אינטראקציות DNA חלבון חיוניים עבור תהליכים ביולוגיים מרובים. במהלך הערכה של פונקציות הסלולר, ניתוח של אינטראקציות DNA חלבונים הוא הכרחי להבנת הרגולציה הגנטית. Chromatin immunoprecipitation (שבב) הוא כלי רב עוצמה לנתח אינטראקציות כאלה in vivo.
מאמר שיטה
* These authors contributed equally
אינטראקציות DNA חלבון חיוניים עבור תהליכים ביולוגיים מרובים. במהלך הערכה של פונקציות הסלולר, ניתוח של אינטראקציות DNA חלבונים הוא הכרחי להבנת הרגולציה הגנטית. Chromatin immunoprecipitation (שבב) הוא כלי רב עוצמה לנתח אינטראקציות כאלה in vivo.
תהליכים תאיים מרובים, כולל שכפול דנ"א ותיקונם, recombination DNA, ביטוי גנים, דורשים אינטראקציות בין חלבונים ו- DNA. לכן, אינטראקציות דנ"א חלבונים מסדירים פונקציות פיזיולוגיות, פתופיזיולוגיות וביולוגיות מרובות, כגון התמיינות תאים, התפשטות תאים, בקרת מחזור התא, יציבות כרומוזום, רגולציה של גנים אפיגנטיים ושינוי בתאים. בתאים אאוקריוטיים, ה- DNA מקיים אינטראקציה עם חלבונים היסטוניים ולא היסטוניים ומתעבה לכרומטין. כמה כלים טכניים ניתן להשתמש כדי לנתח אינטראקציות DNA חלבונים, כגון אלקטרופורזה (ג'ל) ניידות Shift Assay (EMSA) ו DNase אני footprinting. עם זאת, טכניקות אלה לנתח את האינטראקציה DNA- חלבון במבחנה , לא בהקשר הסלולר. Chromatin immunoprecipitation (שבב) היא טכניקה לוכדת חלבונים באתרים ספציפיים שלהם DNA מחייב, ובכך מאפשר זיהוי של אינטראקציה DNA חלבוןS בהקשר הכרומטין שלהם. זה נעשה על ידי קיבוע של אינטראקציה DNA- חלבון, ואחריו immunoprecipitation של חלבון של עניין. לאחר מכן, האתר הגנומי שהחלבונים מאופיינים בו מאופיין. כאן, אנו מתארים ולדון צ'יפ ולהפגין את הערך האנליטי שלה לזיהוי של שינוי גורם הצמיחה- β (TGF-β), מחייב המושרה של גורם שעתוק SMAD2 ל SMAD מחייב אלמנטים (SBE) בתוך אזור האמרגן של טירוזין, קינאז חלבון קיט (c-KIT) קולטן ליגנד תא גזע גורם (SCF).
בגרעין של eukaryotes, DNA אינטראקציה עם חלבונים היסטון חלבונים nonhistone והוא מרוכז לתוך הכרומטין. בהקשר הביולוגי הפיזיולוגי, הפאתופיסיולוגי והתא, תפקודים תאיים נשלטים באופן מרחבי ומבוקר באופן זמני על ידי ביטוי גנים מתואם הכרומטין. אינטראקציות DNA- חלבון יש תפקיד חיוני ויסות של תהליכים תאיים, כגון שכפול דנ"א, רקומבינציה, ותיקון, כמו גם ביטוי חלבון. לכן, ניתוח של אינטראקציות DNA חלבונים הוא כלי הכרחי בהערכת ביטוי גנים ותפקוד התא.
קיימות מספר טכניקות כדי להעריך אינטראקציות DNA חלבונים במבחנה , כגון אלקטרופורזה (ג'ל) ניידות משמרת Assay (EMSA) ו DNase אני footprinting 1 , 2 . עם זאת, טכניקות אלה לא לנתח את האינטראקציה DNA- חלבון בתוך הכרומטין הקשר הסלולר. שבב iטכניקה אשר לוכדת חלבונים קשורה לאתרים ספציפיים שלהם DNA מחייב ובכך מאפשר זיהוי של אינטראקציות DNA חלבונים בהקשר הכרומטין. הטכניקה פותחה במקור על ידי גימור וליס להערכת RNA פולימראז II מחייב גנים ספציפיים Escherichia coli ו תסיסנית melanogaster 3 , 4 . זה נעשה על ידי קיבוע של קומפלקסים DNA- חלבון, ואחריו ביצוע מיצוי הכרומטין וגזיזת DNA לתוך ~ 200 זוג בסיס (bp) שברי. לאחר מכן, חלבון ה- DNA קשור של עניין הוא מבודד על ידי immunoprecipitation. לאחר היפוך של ה- DNA חלבון crosslink, ה- DNA הוא מטוהרים ונותחו. מספר שיטות ניתן להשתמש לניתוח של אתרי מחייב חלבון תלויים ברצף חומצה גרעין של האתר מחייב חלבון בתוך הגן היעד 5 . במקרים שבהם רצף הדנ"א ידוע, תקן PolYmerase תגובות שרשרת (PCR) ניתן ליישם, באמצעות זוגות פריימר ספציפיים צמודים לאתר מחייב ידוע. כמותי Real-Time PCR (qRT-PCR) יכול לשמש גם 6 . במקרים בהם הרצף אינו ידוע, ניתן לשלב את ה- CHIP עם מיקרוא-דנ"א (שבב על שבב), רצף דנ"א (שבב- seq), או טכניקות שיבוט 7 , 8 , 9 .
