评论

免疫沉淀之RNA免疫共沉淀

前几期干货介绍了研究蛋白与蛋白之间互作的Co-IP、蛋白与DNA之间互作的ChIP,这些都是研究蛋白与生物大分子互作的经典且有效的方法,涉及相关实验的小伙伴可以往前几期学习下哦!依此看,蛋白质与RNA之间的互作是不是也有类似的研究方法?答案是肯定的,即RNA免疫共沉淀(RNA Binding Protein Immunoprecipitation,RIP)技术。

在原理上,RIP与ChIP非常相似,可以理解为只是研究对象不同,RIP主要是研究蛋白-RNA间的互作情况。这些RNA可以是mRNA、非编码RNA甚至病毒RNA等。在实验方案和步骤上,RIP也有自身特别需要注意的地方,后面将会一一介绍。

RIP实验可根据目的分为两种情况,一种是探索性实验,另一种是验证实验。具体讲,第一种是靶RNA未知、已知RBP的情况下,为了探寻与RBP结合的潜在RNA,一般是将RIP中分离得到的RNA进行高通量测序分析,鉴定出所有结合的RNA,并从中筛选出感兴趣的候选RNA。第二种验证性实验,则是已知靶RNA和RBP,通过qPCR对靶RNA产物进行定量、鉴定等分析。当然,可以将探索和验证视为整体的实验,即先寻找、筛选出候选RNA,接着再进一步验证候选RNA与RBP的关系。实际上,这一思路对于Co-IP和ChIP等实验方案设计是通用的。

总的来说,RIP可用于研究活细胞中RNA与蛋白的互作关系,揭示RNA的功能机制以及RBP从中起到的作用,进而参与生理或病理过程。RNA表观遗传学修饰是近年来研究的热门课题,通过RIP结合qPCR(即RIP-qPCR)可研究表遗传修饰酶与RNA之间的关系,并鉴定靶RNA的表观遗传修饰方式以及定量修饰水平,当然也可以通过WB对修饰酶(或其他RBP)进行鉴定分析。另外,RIP还可用于绘制全基因组RNA与RBP互作图谱。

RIP基本原理:

RIP在非变性条件下裂解细胞以保留蛋白-RNA之间的相互作用关系。在细胞裂解液中加入目的蛋白抗体进行孵育,然后再加入固定在磁珠、能与目的蛋白抗体特异性结合的protein A/G,通过免疫沉淀后得到‘RNA-目的蛋白-目的蛋白抗体-protein A/G-磁珠’复合物,也就是分离出细胞中目的蛋白与RNA的复合物,再进一步将沉淀复合物进行分离纯化,即可得到其中结合的RNA,最后结合qPCR或高通量测序(RIP-seq)等方法来鉴定RNA。

图1 RIP示意图[1]

RIP一般实验方案和步骤:

这里主要是总结下基本的实验过程,具体操作细节可按照所使用试剂盒的说明书执行。

(1)收集细胞并裂解

将一定密度的细胞进行常规的清洗、消化、离心收集至EP管中。如果需要用甲醛进行交联固定,则先固定后收集,操作和目的与ChIP的固定一样。接着使用新鲜配置的RIP裂解缓冲液裂解重悬细胞,置于冰上裂解5 min。注意留出少量裂解液作为对照Input。细胞裂解液可储存于-80℃数月。

(2)RNA免疫沉淀

① 重悬、制备磁珠,根据具体使用说明制备protein A/G磁珠,取一定量的磁珠于EP管中,用RIP洗涤缓冲液进行涡旋振荡后弃上清,重复2-3次;

② 将目的蛋白抗体加入细胞裂解液中,4℃摇床孵育2小时至过夜;

③ 将制备好的protein A/G磁珠加入抗体孵育后的样品中,4℃摇床孵育1小时。

(3)洗涤、纯化RNA

① 将上一步的沉淀复合物进行离心沉淀,用RIP洗涤缓冲液重悬沉淀,再离心收集,重复6次;

② 取适量蛋白酶K缓冲液重悬沉底复合物,55℃孵育30min;

③ 加入1 mL trizol以分离提取复合物中的RNA;若收集细胞时做了交联固定,此时需要先解交联后提取RNA;

④ 使用不含核酸酶的DEPC水洗脱RNA。

(4)分析鉴定

将RNA进行反转录为cDNA。若已知靶RNA,使用qPCR分析;若是靶RNA未知,则使用微阵列和测序分析。

RIP实验注意事项:

(1)最重要的一点是,RIP实验过程中所涉及的所有试剂、抗体、容器及耗材都不能含有RNA酶;

(2)实验中应该设置一个或多个阴性对照实验,以排除假阳性结果;

(3)如果需要使用甲醛交联固定,建议预实验摸索最佳的交联时间;

(4)可用于IP的抗体也可以用于RIP,抗体用量和孵育时间可能也需要摸索最佳条件;

(5)若一开始对蛋白-RNA进行交联固定,后续提取RNA前需要记得先解交联;

(6)为降低背景,应使用RIP洗涤缓冲液多次、充分洗涤免疫沉淀复合物;

(7)需确保足量的蛋白水平,目的蛋白表达水平低时,可能分离得到的RNA较少,可通过外源性过表达目的蛋白,以提高表达水平,进而获得足量的靶RNA。

(8)若是目的蛋白比较特殊还没有合适的特异性抗体,可以通过与标签融合表达,使用标签抗体进行免疫沉淀。

本期关于RIP相关内容就介绍完了,特别要注意的实验步骤是一般的实验方案参考,具体细节需小伙伴们做实验时根据自己的条件进行优化。至此,我们介绍了IP、Co-IP、ChIP、RIP这一系列的免疫沉淀技术,它们的基本原理都是基于抗原-抗体特异性结合实现的,然后根据研究对象的不同,细分出了不同的方法。除此之外,有时候我们还会见到pull-down实验,例如GST pull-down、RNA pull-down,这种又是什么实验?跟前面介绍的几种免疫沉淀又有什么联系和区别呢?下期我们继续聊聊这些问题,敬请期待。

汉恒生物专注病毒包装十余年,有丰富的实战经验,有多种蛋白标签可供选择,以满足不同实验对标签使用的需求,如有产品需求或技术问题,欢迎联系咨询~

参考文献:

[1] Gagliardi M, Matarazzo MR. RIP: RNA Immunoprecipitation. Methods Mol Biol. 2016;1480:73-86. doi: 10.1007/978-1-4939-6380-5_7.返回搜狐,查看更多

责任编辑:

平台声明:该文观点仅代表作者本人,搜狐号系信息发布平台,搜狐仅提供信息存储空间服务。
阅读 ()
大家都在看
推荐阅读