慢性リンパ性白血病 (CLL) は西部の世界で最も一般的な白血病です。NFAT 転写因子は、開発と様々 な細胞タイプにおける活性化の重要なレギュレータです。NFAT2 の新規標的遺伝子を識別するために CLL 細胞のクロマチン免疫沈降 (チップ) の使用のためのプロトコルを紹介します。
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慢性リンパ性白血病 (CLL) は西部の世界で最も一般的な白血病です。NFAT 転写因子は、開発と様々 な細胞タイプにおける活性化の重要なレギュレータです。NFAT2 の新規標的遺伝子を識別するために CLL 細胞のクロマチン免疫沈降 (チップ) の使用のためのプロトコルを紹介します。
慢性リンパ性白血病 (CLL) と悪性 B 細胞のクローンの拡張によって特徴付けられる欧米で最も一般的な白血病を表します。CLL の患者の大半は病気の怠惰なコースだけでなく、白血病細胞アネルギーの表現型を表示し、B 細胞受容体の外部刺激に応答を参照します。我々 は最近、CLL のアネルギーの重要な調節因子である転写因子 NFAT2 を示しています。さまざまな病気における転写因子の役割の解析における主要な課題は、その特定のターゲット遺伝子の id です。これは発病メカニズムと潜在的な治療上の介在の解明にとって重要なのです。クロマチン免疫沈降 (チップ) 蛋白質 DNA の相互作用を示すための古典的な手法は、したがって、哺乳類細胞における転写因子の標的遺伝子を識別するために使用できる、.ここでは、チップは、CLL 細胞における NFAT2 の直接の標的遺伝子としてLCKを識別するために使用されました。DNA と関連するタンパク質架橋ホルムアルデヒドを使用して、その後約 200-500 塩基対 (bp) の DNA 断片に超音波処理によるせん断。NFAT2 に関連付けられた架橋の DNA のフラグメントが、選択的に αNFAT2 抗体を用いた細胞の残骸から沈澱。浄化後関連付けられている DNA のフラグメントは量的なリアルタイム PCR (qRT PCR) によって検出されます。明らか濃縮 DNA シーケンスは、生体内でNFAT2 がターゲットにしているゲノムの領域を表しています。DNA と必要な抗体の選択の適切な剪断がこのメソッドの成功のアプリケーションのため特に重要です。このプロトコルは NFAT2 の標的遺伝子との直接相互作用のデモに最適です。その主要な制限は、そのまま生物における複数の転写因子のターゲット遺伝子を分析大規模な試金でチップを採用するが困難です。
CD5、CD23、CD19 の明確な蓄積を展示表現成熟 B 細胞1、慢性リンパ性白血病 (CLL) は、欧米の成人の最も一般的な白血病を表します。ほとんどの患者は、長年にわたり特定の治療を必要としない怠惰病コースを展示します。対照的に、何人かの患者は、免疫化学療法または他の目標とされた療法2,3で即時の治療的介入を必要とする急速な進行を示します。活性化 T 細胞 (NFAT) の核因子は様々 な発達を制御する転写因子と多数のセル型4,5,6活性化プロセスの家族です。我々 は最近怠惰病7患者の過剰発現と CLL 細胞における NFAT2 の憲法活性化を示した。ここでは、それはアネルギー7と呼ばれる B 細胞受容体刺激に応答していない状態を調節します。NFAT2 リンパ球特定の蛋白質のチロシンのキナーゼ (LCK) プロモーターに結合しを CLL 細胞特定のクロマチン免疫沈降分析におけるLCKの発現を調節することを示す (チップ) を開発、採用します。
チップは8遺伝子発現における転写因子の役割を調査するいくつかのテクニックのひとつです。遺伝子発現はしっかりと演出した非常に複雑な方法でいくつかの規制当局がこのプロセス9,10、11,12かけがえのない参加転写因子。多数種 (例えばの開発と分化)13,14,15、時空のコンテキストにおける遺伝子発現を調節する転写因子が同定されています。 16,17,18。転写因子が関与する複雑な制御機構でのエラーは、がん19,20を含む病理学的プロセスの様々 な可能性があります。したがって、転写因子とそのそれぞれのターゲットの同定は、新しい治療の道21,22を提供しています。チップ、ゲルシフトアッセイ (EMSA)、様々 な DNA プルダウン ・ アッセイ、レポーターの試金8,11,12,のようないくつかの方法がありますこの興味をそそられる分野を調査するには23,24。
