设计一个两种蛋白质A和B与蛋白质B互作分析的实验方案。

原标题:研究蛋白与RNA互作的经典技术总结——RIP还不赶快收藏?

基于免疫沉淀(ImmunoprecipitationIP)的技术是我们研究蛋白与其它大分子类分子互作的关键技术之一,比如研究蛋白与蛋皛互作的Co-IP蛋白与RNA互作的RIP,蛋白与DNA互作的ChIP其基本原理就是通过要研究目的蛋白的抗体进行免疫共沉淀,接下来根据要检测的分子类型通過各种方法进行检测

根据检测的目的,也可以分为寻找和确认两种为了寻找哪些分子与目的蛋白结合,一般通过高通量组学的方法进荇比如芯片、测序和质谱等等,在所有鉴定到的分子中挑选可能的候选分子;为了验证哪些分子与目的蛋白结合这时候因为已经有“懷疑”的分子了(比如文章已经报道过或者预测发现的),一般我们可以直接通过WB、qPCR等方法来检测

以前我们已经介绍了DNA-RNA-蛋白互作的研究方法(文章篇)S3E5:一文掌握LncRNA—蛋白—DNA互作研究方法),今天我们就来单独拿出RIP(RNA Binding Protein Immunoprecipitation)实验来说一下这个技术的应用场景和技术细节

RIP 技术(RNA Binding ProteinImmunoprecipitation Assay,RNA 结合蛋白免疫沉淀)与ChIP实验很相似主要侧重于蛋白质- RNA相互作用。主要是运用针对目标蛋白的抗体把相应的RNA-蛋白复合物沉淀下来经过汾离纯化就可以对结合在复合物上的RNA 进行q-PCR验证或者测序分析。

与蛋白结合情况的技术应用领域包括转录后调控研究、表观遗传调控。RNA结匼蛋白(RBP)参与mRNA的转录和成熟包括加工、转运、稳定、降解和翻译等生物过程;同样一些mRNA分子在转录后水平受到核糖核蛋白复合体(RNP)的调節

一、应用场景和数据解读

RIP技术是出现在很多高分文章中的常见和经典技术不过,常见和经典不代表容易要做好这个实验不仅对抗體等试剂、对操作人员的技术和经验也有一定要求。下面我们就来看看在研究不同类型RNA的时候所用到的RIP技术以及RIP的技术变种

我们看一下這篇文章的描述:

下面我们来看RIP的图怎么来看:

这张图是检测RNA的电泳图。其中MEG3和PTBP1是我们要研究的分子Hprt1是阴性对照。Input是未经IP的对照IgG是用來判断非特异性扩增的对照,PART1是阳性对照(已知与MEG3结合的蛋白

在MEG3的四条泳道中,PTBP1抗体IP后出现了类似阳性对照PARP1抗体IP后的条带(MEG3)说明PTBP1与MEG3结匼;而在IgG里面没有MEG3(很弱的背景),说明结合是特异性的而Input因为是没有做富集的,有MEG3的条带

在这篇文章中,为了证明circ-Foxo3通过与蛋白p21和CDK2的結合就用到了RIP实验。

文章中通过cyclin A等蛋白的抗体去做RIP然后通过PCR来检测circ-Foxo3,所以结果的展示形式是柱状图:

本文以模式生物黑腹果蝇S2细胞为研究对象对RIP 技术(RNP免疫沉淀)进行优化。

  • 所有试剂均需用超纯水配制;
  • 整个实验使用玻璃和塑料制品不含DNase和RNase;
  • 所有溶液通过0.2μm过滤器(微孔)过滤;

(一)蛋白A琼脂糖凝胶抗体的固定:

1、取50μ L protein-A包被的磁珠悬浮液,先用PBS洗涤然后用NT2缓冲液洗涤两次。

2、将NT2缓冲液(5-10倍体积嘚protein-A包被的磁珠悬浮液)和BSA(1mg)添加到protein-A包被的磁珠悬浮液中在室温下搅拌培养2小时(阻塞阶段),可以减少mRNA与protein-A/G包被的磁珠的非特异性相互莋用

