Electroforesis en gel horizontal para la detección mejorada de los complejos proteína-ARN
Summary
La electroforesis en gel de poliacrilamida nativa es una herramienta fundamental para analizar las interacciones ARN-proteína. Tradicionalmente, la mayoría de los experimentos han utilizado geles verticales. Sin embargo, los geles horizontales proporcionan varias ventajas, tales como la oportunidad de monitorizar complejos durante la electroforesis. Proporcionamos un protocolo detallado para generar y usar electroforesis en gel nativa horizontal.
Abstract
La electroforesis nativa de gel de poliacrilamida es una herramienta fundamental de la biología molecular que se ha utilizado ampliamente para el análisis bioquímico de las interacciones ARN-proteína. Estas interacciones se han analizado tradicionalmente con geles de poliacrilamida generados entre dos placas de vidrio y muestras sometidas a electroforesis vertical. Sin embargo, los geles de poliacrilamida moldeados en bandejas y sometidos a electroforesis horizontalmente ofrecen varias ventajas. Por ejemplo, los geles horizontales utilizados para analizar complejos entre sustratos de ARN fluorescentes y proteínas específicas pueden ser visualizados múltiples veces a medida que avanza la electroforesis. Esto proporciona la oportunidad única de monitorear los complejos ARN-proteína en varios puntos durante el experimento. Además, la electroforesis en gel horizontal hace posible analizar muchas muestras en paralelo. Esto puede facilitar enormemente los experimentos en el curso del tiempo, así como analizar múltiples reacciones simultáneamente para comparar diferentes componentes y condiciones. Aquí estamosOvide un protocolo detallado para generar y usar electroforesis en gel nativa horizontal para analizar las interacciones ARN-Proteína.
Introduction
Los ensayos electroforéticos de cambio de movilidad (EMSA) han demostrado ser una herramienta bioquímica inestimable para analizar las interacciones proteína-ácido nucleico específicas 1 , 2 , 3 . Estos ensayos pueden proporcionar información importante con respecto a la afinidad de unión de las proteínas al ARN o al ADN 3 , a la estequiometría de componentes de los complejos ácido nucleico-proteína 1 y aportan nuevas e importantes ideas sobre la especificidad de unión de las proteínas de unión al ARN mediante experimentos de competición de sustratos 1 .
La configuración experimental tradicional para estos ensayos consiste en mezclar proteína purificada con un sustrato de ARN radiomarcado. Los complejos resultantes se analizan a continuación con geles de poliacrilamida no desnaturalizantes (nativos) vertidos entre dos placas de vidrio seguido por electroforesis de muestra en un aparato vertical 3. Si bien este enfoque se ha utilizado exhaustivamente para proporcionar importantes conocimientos en los mecanismos bioquímicos que subyacen a la unión de proteínas a los ácidos nucleicos, también tiene varias limitaciones. Por ejemplo, esta estrategia básica tiene un rendimiento relativamente bajo y no es fácilmente adaptable para aplicaciones que requieren analizar muchas reacciones de unión en paralelo. Además, con el aparato vertical tradicional es un desafío para potencialmente monitor de complejos en múltiples ocasiones durante la electroforesis [ 3 , 4] .
Aquí presentamos una adaptación del ensayo EMSA que utiliza geles nativos de poliacrilamida moldeados en un aparato de superficie plana, electroforesis horizontal y sustratos de ARN marcados fluorescentemente 4 , 5 , 6 , 7 . La incorporación de estas modificaciones relativamente simples a laTegy ofrece algunas ventajas poderosas. En particular, el formato de superficie plana horizontal se presta fácilmente para analizar docenas de muestras simultáneamente 4 . También, para algunos complejos de ARN-proteína, tales como los formados entre la proteína Bicaudal-C y su electroforesis de sustrato de ARN en un gel horizontal proporciona una mayor capacidad para resolver complejos de ARN-proteína distintos y discriminar éstos a partir del sustrato de ARN no unido.
Protocol
Representative Results
Discussion
Los geles nativos de poliacrilamida son una herramienta invaluable para investigar las interacciones proteína-ARN y tradicionalmente estos geles son sometidos a electroforesis vertical 2 , 3 . Hemos utilizado una modificación del protocolo que sustituye los geles de poliacrilamida nativos creados y electrophoresed horizontalmente 1 , 4 , 6 , <sup class="xre…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Damos las gracias a Laura Vanderploeg por la preparación de las cifras. El trabajo en el laboratorio de hojas de cálculo es apoyado por la subvención NSF 1050395 y subvención NIH (R21HD076828). El trabajo en el laboratorio de Ryder es apoyado por las concesiones de NIH R01GM117237 y R01GM117008. Megan Dowdle es apoyada por una Beca de Oportunidades Avanzadas de SciMed GRS a través de la Escuela de Graduados de la Universidad de Wisconsin-Madison y el Programa de Capacitación en Biotecnología a través del Instituto Nacional de Ciencias Médicas Generales de los Institutos Nacionales de Salud (T32GM008349).
Materials
| Horizontal Gel Box | OWL | N/A | Product no longer made. Similar gel boxes can be found at Thermo Scientific, A-series gel boxes. Catalog Number: A2-BP |
| 24-well large large horizontal gel electrophoresis combs | OWL | N/A | Product no longer made. Similar gel boxes can be found at Thermo Scientific, A-series gel box combs. Catalog Number: A2-24C |
| Powerpac 300 | Bio-Rad | 1655050 | |
| Mini-Protean II Electrophoresis Cell | Bio-Rad | 165-2940 | |
| InstaPAGE-19 40% 19:1 Acrylamide/Bis | IBI | IB70015 | |
| TEMED | IBI | IB70120 | |
| APS | IBI | IB70080 | |
| Yeast tRNAs | Ambion | AM7119 | |
| Fluorescein labeled RNA | IDT | N/A | Order can be made custom to length and desired sequence |
| EDTA tetrasodium salt hydrate | Sigma-Aldrich | E5391-1KG | |
| HEPES | Sigma-Aldrich | H4034-500G | |
| Tris Base Ultrapure | US Biological | T8600 | |
| Boric Acid | Fisher Scientific | BP168-500 | |
| Potassium Chloride | Fisher Scientific | BP366-1 | |
| Tween-20 | Fisher Scientific | BP337-500 | |
| DEPC | Sigma-Aldrich | 1609-47-8 | |
| Dithiothreitol (DTT) | Sigma-Aldrich | 3483 12 3 | |
| Bovine Serum Albumin (BSA) | Sigma-Aldrich | 9048-46-8 |
References
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