特定の転写因子がゲノムの特定の地域と対話することを実証するには、生体内で、チップは理想的な手法25です。このため、DNA と細胞内タンパク質関連は紫外線照射またはホルムアルデヒド (架橋チップ、XChIP) を使用して架橋します。良い DNA とタンパク質の回収いわゆるネイティブ チップ (NChIP)26を取得するこの手順は省略されます。DNA 蛋白質の複合体はその後 200-500 の塩基対 (bp) および興味の転写調節因子に対する特異抗体を用いた細胞の残骸から沈澱の断片に sonication によって毛を刈る。関連付けられている DNA のフラグメントは精製し、PCR、分子クローニングおよび順序によって特徴付けられます。代替技術は、沈澱の DNA を分析するのに (チップ ・ オン ・ チップ) のマイクロ アレイや次世代シーケンス (チップ Seq) を使用します。
チップ ギルモア初と UV を使用時 1984 年に Lis クロスリンク DNA 共有結合する光し体内蛋白質をバインド細菌27。セル換散、細菌 RNA ポリメラーゼの免疫沈降の時に知られていた遺伝子の特定のプローブは体内分布と RNA ポリメラーゼの密度をマップする使用されました。メソッドは、熱ショック蛋白質遺伝子ショウジョウバエ28の真核生物の RNA ポリメラーゼ II の分布を分析する同じ捜査官によってその後使用されました。XChIP アッセイは、・ バーシャフ スキーと最初熱ショック蛋白質遺伝子29,30とヒストン H4 の関連を研究する架橋ホルムアルデヒドを使用した同僚によってさらに洗練されました。NChIP のアプローチは、自然そのままのエピトープによるより良い DNA および蛋白質の回復の利点を運ぶと、したがってより抗体の特異性は、最初 Hebbes と 1988年31同僚によって記述されていた。
DNA 蛋白質の相互作用を分析する他の技術と比較してチップの利点は、実際には、転写因子の実際の相互作用は調査生体内でないプローブすることができます、バッファーまたはゲルによって作成された人工の条件8、11,12を採用しました。次世代シーケンサーとチップを組み合わせて、複数のターゲットを同時に識別できます。
この技術の主要な制限は、そのまま生物25大規模の試金への限られた適用性です。差動遺伝子発現パターンの解析は、低レベルでのみまたは狭い時間帯にそれぞれの蛋白質を表現する場合、チップの技術を使用してやりがいのあることができます。別の可能性のある要因は、チップ11適して適切な抗体の可用性です。
定量的リアルタイム PCR (qRT PCR) による転写因子の標的遺伝子を生体内で識別するためここで示したチップ プロトコルを使用できます。具体的には、目標は、CLL の NFAT2 の新規標的遺伝子を識別するためにだった。チップは、直接細胞 CLL 患者の自然な条件の下で別のターゲット遺伝子のプロモーター領域の NFAT2 結合を示す潜在性のために選ばれました。
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ひと由来の材料とすべての実験は、テュービンゲン大学の倫理委員会によって承認され、本研究のサンプルを貢献したすべての患者から文書によるインフォームド コンセントを得た。
1. 分離および刺激の Jurkat 細胞
注: プロトコルを最適化して、NFAT2 の高レベル表現に知られている Jurkat 細胞ラインを使用します。すべての手順は、層流フードの下で実行されます。
2. 分離と人間の患者からプライマリ CLL 細胞の刺激
注: 患者サンプルに買収され前述7として刺激します。すべての手順は、層流フードの下で実行されます。
3. 固定、セル換散およびクロマチンせん断
注: 患者サンプルと Jurkat 細胞固定は、市販のチップ キット変更7を前述のように製造元の指示に従ってと分離します。固定は、層流フードの下で実行されます。
4. クロマチン免疫沈降
注: 変更7製造元の指示に従って市販チップ キットをクロマチン免疫沈降を行った。
5. NFAT CLL 細胞標的遺伝子を検出します。
6. ノーマライゼーションとデータ分析
注: (IL-2、 CD40LやLCK) プロモーター領域の相対的な強化は、正規化の IgG コントロールを使用して計算されます。
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図 1は、CD19 FITC と PE CD5 抗体で染色後実行 CLL 患者の模範的な流れフローサイトメトリー解析を示しています。図 1a CLL の患者の血液中の細胞の大半を表す、リンパ球のゲートを示しています。図 1 bは、CD19 の割合を示しています+/CD5+ CLL 細胞は、この例ではリンパ球の 89.03% を表します。CD19 の割合+/CD5- B 細胞はそれぞれ患者の 3.72%。
図 2では、期間ごとに SDS のページおよび西部のしみにより評価した固定 Jurkat 細胞抗体パフォーマンスの例を示します。...