מסלול TGF-β יש עוצמה דיכוי פונקציות מדכא והוא מסלול מפתח בידול תאים. זה מופעל באמצעות מחייב של ליגנד TGF-β1 לקולטן קולטן קוגנטי שלה, וכתוצאה מכך serine-fosphorylation של גורמי שעתוק SMAD2 / 3. בעקבות הקשר שלהם עם המתווך המשותף, SMAD4, מתרגם ה- SMAD אל הגרעין ונקשר ל- SBE בתוך אזור היזם של גני המטרה, שם הוא מווסת את הגנים השולטים במחזור התא, אפופטוזיס, ותא שונהעַל. תגובת ההעתקה לגירוי TGF-β היא סוג התא והקשר הספציפי 10 . לאחרונה, תיארנו לולאה משוב חיובי בין TGF-β לבין מסלול C-KIT 11 . במודל זה, TGF-β1 מופעל SMAD2 נקשר C-KIT ליגנד האמרגן ומעורר הביטוי שלה הפרשת. לאחר מכן, C-KIT ליגנד מפעיל את קולטן C-KIT באופן אוטומטי ו- para-crinic אופנה. C-KIT הפעלת קולטן תוצאות STAT3 Tyr 705- זרחון דרך JAK1 / 2. בעקבות STAT3- הפעלה טרנסלוקציה גרעינית, STAT3 נקשר לגן ליגנד TGF-β1 ו מסדיר את הביטוי שלה.
כאן, אנו מדגימים את התפקיד המהותי של ניתוח שבב עבור זיהוי של SMAD2 מחייב את C-KIT קולטן ליגנד האמרגן ו עבור זיהוי של אותות מתמר (ו) Activator (של) שעתוק 3 (STAT3 מחייב את TGF-β1- גֵן).
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
1. הכנת פתרונות
2. תא קיבוע וגז
3. אישור יעילות הגז
4. Immunoprecipitation
5. אלוטי
6. אתר מחייב ניתוח
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
הכריכה של ליגנד TGF-β1 לתרכובת הקולטן המובהקת שלו גורמת לזריחת הזרחן של גורמי שעתוק SMAD2 / 3, ולאחר מכן הקשר שלהם למתווך הפשוט, SMAD4. המתקן SMAD translocates לגרעין. TGF-β יכול להסדיר שעתוק גנים, בין אם ישירות דרך SMAD מחייב SBEs בתוך אזורים רגולטוריים של גנים היעד, או בעקיפין דרך ביטוי SMAD- מוסדר של activators תעתיק או מדחסים כי לאחר מכן לווסת את הביטוי של הגן של עניין 10 . כדי לבדוק אם C-KIT ליגנד SCF הוא מוסדר transcri...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
בדוח זה, אנו מדגימים את TGF-β1 המושרה מחייב של SMAD2 ל SBE בתוך C-KIT ליגנד האמרגן ואת TGF-β1 המושרה מחייב STAT3 לרצף ההכרה שלה בתוך הגן TGF-β1 ליגנד. אנו מראים ציטוקינים- Induced מחייב של שני גורמים שעתוק באמצעות immunoprecipitation הכרומטין.
הכרומטין immunoprecipitation הוא כלי רב עוצמה כדי להדגים את הכריכה הישירה של חלבון של עניין ל- DNA, לאפיין את הגירויים המפעילים חלבון מחייב ל- DNA, ולאפיין את רצף ה- DNA שב...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
המחברים מצהירים כי אין להם אינטרסים פיננסיים מתחרים.
עבודה זו נתמכה על ידי אוניברסיטת טקסס MD אנדרסון סרטן המרכז, יוסטון, TX (startup קרנות, BB).
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
| שם | חברה | מספר קטלוג | הערות |
|---|---|---|---|
| תאי HepG2 | ATCC | HB-8065 | |
| תאי Hep3B | ATCC | HB-8064 | |
| TGF-β 1 | מו"פ D Systems | 101-B1 | בשימוש בריכוז של 10 ננוגרם/מ"ל |
| נוגדנים Anti-SMAD2 | טכנולוגיית איתות תאים | 5339 | כמות בשימוש/IP: 3 ומיקרו; g |
| אנטי-STAT3 | נוגדן טכנולוגיית איתות תאים | 4904 | כמות בשימוש/IP: 3 ומיקרו; g |
| ChIP-IT חלבון G חרוזים מגנטיים | מוטיב פעיל | 53033 | |
| מעכב פרוטאז קוקטייל | מוטיב פעיל | 37490 | |
| Micrococcal Nuclease | Cell Signalling Technology | 10011 | |
| PCR קדימה פריימר: PAI-1 | רצף: 5'-GGAAGAGGATAAAGGACAAGCTG-3' | ||
| פריימר הפוך PCR: PAI-1 | רצף: 5'-TGCAGCCAGCCACGTGATTGTC-3' | ||
| פריימר קדימה PCR: רצף SCF | : 5'-CACTGATGTTAATGTTCAGC-3' | ||
| פריימר הפוך PCR: רצף SCF | : 5'-GCTCTAATTTAAACCTGGAGC-3' | ||
| פריימר קדימה PCR: TGF-ובטא; 1 (STB-1) | רצף: 5'-GAGAGAGACGTGAGTGGCATGTT-3' | ||
| פריימר הפוך PCR: TGF-ובטא; 1 (STB-1) | רצף: 5'-TAGCTTTCTCTGCCTTGGTCTCCCC-3' | ||
| פריימר קדימה PCR: TGF-ובטא; 1 (STB-2) | רצף: 5'-GTACTGGGGGGAGCGGCATC-3' | ||
| פריימר הפוך PCR: TGF-ובטא; 1 (STB-2) | רצף: 5'-TGCCACTGTCTGGAGAGAGGTGTGTC-3' |
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
בקש הרשאה לשימוש חוזר בטקסט או באיורים של מאמר JoVE זה
בקש הרשאה