RNA Granules in Human Neuroblastoma Cell Line SH-SY5Y

Abstract

We aimed to establish a protocol for the purification of neuronal RNA granules from all-trans retinoic acid differentiated human neuroblastoma cell line SH-SY5Y. Different bio-chemical purification methods were tested for obtaining a homogenous preparation of RNA granules for later structural analysis by cross-linking coupled mass-spectrometry or single-particle cryo-electron microscopy. The major problem encountered was a significant amount of copurifying cellular glycogen granules in the RNA granule preparations obtained by a combination of velocity sedimentation and size-exclusion chromatography. However, a ma-jority of the contaminating glycogen could be removed from the RNA granule preparations using a maltose-binding protein (MBP) or artificial FLX protein based Ni-Sepharose or Flag-resin affinity chromatography. Besides, changes in the expression levels of mRNAs im-portant for neuronal differentiation and synaptic function upon SH-SY5Y differentiation were analyzed. A western blot analysis revealed the presence of key RNA granule compo-nents previously identified in rat cortical RNA granules (e.g. CAPRIN-1, G3BP-1, and G3BP-2) in the SH-SY5Y derived RNA granules. In estonian: Käesoleva bakalaureusetöö eesmärgiks oli välja töötada meetodid inimese luuüdikasvajast pärit SH-SY5Y rakuliini kasutamiseks in vitro mudelsüsteemina neuronaalsete RNA graanulite ekspressiooniks ja puhastamiseks. Töö käigus testiti erinevaid biokeemilise puhastamise meetodeid võimalikult homogeense RNA graanulite preparatsiooni valmistamiseks retinoolhappe toimel differentseeritud SH-SY5Y rakkudest hilisemaks RNA graanulite struktuuri analüüsiks ristsidumise massispektromeetria või krüo- elektronmikroskoopia abil. Peamiseks raskuseks osutus töös glükogeeni graanulite kaasapuhastumine RNA graanulitega. RNA graanulite esialgse preparaadi täiendav puhastamine maltoosi siduva valgu või tehisvalgu FLX afiinsusresinil (Ni-sefaroos või Flag, vastavalt) võimaldas siiski kontamineerivat glükogeeni edukalt eemaldada. Töö käigus analüüsiti lisaks retinoolhappe poolt indutseeritud differentseerumisega kaasnevaid muutusi neuronaalsete mRNA-de ekspressioonitasemes SH-SY5Y rakkudes. Western blot analüüs tuvastas roti ajukoorest eraldatud RNA graanulitele omaste oluliste RNA graanuli funktsiooni regulerivate valkude nagu Caprin-1, G3BP-1 ja G3BP-2 olemasolu SH-SY5Y rakkudest eraldatud RNA graanulites.