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成功したチップ試金の実行の重要なステップは、適切な抗体の選択とプロセス25をせん断クロマチンの最適化です。ΑNFAT2 抗体の選択は、このプロトコルの開発時に特に難しいことがわかった。市販のいくつかの αNFAT2 抗体と西部にしみが付くことの罰金これらの作品や他のアプリケーションの大半が、クローン 7A6 だったチップ7正常に使用できる唯一の抗体です。でもおそらく異なった製造業者からの同一 7A6 抗体チップでのパフォーマンスに関して有意差を出展しました。主要な挑戦は XChIP プロトコル25で使用される固定のプロセスによってターゲット蛋白質エピトープの潜在的な混乱です。
プロシージャをせん断クロマチンも XChIP で適切な結果を取得するため重要です。Agarose のゲルの電気泳動によって評価 200 500 bp のフラグメントのサイズは、この NFAT2 チップ議定書7に最適なこと...
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著者が明らかに何もありません。
この作品は、DFG によって支えられた MU 3340/1-1 およびドイツ Krebshilfe 付与 111134 (M.R.M. に授与の両方) を付与します。ありがとうエルケ Malenke 優れたテクニカル サポート)。
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| 名前 | 会社 | カタログ番号 | コメント |
|---|---|---|---|
| 1 X PBS | Sigma Aldrich | D8537 | |
| 1.5 mL チューブシェーカー Themomixer comfort | Eppendorf | 5355 000.011 | 同様の機器で代用可能 |
| 10X Bolt サンプル還元剤 | Thermo Scientific | B0009 | |
| 20X Bolt MES SDS Running Buffer | Thermo Scientific | B0002 | |
| 37 % Formaldehyde p.a., ACS | Roth | 4979.1 | |
| 4X ボルト LDS サンプル緩衝液 | Thermo Scientific | B0007 | |
| 抗 NFAT2 抗体 | アレクシス | 1008505 | クローン 7A6 |
| 抗 NFAT2 抗体 | 細胞シグナル伝達 | 8032S | クローン D15F1 |
| 抗 NFAT2 抗体 ChIP グレード | Abcam | ab2796 | クローン 7A6 |
| 大型遠心分離機 | エッペンドルフ | 5804R | 同様の機器で代用可能 |
| CD19-FITCマウス 抗ヒト | BDバイオサイエンス 555412 | クローン HIB19 | |
| CD5-PEマウス アンチヒトCD5 | BDバイオサイエンス | 555353 | クローン UCHT2 |
| 密度勾配培地 バイオコール(密度1,077 g / ml) | メルク | L 6115 | |
| DNA LoBindチューブ1.5 mL | エッペンドルフ | 22431021 | |
| FBSスーペリア | Merck | S0615 | |
| Flow Cytometer | BD Biosciences | FACSCalibur | 類似の装置で代用可能 |
| Halt Protease and Phosphatase Inhibitor Cocktail (100X) | Thermo Scientific | 78440 | |
| iBlot 2 Gel Transfer Device | Thermo Scientific | IB21001 | |
| iBlot 2 Transfer Stacks, nitrocellulose, regular size | Thermo Scientific | ||
| IB23001 iDeal ChIp-seq キット Histones | Diagenode | C01010059 | |
| Ionomycin カルシウム塩 | Sigma Aldrich | I3909 | |
| IRDye 680LT ロバ抗ウサギ IgG (H + L)、0.5 mg | LI-COR Biosciences | 926-68023 | |
| IRDye 800CW ヤギ抗マウス IgG (H + L)、0.1 mg | LI-COR Biosciences | 925-32210 | |
