Summary

生物质的使用限制金额高效的染色质免疫沉淀

Published: May 01, 2013
doi:

Summary

我们描述了一个可靠的方法,使用的主要的T细胞染色质免疫沉淀。该方法是建立在标准的方法,但使用一组特定的条件和试剂,提高效率有限的数量的细胞。重要的是,在数据分析阶段的详细描述。

Abstract

染色质免疫沉淀技术(ChIP)是一种广泛使用的方法,用于确定不同的蛋白质与DNA的活细胞染色质的相互作用。的实例包括序列特异性DNA结合转录因子,组蛋白和其不同的修改状态,如RNA聚合酶和辅助因子,酶,DNA修复组件。尽管它的无处不在,有缺乏到最新的,详细的工作台上准备材料的准确的分析,使相互作用的定量度量方法。由于缺乏这方面的信息,并且,因为,像任何免疫沉淀的条件,必须重新优化的一组新的实验条件下,ChIP分析容易不准确或低定量的结果。

我们的协议是最终来自转录因子:DNA的相互作用1,2开创性的工作,但影响与采用了多项改进VITY和再现性难以取得的细胞类型。该协议已经被成功地使用3,4,都使用定量PCR,定量DNA浓缩,或使用以下协议的变体,一种半定量。

进行PCR扩增的材料,这种定量​​分析计算,并表示在测定中的一个限制因素。重要的控制及其他考虑因素包括使用的同种型匹配的抗体,以及评价的一个控制区域的基因组DNA,如预测由所研究的蛋白质(或预计不被束缚的间隔区不显示变化下本实验条件下)。此外,输入材料的每一个的ChIP样品的标准曲线是用来推导出在实验材料的绝对水平的富集。使用标准曲线,可以考虑到引物组之间的差异,无论它们被设计的仔细,效率也不同整个范围内的模板浓度为一个单一的引物组的分配办法。我们的协议是不同于其他5-8中,我们广泛覆盖后,分析阶段。

Protocol

1。分离小鼠脾幼稚的CD4 T细胞牺牲了鼠标,以人道的方式,符合机构的动物护理和使用委员会(IACUC)协议。解剖脾,并将其放置在培养皿中含有10毫升含10%FBS的DMEM。 粉碎使用磨砂两端的两个载玻片释放脾脾。细胞悬液转移15毫升锥形管中。 通过离心收集细胞,在200×g离心(〜1,200 rpm下一个典型的转子直径的临床离心机)5分钟,在4℃下将细胞重新悬浮在2ml ACK缓冲液…

Representative Results

染色质免疫沉淀(ChIP)提出的协议控制的差异,如果有的话,通过使用一个未绑定的基因组区域的引物对,放大DNA用于PCR的金额,因此作为“负荷控制”。在图3中所示的例子中,我们已经使用鼠标Actb的基因的编码区作为未结合的蛋白,小鼠IL2作为目标区域的启动子上的兴趣和转录因子NFAT结合位点的区域。另外,几个千碱基的区域的上游或下游已知有感兴趣的蛋白质没?…

Discussion

上述协议提供了一种可靠的方法准确地量化使用芯片的主要淋巴细胞DNA富集。在这个协议的鲁棒性的主要原因之一是列入生物复制。上述协议使用三个重复,这是独立计算的富集。然后平均的输出提供一定程度的富集和标准偏差计算提供一定程度的变异。对于每个样品,三个技术也进行消除变化的样品处理,PCR扩增等的技术重复的变化量通常远小于所观察到的不同的生物样品之间的复制。鲁棒性?…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

