הערה: מים מזוקקים ונטולי יונים, Autoclaved (ddH2O) מומלצים להכנת חוצצים ותערובות מאסטר תגובה.
1. קצירת תאים והצלבתם
- לאחר התמיינות תאי גזע עובריים של עכברים (ES) לנוירונים פוסט-מיטוטיים, הוסיפו 11% פורמלדהיד לתאים שנקטפו לריכוז סופי של 1% (v/v). תאי סלע על משטח נדנדה (נדנדה, שייקר או מסובב) למשך 15 דקות, בטמפרטורת החדר (RT, 25°C).
הערה: בהתאם לחלבון היעד שיש להצליב, ניתן להשתמש בפחות קרוסלינקינג פורמלדהיד (לדוגמה, ריכוז סופי של 0.5%) או קרוסלינקינג כפול עם דיסוצינימידיל גלוטרט (DSG).
- הוסף 2.5 M גליצין לריכוז סופי של 150 mM כדי לעצור את תגובת crosslinking. תאי סלע על משטח נדנדה ב- RT, למשך 5 דקות.
- צנטריפוגה את התאים הצולבים בצינורות חרוטיים של 15 מ"ל ב- RT, למשך 6 דקות, במהירות של 1,350 x גרם. לשאוף את התמיסה, ולאחר מכן להשעות תאים ב 5 מ"ל של 1x פוספט-buffered מלוחים (PBS).
הערה: ניתן לאחסן את כדורי התא המוצלבים בטמפרטורה של -80°C לאחר הקפאת הבזק עם חנקן נוזלי.
2. ליזה של תאים
הערה: השלבים הבאים בפרוטוקול זה מיועדים לכ-2 x 107 תאים עצביים המובחנים מתאי ES של עכבר. כדי לפתוח תאים, ייעשה שימוש במאגרי ליזה המכילים חומרי ניקוי שונים. הוסף 50 μL של 1000x מלאי מעכב פרוטאז מלא (CPI) ל 50 מ"ל של מאגר ממש לפני השימוש.
- הכינו חוצצי ליזיס 1-3 כמתואר בטבלה 1.
- הפשירו כדורי תאים מוצלבים על קרח, ולאחר מכן השעו מחדש ביסודיות את כדורי התא ב-3 מ"ל של חיץ ליזיס 1 ב-15 מ"ל צינורות חרוטיים. סלע ב 4 ° C במשך 15 דקות על פלטפורמה נדנדה. צנטריפוגה ב 1,350 x גרם במשך 5 דקות ב 4 ° C ולשאוף supernatant.
- ביסודיות resuspended תאים pelleted ב 3 מ"ל של חיץ ליזה 2. סלע ב 4 ° C במשך 10 דקות על פלטפורמת נדנדה. צנטריפוגה ב 1,350 x גרם במשך 5 דקות ב 4 ° C ולשאוף supernatant.
- הוסף 1 מ"ל של חיץ ליזיס 3 לכל כדור, ולאחר מכן לשמור על קרח. מיד להמשיך סוניקציה.
3. סוניק כרומטין
הערה: יש לשמור דגימות על קרח או בטמפרטורה של 4°C במהלך הליך סוניקציה זה כדי להפחית היפוך קישורים צולבים.
- בעזרת מרית סטרילית, מוסיפים חרוזי סוניקציה (טבלת חומרים) עד לציון הסיום של 0.2 מ"ל על צינורות פוליסטירן 15 מ"ל. שטפו חרוזי סוניקציה על ידי ערבול ב-600 מיקרוליטר של PBS אחד עד שלא נראים כתמים יבשים. צנטריפוגה את הצינורות במשך 5 שניות ב 30 x g ולשאוף 1x PBS.
הערה: סוניקציה בצינורות פוליסטירן יעילה יותר מסוניקציה בצינורות פוליפרופילן. אם מספר קטן יותר של תאים (לדוגמה, <106 תאים) הוא סוניקציה, להשתמש צינורות פוליסטירן 1.5 מ"ל מבלי להוסיף חרוזי סוניקציה.
