长非编码RNA(lncRNA)是长达两百个核苷酸以上的转录本,绝大多数位于细胞核内。在测序技术的帮助下,人们已经发现了数千种lncRNA,但这些lncRNA的生物学功能依然是个谜。
非编码RNA(ncRNA)往往与蛋白质协作,生成复杂的结构,并参与细胞调控。为了揭示非编码RNA-蛋白质复合体(RNP)的组成和动态,在ChIRP的基础上开发了质谱分析技术ChIRP-MS。这是一种RNA导向的蛋白质组学技术(RNA-directed proteomics),能够全面鉴定特定非编码RNA的结合蛋白。
武汉瑞兴生物ChIRP技术介绍
ChIRP(Chromatin Isolation by RNA Purification)是一种检测与RNA绑定的DNA和蛋白相互作用的方法。该方法是针对目标lncRNA的序列,通过设计生物素或链霉亲和素探针,把目标RNA拉下来以后,与其共同作用的DNA染色体片段、RNA片段、或蛋白质就会附在到磁珠上,最后通过qRT-PCR、文库构建、高通量二代测序、免疫印迹法和质谱分析等技术,即可确定和目标lncRNA互作的RNA、DNA和蛋白。当然,这里获得的蛋白主要是我们熟知的RNA结合蛋白(RNA binding proteins,RBPs)。
- 探针设计:设计反义寡核苷酸探针,20nt 左右;
- 细胞培养:ChIRP实验需要的细胞数,即2×107;采用的是标准培养基;
- 细胞交联及收集细胞质粒;
- 交联后DNA的超声破碎;
- 生物素标记的DNA探针与RNA杂交;
- ChIRP;
- RNA、DNA及核酸结合蛋白提取,分析实验数据。
通过解读以下文献,和大家一起分享ChIRP技术在肺纤维化研究中的价值。本研究成果于2021年4月21日发表在国际顶级杂志Cell Death & Differentiation上面(2020 IF 15.828,中科院一区,Top期刊)。
研究背景
肺纤维化(Pulmonary fibrosis, PF)是一种病因复杂、死亡率高的间质性肺炎,其特点是肺泡间质进行性瘢痕化和肌成纤维细胞病变。近年来,长链非编码RNA (long non-coding RNAs, lncRNAs)在器官纤维化中的重要性得到越来越多的关注。本研究主要探讨了lncRNA在肺纤维化中如何发挥作用。
研究方法和主要发现
展示本研究的部分图例
LncRNA-PFI能够结合并调控SRSF1的表达
LncRNA-PFI 通过直接和SRSF1互作影响其表达,进而调控EDA-Fn1剪接异构体的表达,最终影响肺纤维化的分子调控机制模型图
总结
这项研究表明lncRNA-PFI的抗纤维化功能在肺纤维化中具有重要作用。运用ChIRP-MS和RNA pull down检测技术,发现lncRNA PFI通过结合并抑制剪接因子SRSF1的表达和活性,抑制EDA + Fn1剪接异构体的产生,从而参与肺纤维化的调控。因此可以推测,诱导PFI表达可能为预防和治疗PF提供一种新的途径。
参考文献
Sun, J., Jin, T., Su, W., Guo, Y., Niu, Z., Guo, J., … & Liang, H. (2021). The long non-coding RNA PFI protects against pulmonary fibrosis by interacting with splicing regulator SRSF1. Cell Death & Differentiation, 1-15.