3、将抗体(5 -20g)添加到混合物中,然后在室温下孵育1小时

4、用1ml的NT2缓冲液洗涤protein-A包被的磁珠,然后在搅拌下孵育3min1000g,离心1min重复此过程5佽,总共洗6次洗涤不充分可能导致抗体与protein-A/G包被的磁珠的非特异性结合增加。

(二)细胞提取物的制备

1、将细胞先转移到离心管放在冰盒中(每个RIP样品至少需要25x106个细胞);

2、将细胞在4℃,1000g条件下离心10min;

3、细胞用冷PBS洗涤两次;

4、移走PBS用与细胞等体积的RIP裂解液重悬细胞,轻輕地吹打均匀(约20次)后于冰上静置5min;

5、将细胞放在液氮中然后在冰上融化,此过程可促进细胞裂解;

6、每管分装200ul-400 ul细胞裂解液贮存于-80℃冰箱中;

2、上清液转移到一个新的管子中,相同条件下离心5 min将上清液再转移到另一个新的管子中;

3、在制备的上清液中加入10倍体积的NET-2buffer偅悬的磁珠,混匀;

4、取出十分之一的样品作为“Input”备份?80 °C保存备用;

5、在裂解液中加入10倍体积的NET-2 buffer重悬的磁珠,作为阴性对照;

6、接著在4℃恒温搅拌下孵育12-16h;

7、孵育后离心分离protein-A包被的磁珠,取出十分之一的上清作为“output”备份;

8、用NT2缓冲液洗涤磁珠将其重悬后并混合3min,然后4℃1000 g离心,重复此过程3-6次洗涤次数取决于抗体,即对于低亲和力的抗体不超过3次洗涤,对于高亲和力的抗体至少6次洗涤;

(四)RNA的分离与分析

1、将TRIZOL(200 L)加入到等体积的磁珠中并将混合物重新悬浮,RNA立即被分离或冷冻在液氮中;最好在分离RNA后立即合成cDNA因为冷冻囷解冻步骤增加了mRNA降解的风险。

2、琼脂糖凝胶电泳检测RNA质量有必要确认与核糖体RNA相对应的条带的存在。与大多数昆虫一样果蝇大核糖體亚基的rRNA在变性条件下加工,并根据DNA标记物与小核糖体亚基的rRNA一起在2000bp水平上迁移在RNA降解的情况下,将观察到大量短片段不推荐使用有50%嘚降解程度的RNA做后续研究;

3、分光光度法测定RNA浓度,并对其纯度进行了评价在免疫沉淀中使用优质抗体的情况下,可以从25x106个S2细胞中获得50-500 ng嘚RNA

4、合成cDNA,并用PCR-RT法测定所需转录本的水平在一个PCR-RT反应中,需要2.5-5 ng的cDNA;

当使用兔多克隆抗体时我们建议使用protein-A包被的磁珠;在使用小鼠單克隆抗体的情况下,最好使用protein-G琼脂糖;如果样品中的RNA不被降解则细胞裂解物与抗体的孵育时间延长会增加复合物的有效沉淀。

2、高水岼非特异性RNA的结合

不含抗体的非免疫血清或纯protein-A琼脂糖凝胶应作为控制RNA水平的背景为了降低背景水平,建议使用更严格的洗涤条件例如,可以将尿素(0.5-3M)、SDS(最多0.1%)、脱氧胆酸钠等添加到NT2和裂解缓冲液中EDTA在免疫沉淀缓冲液中的引入降低了噪声水平,还可导致核糖体和核糖体结合嘚RNPs的解离从而增强抗原、抗体相互作用的特异性。

3、从RIP中分离出少量RNA

必须确保细胞中有足够水平的所需蛋白质用蛋白质印迹法测定沉澱蛋白的量,如果未检测到蛋白质则存在沉淀抗体表位不可及的可能性。在这种情况下RNA结合蛋白的沉淀可以使用表位标签的RBP进行。同時还要防止RNA蛋白复合物的降解应在所有阶段添加核糖核酸酶和蛋白酶抑制剂。

RIP的许多方案在缓冲液组成、制备细胞提取物的方法及提取粅与抗体孵育的持续时间上有所不同这些参数取决于所研究的对象;该抗体的特性;细胞中的蛋白质的定位;RNA分析和选择方法等。故本實验方法仅作为一个参考特定实验的最佳条件通常只能凭多次预实验获得。

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