16.13: クロマチン免疫沈降法(ChIP)

クロマチン免疫沈降法(ChIP)は、目的の転写因子またはヒストンタンパク質に結合するDNA上の部位を同定するために使用される抗体ベースの技術です。また、アセチル化、リン酸化、メチル化などのヒストン修飾の種類を決定するのにも役立ちます。

ChIPの種類

ChIPは、X-ChIPとN-ChIPの2種類に分けられます。X-ChIPは、ヒストンと調節タンパク質のDNAへのin vivo架橋、超音波処理によるDNAの断片化、および特異的抗体による免疫沈降によるタンパク質-DNA複合体の単離を伴います。一方、N-ChIPはDNAとタンパク質の架橋を伴わず、ヌクレアーゼを用いて消化を行います。

DNA-タンパク質相互作用の下流解析

目的のDNAを単離した後、PCR、マイクロアレイ、サザンブロットなどの手法を解析に使用できます。あるいは、このDNAはChIP-Seqとして知られるディープシーケンシングに使用することができます。ChIPは、ChIPの原理と染色体コンフォメーションキャプチャーを組み合わせて、目的のタンパク質を介して媒介される長距離クロマチン相互作用を検出する技術であるChIA-PETなど、さまざまな分析のための他の方法論を使用して変更することができます。enChIPは、CRISPR/Cas9システムを用いて特定のゲノム領域を標的とする技術で、RIP-ChIP/RIP-SeqはChIPを改良してタンパク質とRNAの相互作用を解析する技術です。

N-ChIPとX-ChIPの比較

N-ChIPとX-ChIPには、それぞれ長所と短所があります。N-ChIPは、より強力な抗体結合と効率的で特異性の高い免疫沈降をもたらします。ただし、N-ChIPはヒストンのような密接に結合したタンパク質の場合にのみ適しており、プロセシング中に転写因子が剥離する可能性がある。さらに、ヌクレアーゼ消化されたクロマチンのすべてが可溶化されるわけではなく、サンプルの特定の画分が失われる可能性があります。X-ChIPは、架橋ステップのためにDNAに密接に結合していない転写因子を研究するための優れた方法論です。また、X-ChIPアッセイはN-ChIPよりも感度が高く、必要なサンプルや抗体の量も少なくて済みます。Xチップの欠点には、過剰な架橋による断片化の困難さや、一過性DNAタンパク質相互作用の架橋による偽陽性の可能性が含まれます。