5.13
クロマチン免疫沈降法(略称:ChIP)は、遺伝子発現を調節するタンパク質-DNA相互作用を研究するための手法です。
真核生物では、DNAはヒストンタンパク質に巻き付けられ、ヌクレオソームとして知られる複合体を形成し、さらにヌクレオソームがクロマチンと呼ばれる構造にグループ化されて、細胞内のDNAの緊密なパッケージングを助けます。
遺伝子発現は、これらの構造をほどいたり引き締めたりするヒストン修飾や、DNA上のシス調節領域に結合するタンパク質によって調節されます。
ChIPでは、クロマチンが分解され、ヒストン修飾または調節タンパク質に結合する抗体を使用して、関連するDNAを持つ標的分子を単離します。
このプロセスの最初のステップは、ホルムアルデヒドなどの架橋剤を使用して、タンパク質をDNAに架橋することです。これにより、タンパク質はDNA上に固定化され、タンパク質の結合部位をマーキングします。架橋後、クロマチンは機械的に100〜200塩基対の範囲の短い断片にせん断されます。このプロセスはX-ChIPとして知られています。
別の方法はN-ChIPで、ヌクレアーゼは事前に架橋することなく、クロマチンからDNAを直接短い断片に消化します。
免疫沈降は、剪断または消化されたDNAを含む溶液中の調節タンパク質を標的とする抗体を導入することによって行われます。これらの抗体は、選択的単離に役立つ薬剤と関連しています。
一般的な方法の1つは、抗体を磁気ビーズに結合することです。磁石を使用して、結合した分子とともに抗体を分離します。
複合体をすすぎ、緩く結合した汚染物質を洗い流します。標的分子は、SDSなどの界面活性剤を使用して剥離されます。
X-ChiPの場合、架橋は高温の助けを借りて逆転し、関連するレギュレーターまたはヒストンはプロテアーゼの助けを借りて分解され、DNAが残ります。
関連するDNAのシーケンシングは、目的のタンパク質が結合したシス制御配列、または特定のヒストン修飾によって発現が調節される遺伝子を特定するのに役立ちます。
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