- השהה מחדש ביסודיות את הליזטים הגרעיניים ב -1 מ"ל של חיץ ליזה 3 (משלב 2.4), ולאחר מכן העבר לצינורות פוליסטירן 15 מ"ל המכילים חרוזי סוניקציה. מערבלים בקצרה את צינורות הפוליסטירן.
- כדי לפצל את הדנ"א של הכרומטין הצולב, סוניקט ליזטים גרעיניים ב-4°C למספר אופטימלי של מחזורים, עם משרעת הספק של 30 W, ומחזורי סוניקציה מוגדרים ל-30 s on/30 s off.
הערה: אופטימיזציה של סוניקציה עבור כל סוג תא ואצווה תביא לתפוקה הטובה ביותר של כרומטין immunoprecipitation-exonuclease (ChIP-exo). עבור 2 x 107 תאים עצביים עכבר, 20-30 מחזורי סוניקציה בהגדרות שהוזכרו יקטעו את הכרומטין בטווח של 100-500 bp.
- לאחר השלמת הסוניקציה, העבירו את כל הסופרנאטנט (lysates sonicated), מכל דגימה, לצינורות של 1.5 מ"ל. הוסף 10% 2-[4-(2,4,4-trimethylpentan-2-yl)phenoxy]אתנול) לכל דגימה בריכוז סופי של 1%. מערבבים על ידי pipetting.
- לפסולת תאי כדור, דגימות צנטריפוגות ב 13,500 x גרם במשך 10 דקות ב 4 ° C. להעביר את כל lysates sonicated (supernatant) מכל דגימה לצינורות חדשים 1.5 מ"ל.
- קח 30 μL של lysate sonicated מכל דגימה (~ 3% של lysate sonicated) ולהוסיף צינורות חדשים 1.5 מ"ל כדי לבדוק סוניקציה. יש לאחסן את שאריות הליזטים בטמפרטורה של 4°C עד שהן מוכנות לדגירה עם חרוזים מצופים נוגדנים.
4. בדיקת סוניקציה
- הפוך 20 מ"ל של 2x proteinase K חיץ על ידי הוספת 2 מ"ל של 0.5 M Tris-HCl (pH 8.0), 2 מ"ל של 0.5 M ethylenediamine tetraacetic acid (EDTA), 10 מ"ל של 10% נתרן דודציל סולפט (SDS) ו 6 מ"ל של autoclaved ddH2O. אל תוסיף מדד המחירים לצרכן למאגר זה. יש לאחסן בצינור של 50 מ"ל ב-RT.
- כדי להפוך את הקישור חלבון-דנ"א, על ידי הסרת החלבונים, לקחת את 30 μL של כרומטין סוני מכל דגימה (משלב 3.6), להוסיף 166 μL של autoclaved ddH2O, 200 μL של 2x proteinase K buffer ו 4 μL של 20 mg/mL proteinase K. מערבלים לזמן קצר את הדגימות, ולאחר מכן לדגור ב 65 ° C במשך 1-3 שעות ב 24 x g.
- הערה: ניתן להצליב את הליזטים הסוניים ב-65°C למשך הלילה.
- חלץ DNA באמצעות פנול:כלורופורם:אלכוהול איזואמיל (PCIA: 25:24:1) ושיטת משקעים אתנול כדלקמן.
זהירות: PCIA הוא רעיל. יש להשתמש מתחת למכסה אדים עם ציוד מגן אישי סטנדרטי (PPE).
- הוסף 400 μL של PCIA לכל דגימה בצינורות של 1.5 מ"ל, הגדר מערבולות למהירות מרבית ודגימות מערבולת למשך 20 שניות. צנטריפוגה ב- 18,400 x גרם למשך 6 דקות ב- RT. ייצפו שני שלבים. העבר בזהירות את השכבה המימית העליונה (שלב ברור) של כל דגימה לצינורות חדשים של 1.5 מ"ל.
