利用CLIP技术研究蛋白质和RNA的相互作用

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1、第26卷第3期生命科学Vol.26,No.32014年3月ChineseBulletinofLifeSciencesMar.,2014DOI:10.13376/j.cbls/2014032文章编号：1004-0374(2014)03-0207-07叶克穷领导的研究组主要从事和RNA相关的结构生物学研究。在各种生物体中已经发现了大量非编码RNA，它们不翻译成蛋白质，却在结构、催化和基因调控中发挥重要作用，这些非编码RNA通常和蛋白质形成复合物行使功能。实验室目前研究的重点在真核生物核糖体的组装、RNA修饰和RNA沉默等领域、主要利用晶

2、体学、核磁共振，电镜、生化、酵母遗传操作等技术手段。叶克穷研究员利用CLIP技术研究蛋白质和RNA的相互作用1,21,2*周德健，叶克穷(1北京生命科学研究所，北京102206；2北京协和医学院研究生院和中国医学科学院，北京100730)摘要：紫外交联免疫共沉淀(CLIP)技术能揭示RNA结合蛋白在体内的RNA结合位点。将讨论该技术的基本原理和一些新的发展，这些新发展显著地提高了技术的特异性、灵敏度和应用范围。关键词：紫外交联；蛋白质RNA相互作用；深度测序中图分类号：Q-33文献标志码：ACLIPtechniquesinstudy

3、ingprotein-RNAinteractionsZHOUDe-Jian1,2,YEKe-Qiong1,2*(1NationalInstituteofBiologicalSciences,Beijing102206,China;2GraduateSchoolofPekingUnionMedicalCollegeandChineseAcademyofMedicalSciences,Beijing100730,China)Abstract:Ultraviolet-crosslinkingandimmunoprecipitation(C

4、LIP)techniquescanprovidekeyinformationabouttheinvivoRNA-bindingsiteofprotein.ThisreviewwilldiscussthebasicprinciplesandrecentdevelopmentsofCLIPtechniques.Thesenewdevelopmentshavesignificantlyimprovedthespecificity,sensitivityandapplicationrangeofthetechnique.Keywords:U

5、Vcrosslinking;protein-RNAinteraction;deepsequencing蛋白质和RNA的相互作用在生命活动中发挥CLIP(UV-crosslinkingandimmunoprecipitation)着广泛而重要的作用。在mRNA的转录、剪切、是研究蛋白质和RNA相互作用的重要技术，它利出核、定位、翻译和降解等过程中，mRNA要和一用了蛋白质和RNA在256nm紫外光照射下会发生系列蛋白质结合并受它们的调控。很多结构性共价交联的特性。早在20世纪60~70年代，人们RNA，如核糖体RNA、剪切体RNA、s

6、noRNA，只收稿日期：2013-10-23有和蛋白质形成复合物后才能发挥功能。利用实验基金项目：国家重点基础研究发展计划(“973”项目)手段确定蛋白质结合哪些RNA以及结合的位点无(2010CB835400)疑是理解该蛋白质功能的重要内容。*通信作者：E-mail:yekeqiong@nibs.ac.cn208RNA研究的新技术和新方法专题第26卷就发现紫外照射会导致蛋白质和核酸交联，但对光以在全基因组范围内捕获生物体内真实的蛋白质[3]交联的机理目前还不是很清楚。有理论认为核酸的-RNA的相互作用，深度获得有价值的序列信息。碱

7、基在紫外光照射下会接受单个光子被激发，激发最新的CLASH技术还能探测RNA和RNA相互作[4,7]态的碱基可以和数埃范围内的氨基酸通过自由基机用。制或者电子转移机制发生光交联反应。所有20种但是CLIP是较难掌握的一种技术。由于紫外氨基酸都有可能同核酸发生交联反应，但蛋白质中交联的效率很低(1%~5%)，交联的RNA含量很少，的芳香族氨基酸以及RNA中的尿嘧啶更容易发生只有用放射性同位素标记后才能观测到，很容易被交联反应。来源于细胞和试剂的非特异RNA污染。另外RNADarnell实验室于2003年在研究RNA结合蛋容易降解，RN

8、A连接效率低，实验流程复杂(~100白Nova时开发了CLIP技术，2005年又改进了部步)等因素都增加了应用CLIP的难度。本文主要[1-2]分实验流程。在应用CLIP的过程中还出现了多讨论CLIP的基本流程和一些技术细节，并介绍最