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分享一篇发表在Molecular Cell上的论文,通讯作者是来自英国伦敦大学国王学院发育神经生物学中心的Eugene V. Makeyev教授,Eugene V. Makeyev教授的研究方向是细胞增殖和分化的基因调控机制。
亚细胞区室化是精确调节生物过程所需的基本属性,除了经典的有膜细胞器,细胞内还有一类无膜的区室化结构。其中, RNA与蛋白通过相互作用形成多种无膜的亚细胞核区室—核体,如核仁、应激颗粒等, 它们也参与到细胞活动的调控。因此发展空间分辨的组学技术,将促进人们对核体的组成及其调控基因表达机制的认识。然而,邻近标记技术依赖于重组酶的表达,对于难以转染、非模式生物或临床样本具有一定的局限性。因此本研究开发了一种无需对样本进行遗传操作的通用技术,可以实现对样本中感兴趣的RNA组装的核体进行蛋白质组学和转录组学分析。
作者开发了一种直接的方法来系统发现未经过基因修饰或遗传操作的样本中的 RNA-蛋白质和 RNA-RNA 的邻近相互作用。该方法通过地高辛标记的反义探针与固定的细胞中感兴趣的 RNA 分子进行杂交,加入APEX2 和结合地高辛的结构域的重组酶—HyPro,然后将未结合的 HyPro 洗掉,物理上靠近目标RNA的蛋白质和RNA被原位生物素化。因此,标记的蛋白质和 RNA 即可被捕获在链霉亲和素珠上,并使用质谱或 RNA 测序进行分析。
作者首先对重组酶进行表达纯化,并对体外酶活进行了验证,以亚纳摩尔亲和力结合地高辛。作者认为该重组酶<50 kDa,可以更好地进入固定样品中拥挤的分子环境,并提供更紧密的邻近标记半径。接下来,作者基于开发的方法就对三种不同的RNA分子组装的核体进行了HyPro-FISH、HyPro-MS和HyPro-seq分析。从成像的结果我们可以发现,针对三种RNA分子的标记,生物素信号分别沉积在对应三种核体marker处或附近,表明该方法具有高特异性。
综上所述,本研究开发了一种对感兴趣RNA 组装的核体进行空间分辨的组学研究技术,该技术无需对样本进行遗传操作,具有广泛的通用性,为真核细胞中RNA核区室组成和基因表达调控的复杂关系提供工具。
责任编辑:WQW
https://www.cell.com/molecular-cell/fulltext/S1097-2765(21)00838-8
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