- הוסף 1 μL של 10 מ"ג / מ"ל RNase A. דגימת דגירה ב 37 ° C במשך 30 דקות.
- הוסף 1 μL של 20 מ"ג / מ"ל גליקוגן לכל דגימה, ולאחר מכן לזרז עם 1 מ"ל של 100% אתנול קר כקרח (מאוחסן במקפיא -20 ° C). יש לערבב לזמן קצר, ולאחר מכן לדגור על הדגימות במקפיא בטמפרטורה של -80°C למשך 30 דקות עד שעה. דגימות צנטריפוגות ב 18,400 x גרם במשך 10 דקות ב 4 ° C בזהירות לשפוך החוצה 100% אתנול.
- יש לשטוף כדוריות עם 500 μL של אתנול 70% קר כקרח (מאוחסן במקפיא -20°C). צנטריפוגה ב 18,400 x גרם במשך 5 דקות ב 4 ° C. בזהירות לשפוך החוצה 70% אתנול.
- דגימות דגירה בצינורות 1.5 מ"ל ב 50 ° C עד אתנול הנותר מתאדה. להשהות מחדש כדורי DNA ב 15 μL של ddH2O autoclaved או ddH2O ללא nuclease.
- הריצו את דגימות הדנ"א שחולצו, יחד עם סולם DNA, בג'ל אגרוז 1.5% במתח של 120-180 וולט ובדקו את גודל הדנ"א הסוניקטיבי.
5. דגירה נוגדנים עם חרוזים
הערה: השלבים הבאים בפרוטוקול זה מיועדים לכ-2 x 107 תאים עצביים המובחנים מתאי ES של עכבר. אין להקפיא ולהפשיר חרוזים מגנטיים בשום שלב במהלך פרוטוקול ChIP-exo מכיוון שהחרוזים עלולים להיסדק ולגרום לזיהום הדגימה או שביצועי הנוגדן עלולים להיפגע.
- לאחר ליזה התא וסוניקציה, להכין חלבון G חרוזים מגנטיים (טבלה של חומרים) עבור ChIP, לערבב חרוזים מגנטיים עד הומוגני, ולאחר מכן להוסיף 25 μL של חרוזים מגנטיים 2 מ"ל חלבון נמוך bind tubes.
הערה: סוג החרוזים המגנטיים בהם נעשה שימוש יהיה תלוי במין הנוגדנים.
- שטפו חרוזים עם 1 מ"ל של תמיסת חסימה (טבלה 1), ערבבו היטב ולאחר מכן הניחו על מדף מגנטי למשך דקה. בעודכם עדיין על מדף מגנטי, הסירו את הסופרנאטנט ברגע שהוא צלול.
- הוסף 1 מ"ל של פתרון חסימה לחרוזים המגנטיים. צינורות סלע במשך 10 דקות ב 4 ° C על פלטפורמת נדנדה. סובב לזמן קצר, ולאחר מכן הנח צינורות על מדף מגנטי והסר supernatant.
- חזור על שלב 5.3 פעמיים נוספות.
- הוסף 500 μL של פתרון חוסם לחרוזים מגנטיים. סובב בקצרה את הנוגדן כנגד Isl1 (0.04 מיקרוגרם/μL, טבלת חומרים), ולאחר מכן הוסף 4 מיקרוגרם נוגדן לצינורות המתאימים של 2 מ"ל חלבון בקישור נמוך המכילים את החרוזים המגנטיים בתמיסת חסימה.
- חזור על שלב 5.5 ללא נוגדנים (כלומר, בקרת נוגדנים ללא ChIP).
הערה: ניתן לקבוע אמפירית את כמות הנוגדנים שיש להוסיף על ידי התחשבות באיכות הנוגדן ובמספר התאים המשמשים ל- ChIP.
