RNA Yapısı 'peroksidatif' ve 'Oksidatif' Hidroksil Radikal footprinting İzleme Denge Değişiklikler
Summary
Bu protokol, Mg (II) bağlı hidroksil radikal footprinting iki yöntem RNA üçüncül yapısının oluşumu ölçmek için nasıl kullanılacağını açıklar.
Abstract
RNA molekülleri, biyolojide önemli bir rol oynamaktadır. , RNA genetik bilginin iletilmesi için ek olarak, regülatör, bağlayıcı veya katalizör olarak belirli bir biyolojik rolünü yerine getiren benzersiz üçüncül yapıları içine katlayabilirsiniz. Üçüncül temas oluşumu hakkında bilgi RNA molekülleri işlevini anlamak için önemlidir. Hidroksil radikalleri (• OH), yüksek reaktivite ve küçük boyutları nedeniyle nükleik asitlerin yapısını benzersiz probları 1 footprinting prob olarak kullanıldığında, hidroksil radikalleri DNA 1 ve RNA'nın 2 fosfodiester omurgası solvent erişilebilir yüzey haritası tek nükleotid çözünürlük gibi ince. Hidroksil radikal footprinting moleküller arası bir temas yüzeyi içerisinde nükleotidler, DNA-protein 1 ve RNA-protein komplekslerinin örneğin tanımlamak için kullanılır. Denge 3 ve 4 geçişler kinetik bir soluti bir fonksiyonu olarak hidroksil radikal footprinting yaparak tespit edilebilirdeğişken veya sırasıyla. Footprinting bir anahtar özelliği probu bu sınırlı maruz kalma (örneğin, 'tek-hit kinetiği), polimerin her bir nükleotid üniforması örnekleme sonuçları 5
Bu video makalede, RNA numune hazırlama ve Mg (II)-aracılı bir katlama izotermleri belirlenmesi göstermek için Tetrahymena ribozim P4-P6 etki alanı kullanın . H 2 O 2 (bu 'peroksidatif' protokolünün diyoruz) ve doğal olarak çözünmüş O 2 kullanan bir değerli, ancak yaygın olarak bilinen, alternatif (biz bu 'gerektiren bilinen bir hidroksil radikal footprinting protokolü kullanımını tanımlamak oksidatif 'protokolü). Veri azaltma, dönüşüm ve analiz işlemleri genel bir bakış sunulmuştur.
Protocol
Discussion
Hidroksil radikal footprinting nükleik asitlerin çözücü erişilebilir yüzey alanı değerlendirmek için değerli bir araçtır. Üçüncül yapısı 14 Kalitatif ve kantitatif oluşumu, iyon tipi ve konsantrasyonu, pH, sıcaklık, bağlayıcı proteinler veya katlama ko-faktörler gibi parametrelerin bir fonksiyonu olarak takip edilebilir . Yalındır ve ucuz bir protokol ve çıkan solvent erişilebilirlik ve tek nükleotid düzeyde katlanır bilgi zorlayıcı bir kombinasyon bu yöntem çok cazip hal…
Offenlegungen
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Bu çalışma Sağlık RO1-GM085130 Ulusal Enstitüsü ve Ulusal Bilim Vakfı MCB0929394 bağışları ile destek verdi. Dr. Marion Schmidt Biz onun misafirperverliği ve onun laboratuar film bize izin verdiği için teşekkür ediyorum.
Materials
| Name | Company | Cat# |
|---|---|---|
| Sodium Cacodylate (Caution! Toxic) | Sigma | C4945-25g |
| EDTA (0.5 M) | Ambion | AM9260G |
| DEPC treated water | Ambion | AM9915G |
| Sodium Acetate (3 M) | Ambion | AM9740 |
| MgCl2 (1 M) | Ambion | AM9530G |
| Urea | Ambion | AM9902 |
| Sodium Citrate | Sigma | W302600 |
| tRNA | Sigma | R-7876 |
| Sodium-L-ascorbate | Sigma | A7631-25g |
| Fe(NH4)2(SO4)2 . 6 H2O | Sigma | F1543-500g |
| RNase T1 | Fermentas | EN0541 |
| Hydrogen Peroxide (30%) | Sigma | 349887 |
Referenzen
- Tullius, T. D., Dombroski, B. A. Hydroxyl radical “footprinting”: high-resolution information about DNA-protein contacts and application to lambda repressor and Cro protein. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 83, 5469-5473 (1986).
- Celander, D. W., Cech, T. R. Iron(II)-ethylenediaminetetraacetic acid catalyzed cleavage of RNA and DNA oligonucleotides: similar reactivity toward single- and double-stranded forms. Biochemie. 29, 1355-1361 (1990).
