一、服务概况
lncRNA(长链非编码RNA)是一类长度超过200 nt的重要调控分子,其功能高度依赖与蛋白质的特异性相互作用。lncRNA通过结合转录因子、染色质修饰酶、RNA结合蛋白(RBP)等,广泛参与基因表达调控、细胞命运决定及疾病发生发展等关键生物学过程。深入解析lncRNA与蛋白质的互作网络,是揭示其功能机制的核心环节。
根据研究目的不同,lncRNA-蛋白互作服务主要分为以下技术路线:
1.lncRNA Pull-down + WB:Western Blot验证已知互作蛋白
2.lncRNA Pull-down + MS:质谱鉴定高通量筛选未知互作蛋白
3.RIP-qPCR 验证已知lncRNA靶标:qPCR
4.RIP-seq:高通量测序全基因组水平筛选lncRNA靶标
5.CHIRP-MS:质谱鉴定体内原位鉴定lncRNA结合蛋白
6.SILAC+lncRNA Pull-down:定量质谱定量筛选特异性互作蛋白
二、技术原理
1. RNA Pull-down(体外法)
该技术使用体外转录法制备生物素标记的lncRNA探针,与细胞或组织的蛋白提取液孵育,形成RNA-蛋白质复合物。复合物与链霉亲和素标记的磁珠结合,经磁性分离后从孵育液中分离出来。复合物洗脱后,通过Western Blot验证已知蛋白,或通过质谱鉴定未知蛋白。该技术适用于从lncRNA出发研究其互作蛋白。
2. RIP(RNA结合蛋白免疫沉淀,体内法)
运用针对目标蛋白的特异性抗体,将相应的RNA-蛋白复合物从细胞裂解液中沉淀下来。经过分离纯化后,对结合在复合物上的RNA进行qPCR验证(RIP-qPCR)或高通量测序分析(RIP-seq)。该技术从蛋白出发,研究细胞内源性的RNA-蛋白互作。
3. CHIRP-MS(体内原位法)
生物样品在原位进行甲醛可逆交联,用生物素标记的RNA反义探针(预先固定)与靶标RNA杂交,富集结合的蛋白。通过强变性条件洗去非特异结合蛋白后,得到的RBP经LC-MS/MS鉴定和定量分析。该技术可反映细胞内真实互作状态,富集与靶标RNA原位结合的蛋白。
4. SILAC+lncRNA Pull-down(定量筛选法)
将SILAC(细胞培养条件下稳定同位素标记技术)与lncRNA Pull-down结合,通过轻/重同位素标记区分实验组与对照组,在质谱分析中直接比较,精准区分特异性互作蛋白与非特异性背景蛋白。
三、服务流程与技术路线
lncRNA Pull-down(以生物素探针法为例):
① 探针设计与合成:针对目标lncRNA序列设计生物素标记探针
② 蛋白样品制备:制备细胞/组织蛋白提取液(核/浆/全蛋白)
③ 复合物形成:生物素探针与蛋白提取液共孵育
④ 磁珠富集:链霉亲和素磁珠捕获复合物
⑤ 洗涤与洗脱:去除非特异性结合蛋白,洗脱复合物
⑥ 下游检测:WB验证 / 质谱鉴定
RIP(以蛋白抗体法为例):
① 细胞裂解:温和裂解,保留RNA-蛋白复合物
② 免疫沉淀:目标蛋白特异性抗体+Protein A/G磁珠孵育
③ 洗涤:去除非特异性结合的蛋白质和RNA
④ RNA纯化:从免疫复合物中提取纯化RNA
⑤ 检测分析:qPCR验证 / 高通量测序
四、服务说明与样本要求
1.客户提供:lncRNA Pull-down,lncRNA基因名称、序列、物种;RIP,细胞样本,目标蛋白特异性抗体(IP级别)及说明书
2.细胞样本量:lncRNA Pull-down,≥3×10⁷个/组;RIP,≥1×10⁷个/IP反应
3.组织样本量:lncRNA Pull-down,≥500 mg;RIP,≥100 mg
4.对照设置:lncRNA Pull-down,无探针对照 / 随机序列探针;RIP,IgG同型对照 + Input
