CRISPR-метод CARPID обнаруживает РНК-связывающие белки в живых клетках

Исследователи из Городского университета Гонконга (CityU) разработали новый метод CARPID для идентификации белков, связывающихся с конкретными РНК в живых клетках. Метод может применяться в различных областях — от поиска биомаркеров рака до обнаружения мишеней для лекарств против вирусных болезней.

РНК-связывающие белки и их роль

Только около 2% РНК кодируют белки. Остальные 98% — некодирующие РНК (нкРНК), особенно длинные нкРНК (lncRNA), которые участвуют в регуляции экспрессии генов. Их функции во многом определяются взаимодействием с белками (RNA-binding proteins), что связано с развитием многих заболеваний. Существующие методы их обнаружения имеют ограничения, например, дают ложноположительные сигналы и не работают в живых клетках.

Как работает CARPID

Метод CARPID (CRISPR-Assisted RNA-Protein Interaction Detection) объединяет две технологии:

  1. Навигация: Система CRISPR/dCasRx точно доставляет компоненты CARPID к целевой РНК.
  2. Биотинилирование: Инженерная биотинлигаза BASU метит биотином белки, находящиеся вблизи целевой РНК. Затем эти меченые белки идентифицируют с помощью стрептавидина.

Преимущества метода:

  • Высокая специфичность благодаря точности CRISPR.
  • Применим к РНК любой длины и концентрации.
  • Не нарушает физиологическое состояние клетки, позволяя получать динамические данные.
  • Позволяет определить, с каким именно участком РНК связывается белок.

Проверка и применение

Метод успешно протестирован на трех разных lncRNA (DANCR, XIST, MALAT1), показав высокую специфичность и малое перекрытие в наборах связывающихся белков. С его помощью команда обнаружила и подтвердила два ранее неизвестных белка, связывающихся с lncRNA в клетках млекопитающих.

Потенциальные области применения:

  • Вирусология: Выявление клеточных белков, рекрутируемых РНК-вирусами (например, SARS-CoV-2), для поиска мишеней противовирусных препаратов.
  • Онкология: Обнаружение белков, связывающихся с lncRNA-биомаркерами рака, для изучения механизмов опухолеобразования и поиска новых мишеней для терапии.

Исследование опубликовано в журнале Nature Methods. Следующим шагом команды будет применение CARPID для изучения стволовых клеток и lncRNA DANCR, которая часто выступает как промотор опухолей.

2020-07-01