circRNA研究神器，國自然申請你一定能用上

一文學會circRNA機制探究神器circinteractone資料庫

大家好，我是火。這裡是火火的資料庫解讀專欄！繼circbank資料庫之後，這次我們再來談一談circRNA的機制問題。circRNA的研究難點在於其環狀的特殊性，導致其引物設計，過表達和RNAi技術以及機制的探索都比其他的非編碼RNA增加了許多難度。

目前文獻報導的circRNA作用機制包括ceRNA，circRNA與蛋白結合，circRNA編碼小分子多肽等，主要目光聚焦於前兩個作用機制中。ceRNA涉及到circRNA與miRNA的結合，之前提到的circbank就可以預測circRNA上潛在的miRNA靶向結合序列，而今天介紹的主角circinteractome資料庫則更進一步，除了可以預測circRNA的靶miRNA，同時可以預測某一特定circRNA可能結合的蛋白質有哪些，可以說集circRNA機制研究之大成者。

circinteratome資料庫在一眾研究circRNA的高分文章中舉足輕重，運用得當可以成為大殺四方的利器，希望大家熟練運用~circinteractome資料庫的網址為https://circinteractome.nia.nih.gov/，最近更新於2020年1月30日。值得一提的是，circinteractome資料庫的信息更新及收集與其他資料庫相比稍顯滯後，因此小夥伴們在查詢circRNA相關信息的時候注意多個資料庫交叉比對進行檢索。

在使用circinteractome資料庫時記得引用它的參考文獻喲~

Dudekula DB, Panda AC, Grammatikakis I, De S, Abdelmohsen K, and Gorospe M. CircInteractome: A web tool for exploring circular RNAs and their interacting proteins and microRNAs. RNA Biology, 2016, Jan 2;13(1):34-42

（circinteractome資料庫數據處理流程圖解）

接下來逐個介紹circinteractome資料庫的幾個重要板塊：

circRNA與蛋白質的交互預測

輸入網址https://circinteractome.nia.nih.gov/，進入circinteractome資料庫主頁面。在左側導航欄依次可以看到

「Circular RNA」（用於查詢circRNA基本信息以及可以互作的蛋白質），

「RBP on CircRNA」（同樣用於查詢circRNA與蛋白的互作關係），

「miRNA Target Sites」（查詢circRNA與miRNA的互作關係），

「Divergent Primers」（設計circRNA引物），

「siRNA Design」（設計circRNA的siRNA）等

點擊「Circular RNA」進入下一個界面。

頁面刷新後，出現如下界面。在Step1中可以通過輸入circRNA的ID，或者其host gene的gene symbol來進行檢索。注意前者需要輸入circRNA的circbase ID（circbase ID與circbank ID的區別請見之前的推文），而後者輸入host gene的gene symbol出來的結果是某一個host gene序列可能編碼出來的所有circRNA。Cell line/Tissue可以選擇不同的細胞系。這裡以hsa_circ_0000020為例，點擊Step2下方的「circRNA Search」。

頁面刷新後可以看到hsa_circ_0000020的具體信息。

點擊CircRNA ID旁的連結可以進入circbase資料庫頁面，展示了hsa_circ_0000020的染色體位置，長度等信息。

點擊Location旁的連結進入USCS界面：

點擊MatureSeq旁的連結可以查看該circRNA的序列：

下方的RNA-binding protein sites顯示了可以與circRNA結合的蛋白質。注意這裡的蛋白質分為結合circRNA反向剪切位點的蛋白質以及結合circRNA側翼序列的蛋白質。前者可能參與circRNA的剪切、加工、摺疊、穩定和定位，後者則可能參與細胞中一系列病理生理反應以及各種表型的發生。從圖中可以看出EIF4A3蛋白可以同時結合在hsa_circ_0000020的側翼序列以及反向剪切位點。注意並不是所有circRNA的RBP蛋白都可以結合在反向剪切位點，使用的時候注意區分。

回到主頁面，點擊「RBP on CircRNA「，同樣可以查詢circRNA與蛋白的互作關係。以HNRNPC蛋白為例，在Step1中選擇HNRNPC蛋白後，點擊「RNA-binding Protein Search」。

刷新後的頁面展示的則是所有可以與HNRNPC蛋白結合的circRNA。

circRNA與miRNA的交互預測

點擊左側導航欄「miRNA Target Sites」進入circRNA-miRNA交互預測頁面。注意這裡的交互預測採用了Targetscan資料庫算法，且具有雙向性，即在Step1輸入circRNA的ID可以預測與之結合的miRNA，在Step2輸入miRNA的ID可以預測與之結合的circRNA，根據使用者的目的選擇其一即可。這裡以hsa_circ_0000020為例，在Step1中輸入該分子後點擊「miRNA Target Search」。

頁面刷新後展示了所有與hsa_circ_0000020潛在結合的miRNA，並提供了兩者的結合序列。再次提醒大家，circinteractome資料庫的信息並不全面，使用的時候需要大家綜合考慮。

點擊相應的miRNA ID進入miRBase資料庫查詢相關信息：

circRNA引物設計

新手研究circRNA碰到的首要問題就是引物設計了。由於circRNA的5『端與3』端反向成環，存在共價結合，因此circRNA的特異性引物應該能夠擴增出包含circRNA反向剪切位點的一段序列，稱為divergent primer，即背向引物。點擊左側導航欄的「Divergent Primers」，在Step1中輸入需要設計引物的circRNA（以hsa_circ_0000020為例），點擊「Divergent Primers Search」。

頁面刷新後如圖，circinteractome提供兩種引物設計途徑：Primer 3軟體以及NCBI。點擊Primer3。

頁面自動跳轉到Primer3分析界面，可以看到circinteractome已經自動將hsa_circ_0000020的3『端序列移至了5』端頭部重新進行了排列。點擊「Pick Primers」。

頁面刷新後可以看到網站自動生成的hsa_circ_0000020引物有哪些，使用者可以挑選引物去NCBI進一步Blast。

返回剛才的界面，點擊「NCBI Primer Design」，頁面下拉點擊「Get Primers」同樣可以得到hsa_circ_0000020的引物序列，此處不再贅述。

circRNA的siRNA設計

點擊左側導航欄「siRNA Design」，輸入hsa_circ_0000020，點擊「siRNA Search」。

頁面刷新後顯示hsa_circ_0000020上可以設計的與siRNA結合的序列信息。

點擊序列，可以連結至NCBI官網進行Blast。

好了，circinteractome資料庫的主要功能我們就介紹到這裡了，可以說它一手包辦了circRNA研究的方方面面，從引物設計到機制探究到RNAi設計，全方位貼心服務。

後臺私信領取福利

-END-