تصور mRNAs والشبكة الإندوبلازمية في خلايا الثدييات المترجمة
Summary
نحن هنا وصف طريقة لتصور الشبكة الهيولية الباطنة المرتبطة mRNAs والثدييات في خلايا الأنسجة. هذا الأسلوب الذي ينطوي على permeabilization الانتقائي للغشاء البلازما مع ديجيتونين لإزالة محتويات حشوية تليها الفلورسنت<em> في الموقع</em> التهجين لكشف الجزء الأكبر إما بولي (A) مرنا أو المحاضر محددة.
Abstract
في حقيقيات النوى، أكثر من الرنا المرسال (mRNAs و) التي تكود يفرز ويتم ترجمة البروتينات الغشاء على سطح الشبكة الإندوبلازمية (ER). ومع ذلك، يمكن تصور هذه mRNAs وأن يكون تحديا. هذا صحيح خصوصا عندما فقط جزء صغير من مرنا هو ER-المرتبطة بها ويتم توزيعها على عرقلة هذا عضية من النصوص (أي "الحرة") غير المستهدفة. من أجل رصد ER المرتبطة mRNAs و، وقد وضعنا طريقة التي تعامل بها مع خلايا التعرض قصيرة إلى حل استخراج ديجيتونين أن permeabilizes انتقائي غشاء البلازما، وبالتالي يزيل محتويات حشوية، مع الحفاظ في نفس الوقت على سلامة ER . عندما يقترن هذا الأسلوب مع الفلورسنت في الموقع التهجين (FISH)، يمكن للمرء تصور واضح محدد mRNAs وER بواسطة المجهر الفلورسنت. يمكن استخدام هذا البروتوكول يتم تقييم درجة ER-جمعية إما معظم النصوص (A) أو بولي mRNAs محددةوكميا حتى. في هذه العملية، يمكن للمرء أن استخدام هذا الفحص للتحقيق في طبيعة التفاعلات مرنا-ER.
Introduction
في حقيقيات النوى، ويفرز ترميز مرنا يمكن استهداف البروتينات الغشاء إلى ER شارك في translationally من الجسيمات 1،2 إشارة الاعتراف ويمكن الحفاظ على ER عن طريق التفاعل المباشر بين ريبوسوم وtranslocons خلال ترجمة 3،4. ومع ذلك، ما إذا كان يمكن توجيه mRNAs والمحافظة على ومستقلة ER إما ريبوسوم أو ترجمة غير واضح حتى وقت قريب جدا. حاولت الدراسات السابقة لمعالجة ما إذا كان هناك ارتباط ترجمة المستقلة مرنا مع ER باستخدام تقنيات تجزئة الخلوية. لأن هناك حاجة إلى ظروف قاسية الكيميائية لتنأى ريبوسوم من الحويصلات المشتقة ER، والتي قد تعطل الحساس يحتمل مرنا-ER تكوين الجمعيات، وكانت هذه الدراسات غير حاسمة، وتوفير الأدلة ل5-8 و 9،10 ضد الريباسي مستقلة رسو مرنا إلى ER .
للتحايل على هذه المشاكل وضعنا بروتوالعقيد لعزل والصورة ER محدد mRNAs و. هذا الإجراء ينطوي على معاملة استخراج خفيفة، الذي يزيل بشكل فعال كل المحتوى السيتوبلازمي للخلية (بما في ذلك mRNAs وER محدد غير) مع الحفاظ في نفس الوقت على التشكل ER وجميع من الجزيئات المرتبطة به. باستخدام هذا البروتوكول قد أثبتنا أن مجموعة فرعية من mRNAs ويتم استهداف ومن ثم الحفاظ على ER أو بشكل مستقل عن ريبوسوم ترجمة 11.
Protocol
Representative Results
Discussion
توطين التحت خلوية mRNAs وإلى مواقع مختلفة، من خلال التفاعل مع النصوص البروتينات توطين مرنا، هو ظاهرة واسعة الانتشار مهمة لفرز الصحيح من البروتينات إلى وجهتها النهائية، وبالنسبة للضبط التعبير الجيني لمتطلبات محلية من التحت خلوية المنطقة 19،20.
