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Method Article
여기에서는 인간 기관지 상피 CFBE41o- 세포에서 TGF-β1에 의해 유도된 특정 miRNA의 활성 풀을 정량화하도록 설계된 Ago2-miRNA-co-IP 분석에 대해 설명합니다. 이 분석은 특정 miRNA 프라이머 및 TaqMan 가수분해 프로브를 사용하여 qRT-PCR로 정량화한 RNA 유도 침묵 복합체에 대한 miRNA 동원에 대한 기능 정보를 제공합니다.
Micro(mi)RNA는 전사 후 메커니즘에 의해 RNA 간섭(RNAi)을 매개하는 짧고 코딩되지 않은 RNA입니다. 특정 miRNA는 세포질 RNA 유도 침묵 복합체(RISC)에 모집됩니다. RISC의 필수 구성 요소인 Argonaute2(Ago2)는 mRNA의 타겟 부위에 miRNA의 결합을 촉진한 다음 miRNA-mRNA 듀플렉스를 엔도뉴클레아제 활성으로 절단합니다. RNAi는 RISC에 모집된 miRNA의 특정 풀에 의해 매개되며, 따라서 기능 풀(functional pool)이라고 합니다. 많은 miRNA의 세포 수준은 사이토카인 형질전환 성장 인자-β1(TGF-β1)의 영향을 받습니다. 그러나 TGF-β1이 이러한 miRNA의 기능적 풀에 영향을 미치는지 여부에 대해서는 알려진 바가 거의 없습니다. 이 원고에서 논의된 Ago2-miRNA-co-IP 분석은 RISC로의 miRNA 모집에 대한 TGF-β1의 효과를 조사하기 위해 고안되었으며 세포 miRNA 수준의 변화가 RISC 관련 기능 풀의 변화와 상관관계가 있는지 여부를 결정하는 데 도움이 됩니다. 분석의 일반적인 원리는 다음과 같습니다. TGF-β1 또는 vehicle control로 처리된 배양된 세포를 용해하고 내인성 Ago2를 고정화된 anti-Ago2 항체로 면역침전시키며, Ago2와 복합체를 이룬 활성 miRNA를 RISC 면역침전(RIP) 분석 키트로 분리합니다. miRNA는 역전사 중 miRNA 특이적 줄기 루프 프라이머를 사용한 정량적 역전사효소 중합효소 연쇄 반응(qRT-PCR)으로 식별된 후 miRNA 특이적 정방향 및 역방향 프라이머를 사용한 PCR과 TaqMan 가수분해 프로브로 식별됩니다.
Transforming Growth Factor-β1 (TGF-β1)은 많은 micro(mi)RNA 1,2,3의 발현을 변화시킬 수 있는 다기능 사이토카인입니다. 특정 miRNA의 총 세포 수준은 miRNA의 특정 분획만 RNA 유도 침묵 복합체(RISC)에 통합되어 RNA 간섭(RNAi)3을 수행하기 때문에 억제 전위와 상관관계가 없습니다. 각 miRNA의 최대 10%만이 RISC와 연관되어 있으며 RNAi 4,5에 참여합니다. 다음으로, RNAi 프로세스는 RISC 관련 miRNA를 타겟 mRNA 인식 서열에 결합하는 것을 포함합니다6. RISC 연관성은 타겟 mRNA의 가용성과 일반적으로 mRNA4의 3' 미번역 영역(UTR)에 존재하는 결합 부위에 대한 miRNA 상보성의 영향을 받습니다. 본 원고에 기술된 Argonaute2-miRNA-co-immunoprecipitation (Ago2-miRNA-co-IP) assay는 TGF-β1 처리 후 RISC 관련 miRNA의 차이를 검출하여 비히클 대조군과 비교하여 TGF-β1이 RISC에 특이적 miRNA의 모집에 미치는 영향을 조사하기 위해 고안되었습니다. 특정 miRNA의 RISC 관련 기능 풀을 검사하는 것은 miRNA의 전체 세포 수준을 검사하는 것보다 miRNA 효과에 대해 훨씬 더 많은 정보를 제공합니다. RISC는 타겟 mRNA의 결합 부위를 스캔하고 miRNA-mRNA 듀플렉스를 절단하는 단백질로 구성됩니다. Argonaute2(Ago2)는 RISC의 주성분입니다. 5 개의 Ago 동형 (Ago1-Ago5) 중 Ago2는 엔도뉴클레아제 활성을 가지며 인간 세포에서 RNAi에 참여하는 유일한 것입니다 7,8,9,10. Ago2-miRNA-RISC 복합체는 miRNA 매개 전사 후 mRNA 억제를 위한 기능 단위입니다11. Ago2 관련 miRNA는 세포 내 또는 세포 외 신호에 반응하는 miRNA의 고유 상태를 나타냅니다. 따라서 내인성 Ago2의 면역침전은 특정 miRNA의 활성 RISC 관련 분획과 그 표적의 기능 평가를 검출할 수 있는 훌륭한 기회를 제공합니다. 이 분석은 비오틴화된 핵산 분자의 세포 흡수의 예측할 수 없는 효율과 이탈(off-target) 효과로 인해 비오틴화된 miRNA 모방을 사용한 내인성 표적 mRNA의 풀다운(pull-down)보다 우수합니다.