5.保存运输:样本液氮速冻后-80℃保存,干冰运输
五、交付内容
1.lncRNA Pull-down产物的SDS-PAGE银染图
2.Western Blot检测图(验证型)或质谱鉴定报告(筛选型)
3.RIP-qPCR:目的RNA富集检测数据及标准Result Figure
4.RIP-seq:测序原始数据及生物信息学分析结果
5.生物信息学分析:GO功能注释、KEGG通路富集、蛋白互作网络构建等
6.完整实验报告(含材料与方法、原始数据等)
六、应用领域
1.lncRNA功能机制研究:解析lncRNA通过与哪些蛋白互作发挥生物学功能
2.未知互作蛋白筛选:发现lncRNA的新互作蛋白(转录因子、RBP、信号通路蛋白等)
3.已知互作验证:验证预测的lncRNA-蛋白互作关系
4.互作网络构建:构建lncRNA参与的分子调控网络
5.互作结构基础分析:定位lncRNA与蛋白互作的关键序列或结构域
6.疾病标志物筛选:筛选与疾病发生发展相关的差异结合蛋白
7.药物靶点发现:为疾病诊断、治疗和药物研发提供新靶点
七、常见问题(FAQ)
Q1:lncRNA Pull-down与RIP如何选择?
A:lncRNA Pull-down是从lncRNA出发“拉”蛋白(RNA为中心),适合已知lncRNA、需要筛选或验证其互作蛋白的场景;RIP是从蛋白出发“拉”RNA(蛋白为中心),适合已知目标蛋白、需要寻找其结合的lncRNA的场景。两者互为补充,通常建议Pull-down筛选后,用RIP进行体内验证。
Q2:lncRNA复杂二级结构如何处理?
A:lncRNA常具有复杂茎环、发卡等二级结构,构象直接影响与蛋白的结合。解决策略包括:①通过RNA折叠预测工具(如Mfold、RNAstructure)分析二级结构;②RNA探针合成后通过退火处理帮助正确折叠;③设计突变型探针作为阴性对照。
Q3:lncRNA序列较长,探针如何设计?
A:lncRNA长度通常>200 nt,直接合成全长成本高且稳定性差。解决策略:①将长lncRNA分成若干功能片段分别标记后进行Pull-down;②通过重叠区域筛选共同结合蛋白,定位关键互作区段;③优先使用生物素-UTP标记(体外转录法)。
Q4:如何根据lncRNA的亚细胞定位选择蛋白提取液?
A:lncRNA在细胞内分布具有特异性——核内lncRNA参与染色质调控,胞质lncRNA参与翻译调控或信号通路。建议通过FISH或RNA测序先确定lncRNA的亚细胞定位,再针对性使用核提取物或胞质提取物进行Pull-down。
Q5:Pull-down后银染看不到互作蛋白,是什么原因?
A:可能原因及解决方案:①选取的RNA序列不对——完善lncRNA序列前期验证;②样品中没有表达互作蛋白——选择蛋白表达量较高的组织或细胞;③互作蛋白浓度低——增加上样量;④体外转录RNA降解——使用高质量转录试剂盒,全程严防RNase污染。
Q6:如何防止RNA降解?
A:RNA极易降解,全程需严防RNase污染:①所有耗材需灭菌,试剂用DEPC水配制;②操作台用RNaseZAP擦拭;③在RNA探针中添加硫代修饰防止RNase降解;④使用高浓度RNase抑制剂处理细胞裂解液;⑤处理后的耗材在两周内使用。
Q7:如何验证Pull-down找到的互作蛋白是真实的?
A:验证策略:①RIP实验反向验证——用目标蛋白的抗体进行RIP,检测lncRNA是否存在于免疫复合物中;②竞争实验——加入过量未标记lncRNA进行竞争;③RNA突变实验——设计突变型探针验证结合特异性;④纯蛋白水平验证——通过SPR、MST等方法验证结合亲和力。