- Celander, D. W., Cech, T. R. Visualizing the higher order folding of a catalytic RNA molecule. Science. 251, 401-407 (1991).
- Sclavi, B., Sullivan, M., Chance, M. R., Brenowitz, M., Woodson, S. A. RNA folding at millisecond intervals by synchrotron hydroxyl radical footprinting. Science. 279, 1940-1943 (1998).
- Tullius, T. D., Dombroski, B. A., Churchill, M., Kam, L. Hydroxyl radical footprinting: a high-resolution method for mapping protein-DNA contacts. Methods. Enzym. 155, 537-558 (1987).
- Milligan, J. F., Groebe, D. R., Witherell, G. W., Uhlenbeck, O. C. Oligoribonucleotide synthesis using T7 RNA polymerase and synthetic DNA templates. Nucleic. Acids. Res. 15, 8783-8798 (1987).
- Schlatterer, J. C., Brenowitz, M. Complementing global measures of RNA folding with local reports of backbone solvent accessibility by time resolved hydroxyl radical footprinting. Methods. 49, 142-147 (2009).
- Sambrook, J., Russell, D. W. . Molecular Cloning: A Laboratory Manual. , (2001).
- Zaug, A. J., Grosshans, C. A., Cech, T. R. Sequence-specific endoribonuclease activity of the Tetrahymena ribozyme: enhanced cleavage of certain oligonucleotide substrates that form mismatched ribozyme-substrate complexes. Biochemie. 27, 8924-8931 (1988).
- Knapp, G. Enzymatic approaches to probing of RNA secondary and tertiary structure. Methods. Enzym. 180, 192-212 (1989).
- Slatko, B. E., Albright, L. M. Denaturing gel electrophoresis for sequencing. Curr. Protoc. Mol. Biol. Chapter 7, Unit 7.6-Unit 7.6 (2001).
- Das, R., Laederach, A., Pearlman, S. M., Herschlag, D., Altman, R. B. SAFA: semi-automated footprinting analysis software for high-throughput quantification of nucleic acid footprinting experiments. RNA. 11, 344-354 (2005).
- Simmons, K., Martin, J. S., Shcherbakova, I., Laederach, A. Rapid quantification and analysis of kinetic *OH radical footprinting data using SAFA. Methods. Enzym. 468, 47-66 (2009).
- Uchida, T., He, Q., Ralston, C. Y., Brenowitz, M., Chance, M. R. Linkage of monovalent and divalent ion binding in the folding of the P4-P6 domain of the Tetrahymena ribozyme. Biochemie. 41, 5799-5806 (2002).
- Cate, J. H., Gooding, A. R., Podell, E., Zhou, K., Golden, B. L., Kundrot, C. E., Cech, T. R., Doudna, J. A. Crystal structure of a group I ribozyme domain: principles of RNA packing. Science. 273, 1678-1685 (1996).
- Petri, V., Brenowitz, M. Quantitative nucleic acids footprinting: thermodynamic and kinetic approaches. Curr. Opin. Biotechnol. 8, 36-44 (1997).
- Takamoto, K., Das, R., He, Q., Doniach, S., Brenowitz, M., Herschlag, D., Chance, M. R. Principles of RNA compaction: insights from the equilibrium folding pathway of the P4-P6 RNA domain in monovalent cations. J. Mol. Biol. 343, 1195-1206 (2004).
- Brenowitz, M., Senear, D. F., Shea, M. A., Ackers, G. K. Quantitative DNase footprint titration: a method for studying protein-DNA interactions. Methods. Enzym. 130, 132-181 (1986).
- Shcherbakova, I., Mitra, S. Hydroxyl-radical footprinting to probe equilibrium changes in RNA tertiary structure. Methods. Enzym. 468, 31-46 (2009).
- Howlett, G. J., Minton, A. P., Rivas, G. Analytical ultracentrifugation for the study of protein association and assembly. Curr. Opinion. Chem. Biol. 10, 430-436 (2006).
- McGinnis, J. L., Duncan, C. D., Weeks, K. M. High-throughput SHAPE and hydroxyl radical analysis of RNA structure and ribonucleoprotein assembly. Methods. Enzym. 468, 67-89 (2009).
- Jonikas, M. A., Radmer, R. J., Laederach, A., Das, R., Pearlman, S., Herschlag, D., Altman, R. B. Coarse-grained modeling of large RNA molecules with knowledge-based potentials and structural filters. RNA. 15, 189-199 (2009).