这项工作是由美国国立卫生研究院资助CA141009和GM39067支持。我们感谢E.帕内尔和R. Yarrington的的笔试部分的意见。

Materials

Name of the reagent Company Catalog number Comments
Formaldehyde Sigma F-8775 Store at RT
Phosphate Buffered Saline Hyclone SH30256.01 Store at 4 °C
Protease Inhibitor tablets Roche 04693116001 Store at 4 °C
Protein G magnetic beads Active Motif 101945 Store at 4 °C
RNase A (20 mg/ml) EMD Millipore 556746 Store at -20 °C
Proteinase K (20 mg/ml) Roche 03115879001 Dissolve in 50 mM Tris-HCl, 10 mM CaCl2, pH 8.0
Platinum Taq DNA Polymerase Invitrogen 10966-034 Store at -20 °C
SYBR Green I Invitrogen S7567 Store at -20 °C
1 M Glycine Store at RT
Cell lysis buffer (5 mM Pipes, pH 8.0; 85 mM KCl; 0.5% NP-40) Store at 4 °C
Nuclear lysis buffer (50 mM Tris, pH 8.1; 10 mM EDTA; 1% SDS) Store at RT
ChIP dilution buffer (0.01% SDS; 1.1% Triton X-100; 1.2 mM EDTA; 16.7 mM Tris pH 8.1; 190 mM NaCl) Store at 4 °C
Low salt wash buffer (0.1% SDS; 1% Triton X-100; 2 mM EDTA; 20 mM Tris pH 8.1; 150 mM NaCl) Store at 4 °C
High salt wash buffer (0.1% SDS; 1% Triton X-100; 2 mM EDTA; 20 mM Tris pH 8.1; 600 mM NaCl) Store at 4 °C
LiCl wash buffer (0.25 M LiCl; 1% NP-40; 1% Sodium Deoxycholate, 1 mM EDTA; 10 mM Tris pH 8.0) Store at 4 °C
TE buffer (10 mM Tris, pH 7.4, 1 mM EDTA) Store at 4 °C
Elution buffer (1% SDS; 0.1 M NaHCO3) Prepare fresh
5 M NaCl Store at RT
0.5 M EDTA Store at RT
1 M Tris-HCl, pH 6.5 Store at RT
Table of Specific Reagents
Clay Adams Brand Nutator Becton Dickinson Model: 421105
Magnetic Stand Promega Z5342
Qiaquick PCR Purification Kit Qiagen 28106
Masonix Sonicator 3000 QSonica Model: S3000
UV Spectrophotometer NanoDrop Technologies ND-1000
Heating Block VWR 13259-030
Rotator VWR 80085-692
Refrigerated bench top centrifuge Beckman Coulter Model: Allegra X-12R
Microcentrifuge Eppendorf 5415 D
Table of Equipment

References

  1. Weinmann, A. S., Bartley, S. M., Zhang, T., Zhang, M. Q., Farnham, P. J. Use of chromatin immunoprecipitation to clone novel E2F target promoters. Molecular and Cellular Biology. 21, 6820-6832 (2001).
  2. Weinmann, A. S., Farnham, P. J. Identification of unknown target genes of human transcription factors using chromatin immunoprecipitation. Methods. 26, 37-47 (2002).
  3. Li, Q., et al. Constitutive nuclear localization of NFAT in Foxp3+ regulatory T cells independent of calcineurin activity. J. Immunol. 188, 4268-4277 (2012).
  4. Shakya, A., Kang, J., Chumley, J., Williams, M. A., Tantin, D. Oct1 is a switchable, bipotential stabilizer of repressed and inducible transcriptional states. The Journal of Biological Chemistry. 286, 450-459 (2011).
  5. Dahl, J. A., Collas, P. A rapid micro chromatin immunoprecipitation assay (microChIP). Nature Protocols. 3, 1032-1045 (2008).
  6. Lubelsky, Y., Macalpine, H. K., Macalpine, D. M. Genome-wide localization of replication factors. Methods. 57, 187-195 (2012).
  7. O’Neill, L. P., VerMilyea, M. D., Turner, B. M. Epigenetic characterization of the early embryo with a chromatin immunoprecipitation protocol applicable to small cell populations. Nature Genetics. 38, 835-841 (2006).
  8. Sikes, M. L., et al. A streamlined method for rapid and sensitive chromatin immunoprecipitation. Journal of Immunological Methods. 344, 58-63 (2009).
  9. Rhee, H. S., Pugh, B. F. Comprehensive genome-wide protein-DNA interactions detected at single-nucleotide resolution. Cell. 147, 1408-1419 (2011).
  10. Rhee, H. S., Pugh, B. F. Genome-wide structure and organization of eukaryotic pre-initiation complexes. Nature. 483, 295-301 (2012).
  11. Kharchenko, P. V., Tolstorukov, M. Y., Park, P. J. Design and analysis of ChIP-seq experiments for DNA-binding proteins. Nature Biotechnology. 26, 1351-1359 (2008).
  12. Robertson, G., et al. Genome-wide profiles of STAT1 DNA association using chromatin immunoprecipitation and massively parallel sequencing. Nature Methods. 4, 651-657 (2007).
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Cite This Article
Tantin, D., Voth, W. P., Shakya, A. Efficient Chromatin Immunoprecipitation using Limiting Amounts of Biomass. J. Vis. Exp. (75), e50064, doi:10.3791/50064 (2013).

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