- דגימות סלע ב 4 ° C במשך 6 - 24 שעות על פלטפורמת נדנדה.
6. משקעים חיסוניים של כרומטין (ChIP)
- לשטוף חרוזים מצופים נוגדנים משלב 5.8 עם 1 מ"ל של פתרון חסימה. מניחים דגימות על משטח נדנדה ב 4 ° C למשך 5 דקות. להסיר supernatant.
- חזור על שלב 6.1 פעמיים נוספות.
- יש להשהות מחדש חרוזים מצופים נוגדנים בתמיסת חסימה של 50 מיקרוליטר, ולאחר מכן להעביר לצינורות חדשים בעלי קישור נמוך של 2 מ"ל חלבון. עבור כל דגימת ChIP, הוסף ליזטים סוניים (~ 1.0 מ"ל משלב 3.6) לחרוזים מצופים נוגדנים בצינורות קישור נמוך של 2 מ"ל
.
- יש לדגור על כל דגימה על משטח נדנדה למשך הלילה בטמפרטורה של 4 מעלות צלזיוס.
7. שטיפות ChIP
הערה: יש לשמור דגימות על קרח או בטמפרטורה של 4°C כדי לשמור על קישור צולב חלבון-DNA במהלך שטיפות ChIP.
- צור חיץ שטיפת מלח גבוה, חיץ שטיפה LiCl וחיץ Tris-HCl של 10 mM (pH 7.4) כמתואר בטבלה 2. יש לאחסן בצינורות של 50 מ"ל בטמפרטורה של 4°C. יש להוסיף 50 μL של מלאי CPI של 1000x לכל המאגרים ממש לפני השימוש.
יש לסובב - בקצרה דגימות בצינורות 2 מ"ל חלבון בעלי קשירה נמוכה כדי לאסוף נוזלים מהמכסים, ולאחר מכן להניח על מדף מגנטי למשך דקה אחת ולהסיר סופרנאטנט בזהירות עם פיפטה.
- לשטיפות ChIP, יש להוסיף 1 מ"ל של חיץ ליזיס 3 (ב-4°C) לכל צינור. מערבבים על משטח נדנדה ב-4°C למשך 5 דקות. יש לסובב בקצרה דוגמיות, ואז להניח על מדף מגנטי למשך דקה אחת ולהסיר את supernatant עם פיפטה.
- הוסף 1 מ"ל של חיץ כביסה קר עתיר מלח לכל צינור. מערבבים על משטח נדנדה ב-4°C למשך 5 דקות. יש לסובב דוגמאות קצרות, ואז להניח על מדף מגנטי למשך דקה אחת ולהסיר את supernatant עם פיפטה.
- יש להוסיף 1 מ"ל של חיץ שטיפה LiCl קר לכל צינור. מערבבים על משטח נדנדה ב-4°C למשך 5 דקות. יש לסובב דוגמאות קצרות, ואז להניח על מדף מגנטי למשך דקה אחת ולהסיר את supernatant עם פיפטה.
- הוסף 1 מ"ל של חיץ Tris-HCl קר 10 mM (pH 7.4) לכל צינור. מערבבים על משטח נדנדה ב-4°C למשך 5 דקות. יש לסובב בקצרה דוגמיות, ואז להניח על מדף מגנטי למשך דקה אחת ולהסיר את supernatant עם פיפטה.
הערה: ניתן להשתמש במאגר Tris-EDTA (pH 8.0) במקום במאגר Tris-HCl (pH 7.4).
