染色质免疫共沉淀(Chromatinimmunoprecipitation,ChIP)技术是目前公认的研究此相互作用的选择,是真核生物基因表达机制研究中不可或缺的技术之一。
它的基本原理是在活细胞状态下,固定蛋白质-DNA(染色质)复合物,并将其切断为一定长度范围内的染色质小片段,然后通过免疫学方法(抗体亲和)沉淀此复合体,特异性地富集目的蛋白结合的 DNA,通过对目的片段的纯化与后期检测,从而获得蛋白质与 DNA 相互作用的信息。
这项技术通过蛋白质与DNA互作来分析目标基因活性以及已知蛋白质的靶基因,被广泛应用于体内转录调控因子与靶基因启动子上特异核苷酸序列结合方面的研究。该技术常与DNA芯片和分子克隆技术相结合。
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免疫共沉淀分析(Co-IP)与IP十分类似,基本的技术都是采用目标抗原特异性的固相化抗体;但IP的目标是纯化单一抗原,而Co-IP旨在分离抗原及与抗原结合的蛋白质或配体。
在Co-IP实验中,已知抗原称为诱饵蛋白,与之结合的蛋白则称为靶蛋白。靶蛋白可能是一些复杂的伴侣蛋白、信号分子、结构蛋白、辅助因子等,蛋白间相互作用强度范围可能介于高度瞬时和十分稳定之间。
基本的Co-IP实验方案与IP相同,实际上任何IP系统均可用于Co-IP。但是,还有许多其他因素需要考虑,例如,结合和洗涤条件的优化,优化时,需要考虑到诱饵蛋白-靶蛋白的相互作用强度以及抗体-诱饵蛋白的亲和力。
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免疫沉淀实验步骤:
1. 样品制备
a. 悬浮细胞样品处理:离心收集细胞(4℃, 1000g, 5 min),用手指把细胞用力弹散。按照6孔板每孔细胞加入150-250 μL裂解液的比例加入含蛋白酶抑制剂的裂解液(裂解液应在使用前数分钟内加入蛋白酶抑制剂Cocktail,使蛋白酶抑制剂Cocktail的终浓度为1×)。混匀后置于冰上处理10 min;离心收集上清液(4℃, 14000g, 10 min),置于冰上备用(或置于-20℃长期保存)。
b. 贴壁细胞样品处理:移去培养基,用PBS清洗细胞两遍;用细胞刮棒刮脱细胞,收集至1.5mL EP管内,按照6孔板每孔加入150-250 μL裂解液的比例加入含蛋白酶抑制剂的裂解液(裂解液应在使用前数分钟内加入蛋白酶抑制剂Cocktail,使蛋白酶抑制剂Cocktail的终浓度为1×)。吹打数下,使裂解液和细胞充分接触。混匀后置于冰上处理10 min;离心收集上清液(4℃, 14000g, 10 min),置于冰上备用(或置于-20℃长期保存)。
4. 后续:磁珠预处理——抗体吸附——抗原结合反应——抗体洗脱
Co-IP(Co-Immunoprecipitation,共免疫沉淀)的实验方法通常包括以下步骤:
1. 细胞培养与裂解:细胞在适宜的培养条件下生长到适当的密度。
蛋白质分离:裂解后的细胞混合物通过离心去除未破碎的细胞碎片和未裂解的细胞。收集上清液
2. 抗体的添加:将特异性抗体(针对目标蛋白质的抗体)加入到裂解物中。
3. 免疫复合物的形成:抗体与目标蛋白结合后,形成免疫复合物。
4. 亲和介质的使用:向混合物中添加蛋白A或蛋白G结合的珠子(如琼脂糖或磁性珠子)。
5. 免疫复合物的捕获:将混合物与珠子孵育一段时间后,使用磁铁或离心的方法将珠子收集起来,同时捕获了与之结合的免疫复合物。
6. 洗涤:洗涤珠子以去除未特异性结合的蛋白质和其他分子。
7. 洗脱:使用适当的缓冲液将免疫复合物从珠子上洗脱下来,常用的缓冲液包括SDS样品缓冲液,用于后续的电泳分析。
8. 蛋白质分析:洗脱的蛋白质可以通过SDS-PAGE凝胶电泳、Western blot、质谱分析等方法进行进一步分析。
9. 实验对照:实验中应包括阳性对照和阴性对照,以确保实验结果的可靠性。
10. 数据分析:对实验结果进行分析,确认目标蛋白是否成功沉淀,并鉴定任何可能的相互作用蛋白。
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免疫共沉淀分析(Co-IP)实验原理与IP十分类似,基本的技术都是采用目标抗原特异性的固相化抗体;但IP的目标是纯化单一抗原,而Co-IP旨在分离抗原及与抗原结合的蛋白质或配体。
在Co-IP实验中,已知抗原称为诱饵蛋白,与之结合的蛋白则称为靶蛋白。靶蛋白可能是一些复杂的伴侣蛋白、信号分子、结构蛋白、辅助因子等,蛋白间相互作用强度范围可能介于高度瞬时和十分稳定之间。基本的Co-IP实验方案与IP相同,实际上任何IP系统均可用于Co-IP。但是,还有许多其他因素需要考虑,例如,结合和洗涤条件的优化,优化时,需要考虑到诱饵蛋白-靶蛋白的相互作用强度以及抗体-诱饵蛋白的亲和力。
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ChIP(染色质免疫沉淀)实验是一种用于研究蛋白质与DNA相互作用的技术。以下是ChIP实验的实验方法概述:
1. 交联:将细胞与交联剂(如1%甲醛)孵育,通常在室温下进行10-15分钟。
2. 终止交联:添加甘氨酸以终止交联反应,孵育5分钟。
3. 收集细胞:通过离心收集细胞,并用PBS洗涤以去除交联剂。
4. 细胞裂解:使用裂解缓冲液裂解细胞,释放染色质。
5. 染色质剪切:使用超声波或酶消化将染色质剪切成适当大小的片段。
6. 免疫沉淀:将剪切后的染色质与特异性抗体孵育,然后添加蛋白A/G磁珠。
7. 洗涤:用低盐、高盐和LiCl洗涤液洗涤磁珠,去除非特异性结合物。
8. 洗脱:用洗脱缓冲液洗脱DNA。
9. 逆转交联:用蛋白酶K处理,然后在65°C下加热过夜以逆转交联。
10. DNA纯化:使用商业试剂盒或标准酚/氯仿方法纯化DNA。
11. 分析:使用qPCR分析富集的DNA,或进行测序以确定蛋白质结合位点。
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