蛋白质翻译作为中心法则中连接RNA与蛋白质的重要环节,参与生物生命活动中,翻译调控是生物体中最重要的调控步骤之一。翻译组是指所有直接参与到翻译过程中的元件,涉及RNA和蛋白质两类大分子,且蛋白翻译调控非常复杂,这些因素都增加了翻译组学研究的难度。随着组学技术的发展,涉及多组学研究的翻译组研究方法也逐渐完善成熟。核糖体印记(ribosome profiling)分析作为其中一种重要的研究方法,越来越多的被应用到探究蛋白质翻译机制,深化转录组测序分析,深化非编码RNA测序分析及解释转录组与蛋白组结果不一致的研究中。 2019年7月22日,Nature protocol在线发表了题为“Selective ribosome profiling to study interactions of translating ribosomes in yeast ”的论文,利用selective ribosome profiling(SeRP)方法成功检测了酵母中正在翻译的核糖体之间新生的多肽链的互作,该方法同样适应于鉴定其他参与到共翻译新生蛋白的因子相互作用。这也是该团队对其在2013年在Nature protocol上发表的protocol的发展和拓展。 许多酶,靶向因子和分子伴侣参与核糖体以支持新生蛋白成熟的基本步骤,包括酶促加工,膜靶向和共翻译折叠。许多因子通过与核糖体-新生链复合物(RNC)的结合共同翻译,但是它们的靶标特异性和作用模式仍然知之甚少。SeRP是基于对翻译核糖体覆盖的mRNA片段(一般核糖体谱分析(RP))进行测序,并结合选择性分离其新生多肽与目标因子相关的RNC的方法。SeRP通过结合两个RP实验,分析来自相同细胞群的不同核糖体群的核糖体保护的mRNA片段。第一个RP揭示了所有活性核糖体在mRNA上的位置,并提供了细胞翻译组的代表性视图。分析每个转录物的读取密度确定翻译水平上所有基因的相对表达水平,并且沿着转录物的核糖体密度分布提供关于核糖体的相对翻译速度的位置特异性信息。第二个RP,即选定的翻译,确定了研究者感兴趣因子参与的核糖体亚群。该数据集提供了该因子与新生链的结合特性的信息,还包括有关核糖体局部翻译动力学的信息。计算沿每个转录本的核糖体密度的位置特异性比率消除了源自两个数据集之间的翻译速度变化的读取密度差异,并揭示了该因子与新生的多肽链的结合特征(图1)。 操作SeRP需要具备生物化学和RNA处理以及基本编程知识的经验。完整的SeRP实验需要8-10个工作日,初始数据分析可在1-2天内完成。该文章提供了一份详细的SeRP的实验流程,大大拓宽了核糖体印迹(RP)研究的应用。 植物生物技术Pbj 交流群 |
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