ChIP实验是一个多步骤的技术,需要高质量的染色质、强有力的抗体、优化的试剂和好的操作方案,才得以产生重复可靠的结果。
接下来这篇文章将对ChIP实验步骤的关键点进行深度解析。
交联
通常的甲醛交联条件是1%甲醛在室温下交联10分钟。
当靶点与DNA结合较弱时,可适当延长交联时间。交联过度可能遮蔽CHIP抗体识别所需的表位,交联不足可能导致蛋白质靶点与DNA解离。因此需要预实验优化交联时间和温度。
片段化
采用酶解法或超声法将染色质片段化到200-1000bp之间。
酶解法:
酶处理温和高效,不易变性,损伤小,片段为1-3个核小体,处理更均一。对设备调谐优化要求低,只需短暂超声。但转录因子慎用,因DNA结合区域覆盖多个核小体,酶切法可能会将结合区打碎。
超声法:
重复多次机械随机剪切,对染色质完整性破坏大。因此剪切参数应当根据样品体积、细胞密度和细胞类型优化,始终保持裂解液冰冷,并剪短超声避免气泡,泡沫会导致蛋白质表面变性。
免疫沉淀
使用CHIP级别抗体把与DNA特异性结合的靶点蛋白捕获,得到复合物。
抗体的选择:
抗体如果选择不当,很可能会导致实验结果的失败。不是所有抗体都适合做CHIP实验,即使是最高质量的抗体,在Western blot验证中表现很好,也可能不适用于CHIP。最好只考虑那些专门为CHIP验证过的抗体。如果靶点没有CHIP验证过的抗体,可尝试如下2种抗体:
a、IP/IHC/ICC实验中的抗体一般情况下适用于CHIP实验;
b、蛋白同源性序列超过80%,可以尝试跨物种抗体。
琼脂糖珠or磁珠?
琼脂糖珠:
稍便宜,时间长;
样本需离心,竹子可能破裂
非特异性结合,背景高,需要封闭
分层不明显,样品易丢失
磁珠:
无需离心,缩短时间
表面光滑背景低,无需封闭
带颜色,分层清晰,样品不会丢失
需磁力架
洗涤、洗脱和解交联
洗涤去除非特异性组分后,分离DNA与染色质复合物的蛋白质部分,并纯化DN*片A**段。
洗脱后,需要逆转赖氨酸残基和DNA之间的甲醛交联。交联通常是与蛋白酶K共同孵育和加热来逆转的。在蛋白酶K消化之前建议开展RNAse消化步骤,以便从CHIP反应中去除污染的RNA。
检测
PCR或测序等后期检测,分析DNA与蛋白质之间的相互作用等信息。
q-PCR:
适合单个或少数已知结合位点的qPCR分子,需要设计靶点基因的特异性引物。
CHIP-Seq:
测序的高通量分析工具,适用于多个未知基因或全基因组范围内的多个未知基因分析,需要建立DNA文库。