이 원고에서 논의된 Ago2-miRNA-co-IP 분석은 불멸화된 인간 기관지 상피 CFBE41o- 세포에서 miRNA의 RISC 모집에 대한 TGF-β1의 효과를 결정하기 위해 최적화되었습니다3. RIP 분석 키트의 구성 요소는 제조업체에서 제공한 프로토콜을 수정하여 Ago2-miRNA-co-IP 분석을 수행하는 데 사용되었습니다. 분리 방법을 사용하여 작은 RNA와 큰 RNA를 분리했으며, 역전사 중 miRNA 특이적 줄기 루프 프라이머를 사용하여 정량적 역전사 효소 중합효소 연쇄 반응(qRT-PCR)을 통해 miRNA를 정량화한 다음 miRNA 특이적 정방향 및 역방향 프라이머와 TaqMan 가수분해 프로브를 사용한 PCR을 사용하여 miRNA를 정량화했습니다.
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1. 실험 전 준비 사항
2. Ago2의 면역침전
3. RNA 분리
4. 정량적 역전사효소 중합효소연쇄반응(qRT-PCR)에 의한 miRNA 정량화
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우리는 이전에 TGF-β1이 CFBE41o- 세포에서 miR-145-5p, miR-143-5p 및 miR-154-5p miRNA의 총 세포 수준을 증가시킨다는 것을 보여주었습니다3. 다음으로, Ago2-miRNA-co-IP assay를 사용하여 이러한 miRNA에 대한 TGF-β1의 기능적 효과를 밝혔습니다. miR-145-5p, miR-143-5p 및 miR-154-5p의 RISC 모집은 508 위치 (F508del) -CFTR14,15에서 페닐알라닌?...
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Ago2-miRNA-co-IP assay는 TGF-β1 처리에 대한 반응으로 miRNA의 활성 풀을 조사하도록 설계되었습니다. 활성 또는 RISC-associated miRNA는 타겟 mRNA에 대한 억제 가능성을 이해하는 데 중요합니다4. Panshin 등은 최근 Ago2 및 miRNA의 면역침전 효율이 프로토콜16에 따라 달라질 수 있음을 보여주었습니다. 여기의 프로토콜과 위에 게시된 데이터 사이에는 ?...
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저자들은 자신들은 경쟁할 만한 재정적 이해관계가 없으며, 공개할 것도 없다고 선언한다.
CFBE41o- 세포를 생성한 Tranzyme, Inc.(앨라배마주 버밍엄)의 John Wakefield와 세포를 제공한 CFFT의 J.P. Clancy에게 감사드립니다. 이 연구는 미국 국립보건원(National Institutes of Health)의 R01HL144539 및 R56HL127202(A.S.-U.)와 낭포성 섬유증 재단(Cystic Fibrosis Foundation)의 보조금 SWIATE18G0의 지원을 받았습니다.
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Name | Company | Catalog Number | Comments |
100 mM dNTPs (with dTTPs) | Applied Biosystems | 4366596 | |
10x Reverse Transcription Buffer (RT Buffer) | Applied Biosystems | 4366596 | |
2-propanol | Fisher BioReagents | BP2618-1 | |
2x Laemmli Sample Buffer | Bio-Rad | 1610737 | |
7300 Real Time PCR System | Applied Biosystems | 4345240 | |
Anti-Ago2 antibody (anti-EIF2C2), mouse monoclonal against human Ago2 | Medical & Biological Laboratories Co. Ltd | RN003M | |
Bovine Albumin Fraction V (7.5% solution) | Thermo Scientific | 15260037 | |
Collagen I (Purecol-Type I Bovie collagen solution) | Advanced Biometrix | 50005-100mL | |
DL-Dithiothreitol (DTT) | Sigma | 646563-.5ML | |
DTT | Sigma-Aldrich | 646563 | |
Ethanol | Deacon Laboratories | 64175 | |
Fetal Bovine Serum | ATLANTA Biologicals | S10350 | |
Goat Anti-Mouse IgG | Bio-Rad | 1706516 | |
L-glutamine (200 mM Solution; 29.20 mg/mL) | Corning | 25-005-Cl | |
Mini cell scrapers United Biosystems | Thermo Fisher | MCS-200 | |
Minimal Essential Medium | Thermo Fisher Scientific | 11095-080 | |
miRNA specific stem looped RT primers | Applied Biosystems | 4427975 | |
Mouse IgG2 control | Dako, Glostrup, Denmark | A0424 | |
MultiScribe Reverse Transcriptase, 50 U/µL | Applied Biosystems | 4366596 | |
Nano Drop ND-1000 Spectrophotometer | NanoDrop Technologies, Inc. | E112352 | |
Nuclease-free water | Ambion | AM9937 | |
Opti-MEM (1x) Reduced Serum Medium | Gibco by Life Technologies | 11058-021 | |
PBS | Gibco | 14190250 | |
Penicillin-streptomycin, Sterile | Sigma-Aldrich | P0781 | |
Pierce Protease Inhibitor Tablets, EDTA-Free | Thermo Scientific | A32955 | |
Protein G agarose beads (Pierce Protein G Plus Agarose) | Thermo Scientific | 22851 | |
Puromycin | InvivoGen | ant-pr-1 | |
RiboCluster Profiler RIP-Assay Kit for microRNA | Medical & Biological Laboratories Co. Ltd | RN1005 | |
RNase Inhibitor, 20 U/µL | Applied Biosystems | 4366596 | |
TaqMan 2x Universal PCR master mix without AmpErase UNG | Applied Biosystems | 4427975 | |
TaqMan miRNA single tube Assay (20x) containing miRNA specific forward/reverse primers and probe | Applied Biosystems | 4427975 (assay ID #002278, #002146, and #000477) | |
TGF-beta1 | Sigma | T1654 | |
Transwell filters (24 mm) | Corning Life Sciences Plastic | 3412 | |
Veriti 96 Well Thermal Cycler (Model:9902) | Applied Biosystems | 4375786 |
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