$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
In de kern van eukaryoten interageert DNA met histonproteïnen en nonhistone eiwitten en wordt gecondenseerd in chromatine. In de fysiologische, pathofysiologische en celbiologische context worden cellulaire functies ruimtelijk en tijdelijk gecontroleerd door chromatine gecoördineerde genexpressie. DNA-eiwitinteracties hebben een essentiële rol in de regulering van cellulaire processen, zoals DNA replicatie, recombinatie en reparatie, evenals eiwituitdrukking. Daarom is de analyse van DNA-eiwitinteracties een onontbeerlijk hulpmiddel bij de evaluatie van genuitdrukking en celfunctie.
Er bestaan verschillende technieken om DNA-eiwitinteracties in vitro te beoordelen , zoals de Electrophoresis (gel) Mobility Shift Assay (EMSA) en DNase I footprinting 1 , 2 . Deze technieken analyseren echter niet de eiwit-DNA-interactie binnen de chromatin- en cellulaire context. ChIP iEen techniek die eiwitten vastlegt die gebonden zijn aan hun specifieke DNA-bindingsplaatsen en daarmee het identificeren van DNA-eiwitinteracties binnen de chromatincontext vergemakkelijkt. De techniek werd oorspronkelijk ontwikkeld door Gimour en Lis voor de beoordeling van RNA polymerase II binding aan specifieke genen in Escherichia coli en Drosophila melanogaster 3 , 4 . Het wordt gedaan door fixatie van de DNA-eiwit complexen, gevolgd door het uitvoeren van chromatine extractie en het scheren van het DNA in ~ 200 basis paar (bp) fragmenten. Vervolgens wordt het door DNA gebonden eiwit van belang geïsoleerd door immunoprecipitatie. Na de omkering van de DNA-eiwit verknoping wordt het DNA gezuiverd en geanalyseerd. Verscheidene methoden kunnen gebruikt worden voor de analyse van de eiwitbindingsplaatsen en zijn afhankelijk van de nucleïnezuursequentie van de eiwitbindingsplaats binnen het doelgen 5 . In gevallen waar de DNA-sequentie bekend is, wordt standaard PolYmerase Chain Reactions (PCR) kunnen worden toegepast met behulp van specifieke primerparen die de bekende bindingsplaats flankeren. Kwantitatieve Real-Time PCR (qRT-PCR) kan ook gebruikt worden 6 . In gevallen waarin de sequentie onbekend is, kan ChIP gecombineerd worden met DNA-microarrays (ChIP-on-chip), DNA-sequencing (ChIP-seq) of kloneringstechnieken 7 , 8 , 9 .
De TGF-β-weg heeft krachtige tumoronderdrukkende functies en is een belangrijke weg in celdifferentiatie. Het wordt geactiveerd door de binding van het TGF-B1-ligand aan het gecognateerde receptorcomplex, wat resulteert in de serinefosforylering van SMAD2 / 3-transcriptiefactoren. Na hun associatie met de gemeenschappelijke mediator, SMAD4, verplaatst het SMAD-complex naar de kern en bindt het aan de SBE binnen het promotorgebied van de doelgenen, waarbij het degenen regelt die de celcyclus, apoptose en celdifferentiatie regelenop. De transcriptie-respons op TGF-β-stimulatie is celtype- en contextspecifiek 10 . Onlangs hebben we een positieve terugkoppeling beschreven tussen TGF-β en de c-KIT pathway 11 . In dit model bindt TGF-β1-geactiveerde SMAD2 aan de c-KIT ligand promotor en induceert zijn expressie en afscheiding. Vervolgens activeert het c-KIT ligand de c-KIT receptor op een auto- en para-crinische wijze. C-KIT receptor activatie resulteert in STAT3 Tyr 705- fosforylering via JAK1 / 2. Na aanleiding van STAT3-activering en nucleaire translocatie bindt STAT3 aan het TGF-β1 ligand gen en regelt de expressie daarvan.
Hier tonen we de essentiële rol van ChIP analyse voor de identificatie van SMAD2 binding aan de c-KIT receptor ligand promotor en voor de identificatie van de transcriptie 3 van de Signal Transducer (en) Activator (STAT3 binding aan de TGF-β1- gen).