$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
Nel nucleo degli eucarioti, il DNA interagisce con proteine dell'istone e proteine non-istone ed è condensato in cromatina. Nel contesto fisiologico, patofisiologico e biologico delle cellule, le funzioni cellulari sono controllate spazialmente e temporaneamente dall'espressione genica coordinata con cromatina. Le interazioni tra proteine del DNA hanno un ruolo essenziale nella regolazione dei processi cellulari, come la replicazione del DNA, la ricombinazione e la riparazione, così come l'espressione di proteine. Pertanto, l'analisi delle interazioni tra proteine del DNA è uno strumento indispensabile nella valutazione dell'espressione genica e della funzione cellulare.
Esistono diverse tecniche per valutare le interazioni proteiche del DNA in vitro , come l'EMPE (Electrophoresis (Gel)) e DNase I footprinting 1 , 2 . Tuttavia, queste tecniche non analizzano l'interazione proteina-DNA all'interno del contesto cromatina e cellulare. ChIP iTecnica che cattura le proteine legate ai loro specifici siti di legame del DNA e quindi facilita l'identificazione delle interazioni tra proteine del DNA all'interno del contesto cromatico. La tecnica è stata originariamente sviluppata da Gimour e Lis per la valutazione della RNA polimerasi II legata a geni specifici in Escherichia coli e Drosophila melanogaster 3 , 4 . Viene effettuata mediante la fissazione dei complessi proteici del DNA, seguita dall'estrazione di cromatina e tagliando il DNA in frammenti di 200 paia di base (bp). Successivamente, la proteina di interesse legata al DNA viene isolata mediante immunoprecipitazione. Dopo l'inversione del DNA-protein crosslink, il DNA viene purificato e analizzato. Diversi metodi possono essere utilizzati per l'analisi dei siti di legame delle proteine e dipendono dalla sequenza di acido nucleico del sito di legame della proteina all'interno del gene bersaglio 5 . Nei casi in cui è nota la sequenza del DNA, standard PolPossono essere applicate reazioni a catena ymerase (PCR), utilizzando coppie di primer specifiche che fiancheggiano il noto sito di legame. È possibile utilizzare anche il PCR quantitativo in tempo reale (qRT-PCR) 6 . Nei casi in cui la sequenza è sconosciuta, ChIP può essere combinato con microarray di DNA (ChIP-on-chip), sequenza di DNA (ChIP-seq) o tecniche di clonazione 7 , 8 , 9 .
Il percorso TGF-β ha potenti funzioni di soppressione del tumore ed è un percorso chiave nella differenziazione cellulare. Viene attivato attraverso il legame del legante TGF-β1 al suo complesso recettore cognato, con conseguente fosforilazione della serina dei fattori di trascrizione SMAD2 / 3. Dopo la loro associazione con il mediatore comune, SMAD4, il complesso SMAD trasloca al nucleo e si lega all'SBE all'interno della regione promotore dei geni bersaglio, dove regola i geni che controllano il ciclo cellulare, l'apoptosi e le cellule differenziatesopra. La risposta trascrizionale alla stimolazione TGF-β è tipologia di cellule e contesto-specifico 10 . Recentemente abbiamo descritto un ciclo di feedback positivo tra TGF-β e il percorso c-KIT 11 . In questo modello, SMAD2 attivato da TGF-β1 si lega al promotore di ligandi del c-KIT e induce la sua espressione e secrezione. Successivamente, il ligando c-KIT attiva il recettore c-KIT in modo auto- e para-crinico. L'attivazione del recettore del c-KIT determina la presenza di STAT3 Tyr 705- fosforilazione tramite JAK1 / 2. A seguito dell'attivazione STAT3 e della traslocazione nucleare, STAT3 si lega al gene ligand TGF-β1 e regola la sua espressione.
Qui dimostriamo il ruolo essenziale dell'analisi ChIP per l'identificazione della legame SMAD2 al promotore del ligando del recettore c-KIT e per l'identificazione del trasduttore del segnale (e) attivatore (di) della trascrizione 3 (legame STAT3 al TGF-β1- gene).