<p class="jove_content" style=";…Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
وأيد هذا العمل من المنح المقدمة من الوطنية للعلوم والهندسة مجلس البحوث كندا لوكالة فرانس برس وXAC
References
- Walter, P., Ibrahimi, I., Blobel, G. Translocation of proteins across the endoplasmic reticulum. I. Signal recognition protein (SRP) binds to in-vitro-assembled polysomes synthesizing secretory protein. J. Cell Biol. 91, 545-550 (1981).
- Walter, P., Blobel, G. Translocation of proteins across the endoplasmic reticulum. II. Signal recognition protein (SRP) mediates the selective binding to microsomal membranes of in-vitro-assembled polysomes synthesizing secretory protein. J. Cell Biol. 91, 551-556 (1981).
- Grlich, D., Prehn, S., Hartmann, E., Kalies, K. U., Rapoport, T. A. A mammalian homolog of SEC61p and SECYp is associated with ribosomes and nascent polypeptides during translocation. Cell. 71, 489-503 (1992).
- Grlich, D., Rapoport, T. A. Protein translocation into proteoliposomes reconstituted from purified components of the endoplasmic reticulum membrane. Cell. 75, 615-630 (1993).
- Milcarek, C., Penman, S. Membrane-bound polyribosomes in HeLa cells: association of polyadenylic acid with membranes. J. Mol. Biol. 89, 327-338 (1974).
- Lande, M. A., Adesnik, M., Sumida, M., Tashiro, Y., Sabatini, D. D. Direct association of messenger RNA with microsomal membranes in human diploid fibroblasts. J. Cell Biol. 65, 513-528 (1975).
- Cardelli, J., Long, B., Pitot, H. C. Direct association of messenger RNA labeled in the presence of fluoroorotate with membranes of the endoplasmic reticulum in rat liver. J. Cell Biol. 70, 47-58 (1976).
- Adesnik, M., Lande, M., Martin, T., Sabatini, D. D. Retention of mRNA on the endoplasmic reticulum membranes after in vivo disassembly of polysomes by an inhibitor of initiation. J. Cell Biol. 71, 307-313 (1976).
- Kruppa, J., Sabatini, D. D. Release of poly A(+) messenger RNA from rat liver rough microsomes upon disassembly of bound polysomes. J. Cell Biol. 74, 414-427 (1977).
- Adesnik, M., Maschio, F. Segregation of specific classes of messenger RNA into free and membrane-bound polysomes. Eur. J. Biochem. 114, 271-284 (1981).
- Cui, X. A., Zhang, H., Palazzo, A. F. p180 Promotes the Ribosome-Independent Localization of a Subset of mRNA to the Endoplasmic Reticulum. PLoS Biol. 10, e1001336 (2012).
- Pestka, S. Inhibitors of ribosome functions. Annu. Rev. Microbiol. 25, 487-562 (1971).
- Fresno, M., Jimnez, A., Vzquez, D. Inhibition of translation in eukaryotic systems by harringtonine. Eur. J. Biochem. 72, 323-330 (1977).
- Weeks, D. P., Baxter, R. Specific inhibition of peptide-chain initiation by 2-(4-methyl-2,6-dinitroanilino)-N-methylpropionamide. 생화학. 11, 3060-3064 (1972).
- Ingolia, N. T., Lareau, L. F., Weissman, J. S. Ribosome profiling of mouse embryonic stem cells reveals the complexity and dynamics of mammalian proteomes. Cell. 147, 789-802 (2011).
- Lerner, R. S., et al. Partitioning and translation of mRNAs encoding soluble proteins on membrane-bound ribosomes. RNA. 9, 1123-1137 (2003).
- Adam, S. A., Marr, R. S., Gerace, L. Nuclear protein import in permeabilized mammalian cells requires soluble cytoplasmic factors. J. Cell Biol. 111, 807-816 (1990).
- Reuter, J. S., Mathews, D. H. RNAstructure: software for RNA secondary structure prediction and analysis. BMC Bioinformatics. 11, 129 (2010).
- Lcuyer, E., et al. Global analysis of mRNA localization reveals a prominent role in organizing cellular architecture and function. Cell. 131, 174-187 (2007).
- Lcuyer, E., Yoshida, H., Krause, H. M. Global implications of mRNA localization pathways in cellular organization. Curr. Opin. Cell Biol. 21, 409-415 (2009).
- Gueroussov, S., Tarnawsky, S. P., Cui, X. A., Mahadevan, K., Palazzo, A. F. Analysis of mRNA nuclear export kinetics in mammalian cells by microinjection. J Vis Exp. 46, e2387 (2010).
