October 2nd, 2017
استخراج الملح متسلسلة من البروتينات الكروماتين ملزمة أداة مفيدة لتحديد خصائص ربط مجمعات كبيرة من البروتين. ويمكن استخدام هذا الأسلوب لتقييم دور مفارز الفردية أو المجالات في تقارب شامل بروتين معقدة لمعظم الكروماتين.
الهدف العام من إجراء استخراج الملح المتسلسل هو توصيف ملامح ربط البروتين بالكروماتين السائب وتقييم كيفية تغيير الارتباط عند التلاعب بالبروتين أو بيئته. تقيس هذه الطريقة التقارب النسبي للمنظمات اللاجينية مع الكروماتين ، ويمكن استخدامها لتقييم كيفية تغير هذه التفاعلات عند التلاعب الجيني والكيميائي والبيئي. الميزة الرئيسية لهذه التقنية هي أنها طريقة سريعة وغير مكلفة لتقييم ملامح الربط للبروتينات المرتبطة بالكروماتين.
غالبا ما يعاني الأفراد الجدد في مجال الكروماتين من الترسيب المناعي للكروماتين ، أو ChIP. استخراج الملح المتسلسل هو تقنية قديمة يمكن حتى للعلماء عديمي الخبرة استخدامها للإجابة على العديد من الأسئلة نفسها. لبدء الإجراء ، قم بحصاد 8،000،000 خلية من كل خط خلية محل اهتمام.
اغسل كل عينة خلية بخمسة ملليلتر من PBS المثلج مرتين. أعد تعليق كل عينة ومليلتر واحد من المخزن المؤقت منخفض التوتر باستخدام مثبطات الإنزيم البروتيني. نقل معلقات الخلية إلى أنابيب طرد مركزي دقيقة سعة 1.5 ملليلتر.
قم بتدوير نظام التعليق ، من أعلى إلى أسفل ، لمدة 10 دقائق عند أربع درجات مئوية ، ثم قم بالطرد المركزي للتعليق لمدة خمس دقائق عند نفس درجة الحرارة عند 6 ، 000 جيجا. تخلص من المادة الطافية. جهز ماصة صغيرة برأس مليلتر واحد.
أضف إلى الحبيبات 200 ميكرولتر من محلول الريبا المعدل الخالي من الملح مع مثبطات البروتياز. اضغط على طرف الماصة على الجزء السفلي من أنبوب الطرد المركزي الدقيق لسحب الحبيبات إلى الحافة. ماصة الحبيبات لأعلى ولأسفل 15 مرة.
يجب أن تصبح العينة سميكة ولزجة مع تفكك الحبيبات. قم بتجانس كل عينة بهذه الطريقة واحتضان العينات على الجليد لمدة ثلاث دقائق. ثم قم بالطرد المركزي للعينات عند 6500 جيجا في أربع درجات مئوية لمدة ثلاث دقائق.
انقل المواد الطافية لتنظيف أنابيب الطرد المركزي الدقيقة سعة 1.5 ملليلتر. أضف إلى كل بيليه 200 مل من محلول ripa المعدل مع 100 مللي مولار كلوريد الصوديوم ومثبطات البروتياز. ماصة الحبيبات لأعلى ولأسفل 15 مرة.
إذا كان من الصعب في البداية سحب الحبيبات في طرف الماصة ، فاضغط على الطرف الموجود أسفل الأنبوب. كرر هذه العملية لكل عينة واحتضان العينات على الجليد لمدة ثلاث دقائق. الطرد المركزي للعينات عند 6500 جيجا في أربع درجات مئوية لمدة ثلاث دقائق.
انقل المواد الطافية إلى أنابيب جديدة من أجهزة الطرد المركزي الدقيقة سعة 1.5 ملليلتر. استمر في استخراج العينات في محاليل المقاومة المعدلة مع زيادة تركيزات كلوريد الصوديوم. عندما لا تبقى الحبيبات في قاع الأنبوب, ضع الحبيبات في غطاء أنبوب الطرد المركزي قبل صب المادة الطافية.
