Summary

TRUE遺伝子サイレンシング:潜在的ながん治療薬の七量体型スモールガイドRNAライブラリーのスクリーニング

Published: June 02, 2016
doi:

Summary

ここでは、血液癌に対する潜在的な治療薬のためのヘプタマー型sgRNAライブラリーのスクリーニングのためのプロトコルを提示します。

Abstract

TRUE遺伝子サイレンシングは、(TRナーゼZ Lの後に呼ばれる- uは 電子 fficacious遺伝子サイレンシングtilizing)tRNAの3 '処理エンドリボヌクレアーゼ、tRNase Z Lを導くために人工的な小さなガイドRNA(sgRNA)を利用する技術をサイレンシングRNA指向性遺伝子の一つであるが標的RNAを認識する。 sgRNAsは任意のトランスフェクション試薬なしで細胞によって取り込まれることができ、それらの標的RNAのレベルを下方制御および/またはヒトの癌細胞​​においてアポトーシスを誘導することができます。我々は、ヒト骨髄腫および白血病細胞の生存率に対する効果について156ヘプタマー型sgRNAsを含むsgRNAライブラリーをスクリーニングし、そしてそれらの20を効率的に癌細胞株の少なくとも一方においてアポトーシスを誘導することができることを見出しました。ここでは、血液癌に対する潜在的な治療薬のためのヘプタマー型sgRNAライブラリーのスクリーニングのためのプロトコルを提示します。プロトコルは、細胞生存率に対する各sgRNAの効果を評価する方法、sgRNAライブラリーを構築する方法を含み、そしてどのよう府へrtherは、フローサイトメトリーによる効果的なsgRNAsを評価します。約2,000ヒットは16,384ヘプタマーで構成されるフルスケールのsgRNAライブラリーをスクリーニングすることによって得られることが期待されます。

Introduction

(TRナーゼZ Lの後に呼ばれる- uは 電子 fficacious遺伝子サイレンシングをtilizing)TRUE遺伝子サイレンシングは、RNA依存性遺伝子サイレンシング技術1の1です。この技術が開発さtRNase Z L(または3 'tRNase)、tRNAの3'処理エンドリボヌクレアーゼの特性に基づいている:それは認識することにより、人工の小さなガイドRNA(sgRNA)の指示の下で任意の予想サイトで任意の標的RNAを切断することができますプレ-tRNA状または標的RNAとsgRNA 2形成されたマイクロプレ-tRNA様構造 9。長さのnt通常7月31日であるsgRNAは、4つのグループ、5'-ハーフのtRNA、七量体RNA、14-ntのリニアRNA、およびフックRNAに分類されます。

15 私たちは生きている細胞10内に様々な人工的に設計されたsgRNAsを導入することにより、TRUE遺伝子サイレンシングの有効性を実証しています。我々はまた、sgRNAs細胞ウィスコンシンによって取り込まれることが示されています任意のトランスフェクション試薬thoutとそれらの標的RNAのレベルを下方制御および/ ​​またはヒト癌細胞16においてアポトーシスを誘導することができる 18。 21 TRUE遺伝子サイレンシングは、tRNase Z Lと自然sgRNAs 19を介した細胞内および細胞間の遺伝子制御ネットワークシステム上で動作しているように見えます。

我々は、血液癌22のための潜在的な治療ヘプタマー型sgRNAsを検索するために156量体型sgRNAsを含むsgRNAライブラリーを構築しました。我々は、ヒト骨髄腫および白血病細胞の生存率に対する影響のためにスクリーニングし、それらの20を効率的に癌細胞株の少なくとも一方においてアポトーシスを誘導することができることを見出しました。それらの図4は、マウス異種移植実験において腫瘍の成長率を低下させることが示されています。

ここでは、血液癌に対する潜在的な治療薬のためのヘプタマー型sgRNAライブラリーのスクリーニングのためのプロトコルを提示します。プロトコルがどのように備えて細胞生存率に対する各sgRNAの効果を評価する方法、sgRNAライブラリーを構築するための方法、およびさらに、フローサイトメトリーによって効果的なsgRNAsを評価します。これらは、このプロトコルに含まれていないが、マウス異種移植モデルにおけるsgRNAの細胞標的RNAと有効sgRNAsの評価のための分析は、従来の方法17,22に従って行うことができます。

Protocol

ヘプタマー型の1建設sgRNAライブラリ本格的なライブラリを構築する場合を除き16,384(4〜7)7-ntの配列のサブセットを選択します。 注:シーケンスは、ランダムおよび/または特異的な細胞RNAを標的とするように設計することができます。後者の場合は、ヘアピン構造は、適切なコンピュータプログラムを用いて、標的RNAおよび/ ​​または視覚的tRNAのT-アームに似た見つけ…

Representative Results

6ヘプタマー型sgRNAs 5'-AUCUUCA-3 '(H1885)、5'-ACACACA-3'(H3277)、5'-GGGGGCG-3 '(H10927)、5'-GGGGCCC-3'(H10944)、 5'-GCCCCCG-3 '(H12287)、および5'-CACCAGC-3'(H13260)は、化学的に5'-および3'-リン酸を含む2'-OメチルRNAとして合成しました。 これらsgRNAsは、ヒト白血病細胞株HL60およびヒ?…

Discussion

In most cases, fully 2′-O-methylated, 5′- and 3′-phosphorylated heptamer-type sgRNAs dissolved in water-for-injection-grade water (in the concentration of 100 µM) appear to be stable at below -20 °C for at least one year, judging from their activity to induce apoptosis in cancer cells. However, their stability would change depending on their sequence, quality, and purity. In some cases, 5′- or 3′-phosphate of a part of sgRNA molecules appears to be removed spontaneously du…

Divulgations

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

この作品は、ターゲット主導のR&D、科学技術振興機構、日本私立学校振興・共済・コーポレーションからの科学研究振興基金を通じて適応とのシームレスな技術移転プログラムでサポートされている、とJSPS科研費補助金番号24300342と15H04313ました。

Materials

Custom heptamer RNA Nippon Bioservice
OligoSep Prep HC Cartridge Transgenomic 99-3860
Water-for-injection-grade Water Otsuka Pharmaceutical  7131400A2129
RPMI-1640 medium Wako 189-02025
Fetal Bovine Serum SIGMA-ALDRICH 172012-500ML
Penicillin-Streptomycin Mixed Solution Nacalai Tesque 26253-84
96 Well Plate Greiner Bio-one 655 180
Cell Counting Kit-8 DOJINDO 343-07623 WST-8 solution
Microplate Reader, Sunrise Thermo RC-R TEKAN 510-82851
FACS Round-Bottom Tube BD Falcon 60819-820
Phosphate Buffered Saline SIGMA-ALDRICH P7059-1L
PE Annexin V Binding Buffer BD Biosciences 51-66121E
PE Annexin V BD Biosciences 51-65875X
7AAD SIGMA-ALDRICH A9400-1MG
Flow Cytometer, FACSCalibur BD Biosciences 342973

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Citer Cet Article
Haino, A., Ishikawa, T., Seki, M., Nashimoto, M. TRUE Gene Silencing: Screening of a Heptamer-type Small Guide RNA Library for Potential Cancer Therapeutic Agents. J. Vis. Exp. (112), e53879, doi:10.3791/53879 (2016).

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