טבלה 1: מתכונים למאגרי ליזיס 1-3 ומאגר חוסם. יש לאחסן בצינורות של 50 מ"ל בטמפרטורה של 4°C. יש להוסיף 50 μL של 1000x CPI (מעכב פרוטאז מלא) לכל המאגרים ממש לפני השימוש.
| Lysis buffer 1 |
| מגיב | נפח (מ"ל) | [סופי] |
| 1 מטר HEPES (pH 7.3) | 2.5 | 50 מ"מ |
| 5 מטר NaCl | 1.4 | 140 מ"מ |
| 0.5 מטר EDTA (pH 8.0) | 0.1 | 1 מ"מ |
| 50% גליצרול | 10 | 10% |
| 10% אוקטילפנול אתוקסילט | 2.5 | 0.50% |
| 10% 2-[4-(2,4,4-trimethylpentan-2-yl)פנוקסי]אתנול | 1.25 | 0.25% |
| ddH אוטומטי2O | מלא עד 50 | |
| Lysis buffer 2 |
| מגיב | נפח (מ"ל) | [סופי] |
| 0.5 מטר Tris-HCl (pH 8.0) | 1 | 10 מ"מ |
| 5 מטר NaCl | 2 | 200 מ"מ |
| 0.5 מטר EDTA (pH 8.0) | 0.1 | 1 מ"מ |
| ddH אוטומטי2O | מלא עד 50 | |
| Lysis buffer 3 |
| מגיב | נפח (מ"ל) | [סופי] |
| 1 מטר Tris-HCl (pH 8.0) | 0.5 | 10 מ"מ |
| 5 מטר NaCl | 1 | 100 מ"מ |
| 0.5 מטר EDTA (pH 8.0) | 0.1 | 1 מ"מ |
| 10% חומצה דאוקסיקולית | 0.5 | 0.10% |
| 30% N-Lauroylsarcosine תמיסת מלח נתרן | 0.83 | 0.50% |
| ddH אוטומטי2O | מלא עד 50 | |
| פתרון חסימה |
| מגיב | כמות | [סופי] |
| אלבומין בסרום בקר (BSA) | 250 מ"ג | 0.50% |
| מעכב פרוטאז מלא (CPI, 1000x) | 50 מיקרוליטר | 1x |
| מלח חוצץ פוספט (PBS) | למלא עד 50 מ"ל | |
טבלה 2: מתכונים לשטיפות ChIP: מאגר High Salt Wash, חיץ LiCl Wash ומאגר Tris-HCl של 10 mM (pH 7.4). יש לאחסן בצינורות של 50 מ"ל בטמפרטורה של 4°C. יש להוסיף 50 μL של מלאי CPI של 1000x לכל המאגרים ממש לפני השימוש.
| חיץ שטיפת מלח גבוה |
| מגיב | נפח (מ"ל) | [סופי] |
| 1 מטר HEPES (pH 7.3) | 2.5 | 50 מ"מ |
| 5 מטר NaCl | 5 | 500 מ"מ |
| 0.5 מטר EDTA (pH 8.0) | 0.1 | 1 מ"מ |
| 10% 2-[4-(2,4,4-trimethylpentan-2-yl)פנוקסי]אתנול | 5 | 1% |
| 5% חומצה דאוקסיקולית | 1 | 0.10% |
| 5% SDS | 1 | 0.10% |
| ddH אוטומטי2O | מלא עד 50 | |
| LiCl חיץ כביסה |
| מגיב | נפח (מ"ל) | [סופי] |
| 0.5 מטר Tris-HCl (pH 8.0) | 2 | 20 מ"מ |
| 0.5 מטר EDTA (pH 8.0) | 0.1 | 1 מ"מ |
| 1 מטר LiCl | 12.5 | 250 מ"מ |
| 10% אוקטילפנול אתוקסילט | 2.5 | 0.50% |
| 5% חומצה דאוקסיקולית | 5 | 0.50% |
| ddH אוטומטי2O | מלא עד 50 | |
| 10 mM Tris-HCl buffer |
| מגיב | נפח (מ"ל) | [סופי] |
| 1 מטר Tris-HCl (pH 7.4) | 0.5 | 10 מ"מ |
| ddH אוטומטי2O | מלא עד 50 | |