بعد استخراج الملح التسلسلي ، لكل عينة ، أضف 70 مل من صبغة تحميل البروتين أربع مرات إلى كل جزء من الكسور الطافية الخمسة. قم بتحميل 30 ميكرولترا من كل جزء على هلام أكريلاميد SDS. قم بإجراء لطخة غربية قياسية عن طريق نقل البروتينات إلى غشاء وتلطيخها بالأجسام المضادة الأولية المناسبة.
احتضان اللطخة في الأجسام المضادة الثانوية المسمى بصبغة الأشعة تحت الحمراء وقم بتصوير اللطخة. استخدم برنامج تحليل الصور لحساب شدة النطاق لكل تركيز ملح. ارسم شدة الشريط مقابل تركيز الملح لتحديد نمط شطف البروتين المعني.
أظهر استخراج الملح المتسلسل للبروتينات ARID1a و Polybromo 1 تخفيفا ثابتا بتركيزات ملح تبلغ 200 و 300 مللي مولار على التوالي. أظهر استخراج الملح غير المتسلسل لنفس البروتينات نتائج أقل اتساقا. يجب تحسين وقت الحضانة لكل بروتين يتم فحصه.
وبالتالي ، تم استخدام SSE لفحص ملامح الشطف بعد أطوال حضانة متفاوتة. أظهر منشط النسخ ، Polybromo 1 ، ملفات تعريف شطف مماثلة عند تحضينها لمدة ثلاث دقائق و 10 دقائق. احتاج مثبط النسخ ، Polycomb Repressive Complex 1 ، المشار إليه بواسطة BMI1 ، إلى أكثر من ثلاث دقائق ليتم إطلاقه من الكروماتين.
تم التحقيق في تفاعلات البروتين والبروتين من خلال فحص التغيير في ملامح الشطف. في وجود مثبط ، ألمح البرومودومين الذي يحتوي على البروتين الرابع إلى تركيزات ملح أقل من عدم وجود المثبط. لوحظت اختلافات في رقطقة هيستون عندما عولجت الخلايا بمثبط هيستون ديستيلاز ، مما أدى إلى تغيير مشهد الكروماتين.
انعكست التغييرات في ارتباط البروتين عندما تعرضت الخلايا للإجهاد الجيني أيضا في ملامح الشطف. هنا ، تشير الزيادة في تركيز الملح اللازم للشطف إلى أن Polybromo 1 يرتبط بإحكام بالكروماتين بعد تلف الحمض النووي باستخدام دوكسوروبيسين. بمجرد إتقانها ، يمكن القيام بهذه التقنية في غضون ساعتين إلى ثلاث ساعات إذا تم إجراؤها بشكل صحيح.
أثناء محاولة هذا الإجراء، تذكر أن تكون متسقا قدر الإمكان مع علاجك لكل عينة. يمكن استخدام هذا الإجراء في الخطوات الأولية للدراسة لتوضيح آلية وتنظيم بروتين مرتبط بالكروماتين. هذا يوفر الوقت والمال في الدراسات غير الضرورية على مستوى الجينوم.
View the full transcript and gain access to thousands of scientific videos
تم تصميم إجراء استخراج الملح التسلسلي لتوصيف ملفات تعريف ارتباط البروتين مع الكروماتين الضخم وتقييم كيفية تغيير هذه الارتباطات من خلال عمليات معالجة مختلفة. هذه الطريقة مفيدة بشكل خاص لتقييم تقارب المنظمين اللاقحيين للكروماتين.
Sequential Salt Extraction (SSE) provides a rapid, cost-effective method to evaluate chromatin-binding protein affinity, enabling early-stage target validation in epigenetics-focused drug discovery. By quantifying how genetic, chemical, or environmental perturbations alter protein-chromatin interactions, SSE supports mechanistic de-risking of chromatin-modifying complexes before committing to resource-intensive assays. This approach improves predictive confidence in lead identification by distinguishing direct binding effects from indirect cellular responses.
SSE fits within the discovery continuum from target validation through lead optimization, offering a mechanistic bridge between biochemical binding assays and cellular phenotypic readouts in epigenetics programs.