma maneira independente da primeira demão de11. Informamos que a TERT preserva esta propriedade como humano RdRP97,; TERT sintetiza dsRNA de um modelo de RNA com 3′-foldback estrutura através de um mecanismo de costas-ferragem7. Para o modelo nt RNA 34, TERT sintetiza costas complementares sem usar primers9. Para detectar especificamente a RdRP produtos sintetizados em uma forma independente de cartilha, ou seja, de novo sintetizada RNA produtos, [α –32P] NTP pode ser substituído com [γ –32P] NTP na reação RdRP9.
MNase tratamento de complexos imunes TERT em grânulos é um passo fundamental para alcançar os resultados desejados. Se o tratamento MNase é executado muito tempo ou com intensa agitação, os produtos RdRP seria reduzidos notavelmente. Para evitar tais problemas, recomendamos fortemente a seguir rigorosamente o protocolo cuidadosamente. Solução HMD é outro fator crítico para o sucesso. Se você encontrar que os sinais são muito fracos, substitua a solução HMD para um recém preparada.
Em todo o protocolo, um deve tomar muito cuidado para evitar a contaminação de RNase. Tratamento de ribonuclease deve ser realizado com equipamento dedicado. Após manipular a Ribonuclease, um deve descartar dicas e tubos com RNase imediatamente, eliminam RNase com solução especializada (por exemplo, RNase quieto) e alterar groves.
TERT interage não só com TERC mas também de muitos tipos de RNAs endógenos, e registramos parte deles7. Modificação no ensaio de IP-RdRP, tais como o ensaio de IP-RdRP sem tratamento MNase, irá fornecer uma lista completa de modelos de RNA endógenas para o guia de atividade e bioinformatic RdRP TERT-associado em suas características de sequência. Nós tem aplicado com sucesso este protocolo ao tecido lisado. Porque TERT é expresso em uma variedade de tecidos normais e tumor, este ensaio pode ser útil para investigar a função enzimática não-canônicos de TERT em humanos.
The authors have nothing to disclose.
Este trabalho foi financiado em parte pelo projeto para desenvolvimento de pesquisas inovadoras sobre câncer Therapeutics (P-DIRECT) (15cm0106102h0002, K.M.) e o projeto para pesquisa do câncer e evolução terapêutica (P-criar) (16cm 01061150001, K.M.) da agência do Japão para a pesquisa médica e desenvolvimento, AMED; a Fundação de ciência Takeda (Y.M.); Concessão do fundo de pesquisa do câncer de princesa Takamatsu (13-24520, Y.M.); e JSPS KAKENHI Grant número JP16K07133 (Y.M.).
Dulbecco’s modified Eagle’s medium (DMEM) | Wako | 044-29765 | |
Fetal bovine serum (FBS) | CORNING | 35-010-CV | |
Penicillin-Streptomycin mixed solution | nacalai tesque | 26253-84 | |
Trypsin-Ethylenediamenetetraacetic acid (EDTA) solution | nacalai tesque | 32777-44 | |
Phosphate buffered saline (PBS(-)) | Wako | 166-23555 | |
Thymidine | nacalai tesque | 07147-61 | |
Nocodazole | Sigma | M1404 | |
Dimethyl sulfoxide (DMSO) | nacalai tesque | 08904-85 | |
Sodium chloride | nacalai tesque | 31333-45 | |
Tris(hydroxymethyl)aminomethane | nacalai tesque | 35434-21 | |
Hydrochloric acid | nacalai tesque | 18321-05 | |
Nonidet P-40 (NP-40) | nacalai tesque | 25223-04 | |
Pierce Protein A Plus Agarose | Thermo scientific | 22812 | |
2-[4-(2-Hydroxyethyl)-1-piperazinyl]ethanesulfonic acid (HEPES) | nacalai tesque | 17514-15 | |
Potassium hydroxide | Wako | 168-21815 | |
Potassium acetate | nacalai tesque | 28405-05 | |
Magnesium chloride hexahydrate (MgCl2•6H2O) | Wako | 135-00165 | |
Glycerol | nacalai tesque | 17045-65 | |
Polyoxyethylene(10) octylphenyl ether (Triton X-100) | Wako | 169-21105 | |
cOmplete, EDTA-free | Roche Applied Science | 11 873 580 001 | |
Calcium chloride dihydrate (CaCl2•2H2O) | nacalai tesque | 06731-05 | |
Micrococcal nuclease (MNase) | Takara Bio | 2910A | |
Ethylene glycol bis (b-aminoethylether)-N,N,N',N'-tetraacetic acid (EGTA) | nacalai tesque | 15214-92 | |
3-[(3-Cholamidopropyl)dimethylammonio]-1-propanesulfonat (CHAPS) | nacalai tesque | 07957-64 | |
Dithiothreitol (DTT) | nacalai tesque | 14128-91 | |
rCTP, rATP, rUTP, rGTP, 100mM each | Promega | E6000 | |
[a-32P]UTP (3,000 Ci/mmol) | PerkinElmer | NEG507H | Use fresh RI for the assay |
RNase inhibitor | TOYOBO | SIN-201 | |
Proteinase K | Takara | 9033 | |
Acid-Phenol:Chloroform, pH 4.5 (with IAA, 125:24:1) | Life Technologies | AM9720 | |
3 M Sodium acetate | NIPPON GENE | 316-90081 | |
Ethanol (99.5) | nacalai tesque | 14713-95 | |
Dr. GenTLE Precipitation Carrier | Takara Bio | 9094 | |
RNase One Ribonuclease | Promega | M4265 | |
Sodium dodecyl sulfate (SDS) | nacalai tesque | 02873-75 | |
Formamide, deionized | nacalai tesque | 16345-65 | |
Ethylenediaminetetraacetic Acid Disodium Salt Dihydrate (EDTA) | nacalai tesque | 15130-95 | |
Orange G | nacalai tesque | 25401-22 | |
CO2 incubator | e.g., ASTEC | SCA-325DRS | |
Centrifuge | e.g., TOMY | EX-135 | For step B) |
Micro refrigerated centrifuge | e.g., KUBOTA | 3740 | For step 6.2 |
Sonicator | Qsonica | Q125 | Set a microtip (#4422) on the sonicator, for step 6.4 |
Micro refrigerated centrifuge | e.g., TOMY | MX-305 | For step 6.5 |
Cooled incubator | e.g., Panasonic | MIR-154-PJ | Set a rotary shaker inside |
Rotary shaker | e.g., TAITEC | RT-5 | |
Cooled incubator | e.g., TAITEC | BR-43FL | Set a shaker “MINI WAVE” inside, for step 7.7 |
MINI WAVE | AS ONE | WEV-03 | A shaker for steps 7.7, 8.5 and 8.6 |
Incubator | e.g., TAITEC | HB-80 | Set a shaker “MINI WAVE” inside, for step 8.5 and 8.6 |
Block incubator | e.g., ASTEC | BI-516S |