蛋白質-RNA相互作用鑒定技術研究進展

熊冰鈺, 葉玙璠, 崔凌云, 鄭天嬌, 李茹玉, 徐永杰

信陽師范學院生命科學學院, 河南 信陽 464000

RNA是生命活動中一類極其重要的生物分子，種類繁多，現已發現包括mRNA、tRNA、snoRNA、miRNA、piRNA、lncRNA、circRNA等超過100種不同類型的RNA，在生命活動的各個方面均扮演著重要角色[1-2]。隨著近年來對miRNA、lncRNA、circRNA等非編碼RNA(ncRNA) 研究的深入，發現RNA的生物學功能具有驚人的多樣性，而RNA功能的發揮與RNA結合蛋白(RNA binding protein, RBP)密切相關。RBP是一類可以結合特定RNA分子的蛋白質，在真核生物中種類較多，約占基因編碼蛋白的2%～8%，迄今已發現近2 000種不同的RBP[3]。RBPs對RNA的識別主要通過特定RNA結合結構域(包括RRM、KH、dsRBD、ZnF、S1、TRAP、Pumilio和SAM等)來完成，但每種結構域識別的RNA序列是特異的，如KH結構域識別多聚胞嘧啶、RRM結構域識別富含AU序列的元件等[4-6]。RBP與其靶RNA相互作用，影響細胞中每個RNA分子的產生、定位和功能，對于維持從生物發生到降解的所有階段的RNA代謝穩態至關重要，在決定細胞行為方面起著關鍵作用。揭示RNA與RNA蛋白質相互作用的分子機制，可以從本質上認識相關的細胞生理過程，因此，利用實驗手段確定RBP-RNA結合以及結合的位點無疑是理解該RBP和RNA功能的關鍵，對于闡明重要生命過程、疾病發生的復雜分子機制具有重要意義。但由于RBP作用方式的復雜性、功能的多樣性、作用空間位置的不確定性等原因，對其開展精確RNA-RBP互作研究一直是一個重大挑戰。當前，在RNA領域，特別是ncRNA相關研究的迅速發展，加快了RBP-RNA相互作用技術的更新，開發出了一系列以RNA靶標的捕獲雜交分析(capture hybridization analysis of RNA targets，CHART)、RNA免疫共沉淀(RNA immunoprecipitation, RIP)、紫外交聯免疫沉淀(UV-crosslinking and immunoprecipitation，CLIP)、RNA Pull-down等為代表的體內外RNA-RBP互作鑒定技術。……