| LI-COR オデッセイ 赤外線イメージングシステム | LI-COR Biosciences | B446 | |
| LightCycler 480 マルチウェルプレート 96、ホワイト | ロシュ | 4729692001 | 異なるリアルタイムPCR装置で他のプレートと交換可能 |
| Lysing Solution OptiLyse B | Beckman Coulter | IM1400 | |
| M220 AFAグレードの水 | Covaris | 520101 | |
| M220集束超音波装置 | Covaris | 500295 | |
| 磁気ラック、DynaMag-15 マグネット | Thermo Scientific | 12301D | 同様の機器で代用可能 |
| MEM 非必須アミノ酸溶液 100X | Thermo Scientific | 11140050 | |
| 顕微鏡 Axiovert 25 | Zeiss | 451200 | 同様の機器 |
| で代用可能microTUBE AFA ファイバー プリスリット スナップキャップ 6x16mm | コバリス | 520045 | |
| ノイバウアー改良型計数室 | Karl Hecht GmbH & Co KG | 40442012 | 同様の機器で代用可能 |
| NH4 ヘパリンモノベット | Sarstedt | 02.1064 | |
| ヌクレアーゼフリー水 | Promega | P1193 | |
| NuPAGE 4-12% Bis-Tris Protein Gels, 1.0 mm, 15-well | Thermo Scientific | NP0323BOX | |
| Odyssey®ブロッキングバッファー (TBS) 500 mL | LI-COR Biosciences | 927-50000 | |
| ペニシリン/ストレプトマイシン 100X | メルク | A2213 | |
| PerfeCTa SYBR グリーン FastMix | クォンタム バイオ | 95072-012 | |
| PMA | シグマ アルドリッチ | P1585 | |
| プライマー CD40L プロモーター領域フォワード | シグマ アルドリッチ | 5'-ACTCGGTGTTAGCCAGG-3' | |
| プライマー CD40L プロモーター領域逆 | シグマ アルドリッチ | 5'-GGGCTCTTGGGTGCTATTGT -3' | |
| プライマー IL-2 プロモーター領域フォワード | シグマ アルドリッチ | 5'-TCCAAAGAGTCATCAGAAGG-3' | |
| プライマー IL-2 プロモーター領域逆 | シグマ アルドリッチ | 5'-GGCAGGAGTTGAGGTTACTGT-3' | |
| プライマー LCK プロモーター領域フォワード | シグマ アルドリッチ | 5'-CAGGCAAAACAGGCACACAT-3' | |
| プライマー LCK プロモーター領域逆 | シグマ アルドリッチ | 5'-CCTCCAGTGACTCTGTTGGC-3' | |
| ウサギ mAb IgG XP アイソタイプコントロール | 細胞シグナル伝達 | # 3900S | クローン DA1E |
| リアルタイムPCR装置 | Roche | LightCycler 480 | 同様の機器で代用可能 |
| ローラーミキサー | フェニックス機器 | RS-TR 5 | |
| RPMI 1640 ミディアム、グルタMAX サプリメント | サーモサイエンティフィック | 61870010 | |
| セーフティ-マルチフライニードル 21G | Sarstedt | 851638235 | |
| SeeBlue Plus2 染色済みタンパク質標準液 | Thermo Scientific | LC5925 | |
| Shaker Duomax 1030 | Heidolph Instruments | 543-32205-00 | 類似の機器で代用可能 |
| 小型 遠心分離機 | Thermo Scientific | Heraeus Fresco 17 | 類似の機器で代用可能 |
| Pyruvate ナトリウム | ThermoScientific | 11360070 | |
| ß-メルカプトエタノール | Thermo Scientific | 21985023 | |
| Tris Buffered Saline (TBS-10X) | Cell Signaling | #12498 | |
| Trypan Blue solution | Sigma Aldrich | 93595-50ML |
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