2018年6月12日
人端粒酶逆转录酶(TERT)不仅可合成端粒DNA,还可通过依赖RNA的RNA聚合酶活性合成双链RNA。本文介绍了一种新建立的检测内源性TERT依赖RNA的RNA聚合酶活性的实验方法。
该方法有助于解答RNA生物学领域中的关键问题,例如RdRP或TERT在人类细胞中的生物学意义是什么?该技术的主要优势在于,该检测方法是首个建立的可灵敏检测细胞中表达的人源RdRP活性的方法。按照文本方案中的描述,首先准备HeLa细胞,然后开始本实验操作。
用 10 毫升 PBS 清洗细胞一次。然后,在 4 摄氏度下以 1,450 ×g 离心 5 分钟,并弃去上清液。每 1,000 万细胞加入 1 毫升预冷的裂解缓冲液 A,通过轻柔吹打裂解细胞。
将样品置于1.5毫升离心管中,在超声破碎仪上以25%的振幅超声处理10秒。超声处理后,在4°C条件下以20,400 ×g离心15分钟。收集上清液,并将1毫升上清液分别转移至1.5毫升微量离心管中。
每毫升裂解液中加入40微升预先洗涤的Protein A-agarose珠进行预清除。通过反复倒置离心管充分混匀,然后在4°C下旋转孵育30分钟。
在4°C条件下,以13,000 × g离心样品1分钟,收集上清液。接着,向预清除的裂解液中加入40 µL预洗涤的Protein A-agarose微珠和10 µg抗人TERT抗体。通过反复倒置离心管充分混匀,并在4°C下旋转孵育过夜。
在4°C、3,300倍重力下离心30秒后,弃去上清液。接下来,用洗涤缓冲液一洗涤磁珠。向磁珠中加入1毫升洗涤缓冲液一,通过反复倒置试管充分混匀。
然后,在 4 °C 条件下旋转样品 5 分钟。在 4 °C 条件下以 3,300 ×g 离心 30 秒。弃去上清液,并重复此步骤额外三次。
按照文本方案中所述的 AGC 溶液洗涤步骤,通过轻轻吹打将珠子重悬于 60 微升微球菌核酸酶反应混合液中,以进行微球菌核酸酶处理。随后,将样品置于帕尔帖型孵育箱内的摇床转盘上,于 25 摄氏度轻轻振荡 15 分钟。在 4 摄氏度下以 3,300 ×g 离心 30 秒后,弃去上清液。
最后,用含有3毫摩尔EGTA的AGC溶液将珠子洗涤两次,并按照文本方案中的描述用洗涤缓冲液二洗涤一次。在新管中按照文本方案所述配制RdRP反应混合液。向反应混合液中加入6微升α磷酸基团标记有P-32的尿苷三磷酸,用移液器吹打充分混匀。
然后,向混合物中加入一微升的模板 RNA,并充分混匀。用 20 微升的 RdRP 反应混合物重悬磁珠。接下来,将样品置于帕尔帖式孵育箱中,在摇床的转盘上以 32 摄氏度轻轻振荡两小时。
孵育后,向反应混合物中加入5.4微升浓度为20毫克/毫升的蛋白酶K和45.4微升2倍浓度的蛋白酶K缓冲液。用移液器吹打混匀,并将样品置于Peltier型孵育器中,在37摄氏度下振荡30分钟。向样品中加入109.2微升无RNase的水后,再加入200微升酸性酚-氯仿。
在室温下以21,100 × g离心样品5分钟前,先通过涡旋充分混匀。将水相转移至新管中。重复此步骤一次。
然后,向水相中加入 20 µL 3 M 醋酸钠(pH 5.2)、4 µL 沉淀载体和 250 µL 乙醇。充分振荡混匀试管。在 4 °C 条件下,以 21,100 ×g 离心 20 分钟,弃去上清液。
接下来,用300 µL预冷的、保存在-20 °C的70%(体积比)乙醇洗涤沉淀。在4 °C条件下,以21,100 ×g离心15分钟。弃去上清液,并将沉淀在空气中干燥。
将沉淀重悬于20微升无RNase的水中。按照文本方案所述,在新管中配制RNase反应混合液。向样品中加入180微升RNase反应混合液。
然后,将离心管在37摄氏度下孵育2小时。向样品中加入2.3微升10%(体积比体积)的SDS,并在37摄氏度下孵育15分钟。接着,向样品中加入2微升20毫克/毫升的蛋白酶K,并在37摄氏度下再孵育15分钟。
现在,向样品中加入205 µL酸性酚-氯仿。混匀后离心,操作同前,将水相转移至新管中。向水相中加入3 mol/L乙酸钠、沉淀载体和乙醇,随后混匀、离心,并按先前方法洗涤沉淀。
图中显示了经诺考达唑或DMSO处理的HeLa细胞以及未经处理的HeLa细胞中IP-RdRP实验的三个代表性结果。实验使用化学合成的34个核苷酸RNA作为模板。经过过夜曝光后,可在20至30个核苷酸之间检测到RdRP产物,且这些产物特异性地存在于处于有丝分裂期的HeLa细胞中。
观看本视频后,您应该能够充分理解如何检测人端粒酶逆转录酶(TERT)的RdRP活性。
本研究介绍了一种检测内源性人端粒酶逆转录酶(TERT)的RNA依赖性RNA聚合酶(RdRP)活性的新方法。该方法对于理解RdRP和TERT在人细胞中的生物学功能具有重要意义。
该检测方法能够检测人TERT中的RNA依赖性RNA聚合酶活性,为理解TERT在RNA生物学和癌症研究中非经典酶功能的作用机制提供依据。通过阐明TERT在端粒维持之外的功能,该方法有助于靶点验证,降低针对RNA沉默通路的治疗假说所伴随的风险。本方法提供了一种灵敏的基于细胞的检测手段,用于评估TERT介导的RdRP活性,可为肿瘤学及靶向RNA治疗药物的早期发现决策提供支持。
该方法适用于早期发现阶段的工作流程,在开展检测方法开发或筛选实验之前,优先进行靶点风险评估和机制解析。