OOPS-MS(Total RNA)

  • 简介
  • 技术独特性与优势
  • 技术路线
  • 结果展示
  • 案例展示
  • 正交有机相分离(Orthogonal Organic Phase Separation, OOPS)是一种基于硫氰酸胍-酚-氯仿相分离原理的实验技术,可在全基因组范围内挖掘“RNA-蛋白质”相互作用信息。与传统的RNA pulldown或免疫沉淀技术相比,OOPS不再把某一靶RNA或某一靶蛋白作为研究起点,而是把细胞内所有“RNA-蛋白”互作复合物通过相分离富集下来。OOPS结合质谱,可以对互作组中的所有蛋白进行检测;OOPS结合RNA测序或芯片,可以对互作组中的所有RNA进行检测。OOPS能够全面捕获机体在不同状态下RNA-蛋白互作信息的变化,为疾病机制的解析、生长发育及细胞功能调控等生物学过程的研究提供全新的视角和工具 (图 1)。
    图 1 细胞在诺考达唑处理前后的总蛋白与RNA互作蛋白分析。 图左Total部分:诺考达唑处理前后,细胞的蛋白表达水平没有明显的变化;图右OOPS RBP部分:诺考达唑处理前后,细胞中与RNA互作的蛋白发生了明显的变化。OOPS为研究者提供了全新的视角和工具。

    基于OOPS技术,我司提供的OOPS-MS服务能高效获得与所有RNA互作的蛋白质组学信息,为科研工作者提供全面的数据分析,助力相关领域的研究探索和疾病机制的深入理解。

  • 1、技术独特性:       
    全面性:全基因组范围内检测RNA互作蛋白组(RBPome)。

    2、技术优势:
    易动态分析:支持时间分辨研究,如药物处理或细胞周期变化下“RNA-蛋白质”互作信息的动态捕获。
    高准确性:波长254nm的紫外交联与两步有机相分离步骤,可有效去除非特异性结合的RNA和蛋白质,显著提高“RNA-蛋白质”互作研究的准确性。
    高灵敏度与效率:能够捕获低丰度的“RNA-蛋白质”复合物,揭示弱相互作用或瞬时结合的分子事件。
    适用性广:对不同物种,不同组织材料类型均表现出良好的兼容性。
  • 图 2 OOPS实验流程图


    以下为OOPS-MS实验的标准技术路线:
    紫外交联:紫外线(254 nm)照射细胞或组织样本,将RNA与其结合蛋白共价交联,可固定其相互作用;
    细胞裂解和相分离:在变性条件下裂解样本,可最大程度维持复合物的完整性。有机相(酚-氯仿)与水相分离后,游离的RNA进入水相,游离的蛋白进入有机相,交联的“RNA-蛋白质”复合物则分布于两相的中间层;
    “RNA-蛋白质”复合物的回收与酶解:收集中间层分布的“RNA-蛋白质”复合物;
    蛋白质分离:用RNase消化RNA,释放和纯化RNA结合的蛋白;

    下游分析:
    蛋白质谱:做质谱鉴定与RNA结合的未知蛋白,或通过Western blot验证目标蛋白是否与RNA结合;

  • 1.OOPS-MS特异性富集蛋白列表:


    2.OOPS-MS鉴定不同样本特异性富集蛋白韦恩图:


    3.OOPS-MS特异性富集蛋白GO功能分析:

  • 案例1:动态互作分析
    诺考达唑(Nocodazole)是一种通过微管解聚发挥作用的抗肿瘤药物。研究人员采用OOPS结合质谱的方法[1],分别在诺考达唑处理U2OS细胞的0、6、23小时后,定量检测RNA结合蛋白质的动态变化。研究发现,特定的RBP在不同细胞周期中以不同方式结合RNA,且药物处理前后的不同时间,与代谢酶和剪接调控因子相关的RNA结合活性发生了显著变化[2]。

    细胞在诺考达唑处理前后的RNA蛋白动态互作分析


    案例2:细菌中RNA蛋白互作组研究
    在大肠杆菌中,OOPS成功解析了RNA与伴侣蛋白、代谢酶的相互作用网络[2],为抗生素作用机制研究提供了新视角。

    大肠杆菌的RNA蛋白质互作分析



    参考文献
    [1] Villanueva, E., Smith, T., Queiroz, R.M.L. et al. Efficient recovery of the RNA-bound proteome and protein-bound transcriptome using phase separation (OOPS). Nat Protoc 15, 2568–2588 (2020). https://doi.org/10.1038/s41596-020-0344-2
    [2] Queiroz, R.M.L., Smith, T., Villanueva, E. et al. Comprehensive identification of RNA–protein interactions in any organism using orthogonal organic phase separation (OOPS). Nat Biotechnol 37, 169–178 (2019). https://doi.org/10.1038/s41587-018-0001-2