Summary
Abstract
Protocol
Discussion
Acknowledgements
Materials
References
Biology
ここでは、ヒストン結合ドメインが異なるタンパク質アイソフォームのゲノムワイド位置解析のためのクロマチン免疫沈降(ChIP)の手順を提示している。我々はKDM5A/JARID1A/RBP2ヒストン脱メチル化酵素の標的を同定するためのChIP - seqの分析に適用しています。
彼らのターゲットへの転写やエピジェネティックな要因の採用は、彼らの調節に重要なステップです。目立つように特定のヒストン修飾に結合するタンパク質のドメインは、募集に掲載。そのようなドメインは、いくつかのクロマチン結合タンパク質に見られる植物のホメオドメイン(PHD)、です。エピジェネティックな因子RBP2が複数のPHDドメインがある、しかし、彼らはさまざまな機能(図4)がある。特に、ヒト白血病におけるRBP2発癌性の融合に見られるC末端PHDドメインは、ヒストンH3のトリメチル化リシン4(H3K4me3)1に結合する。 C末端PHDを含むRBP2のアイソフォームに対応する転写産物は、単球2にpromonocytic、リンパ腫由来、U937細胞の分化の間に蓄積されます。両方のデータセットと一致し、ゲノムワイドな解析は、分化したU937細胞では、RBP2タンパク質が非常にH3K4me3 3に富むゲノム領域に局在化されることを示した。そのターゲットにRBP2の局在はRBP2ヒストン脱メチル化酵素活性と転写活性の減少により、H3K4me3の減少と相関している。対照的に、RBP2の二つの博士号は、H3K4me3をバインドすることはできません。特に、RBP2のC末端ドメインPHDは小さなRBP2アイソフォーム4の不在である。それはH3K4me3との相互作用を欠いているRBP2、、の小さなアイソフォームは、ゲノムの位置に大きなアイソフォームとは異なることが考えられる。 RBP2アイソフォームの遺伝子位置の違いはRBP2機能で観測された多様性を占める可能性があります。具体的には、RBP2は、網膜芽細胞腫タンパク質(pRBの)により媒介される細胞の分化において重要なプレーヤーです。これらのデータ、以前のゲノムワイドな解析と一致し、アイソフォームを区別することなく、RBP2標的遺伝子の2つのグループ識別:1)差別化とは独立した方法でRBP2に拘束される遺伝子;でRBP2に拘束される2)遺伝子の分化依存的。
アイソフォーム間で局在の違いを識別するために我々はChIP - seqでゲノムワイド位置解析を行った。我々はすべてのRBP2のターゲットの位置を確認したRBP2アイソフォームの両方を検出する抗体を使用する。さらに我々は唯一の大規模な、そして小さなはなくRBP2アイソフォーム(図4)に結合する抗体を持っている。大規模なアイソフォームのターゲットを特定した後、一つは、小さなアイソフォームのターゲットを明らかにするために、すべてのRBP2ターゲットからそれらを差し引くことができます。これらのデータは、ゲノム中のその結合部位へのタンパク質補充にクロマチンと相互作用するドメインの寄与を示しています。
プロトコルは、もともとB.漣、2001年から適応されました。それは、オドムらによるプロトコルのわずかな修正を表します。で見つけることができる5 http://jura.wi.mit.edu/cgi-bin/young_public/navframe.cgi?s=22&f=appendices_downloads
1。事前にブロックし、磁気ビーズへの抗体の結合は、(次のステップの前に夜を実行する必要があります)
2。細胞架橋
3。細胞の超音波処理
4。クロマチン免疫沈降
5。ゲノムDNAの増幅
6。増幅産物のゲル精製
7。代表的な結果
図1は、次の実験の全体的な目標は、KDM5A/JARID1A/RBP2ヒストン脱メチル化酵素のゲノム標的を同定することです。
(P1)これは、適当な大きさのDNA断片を生成するために超音波処理され、クロスリンクされたクロマチンの調製により達成されます。 (P2)第2段階として、RBP2結合したDNA断片は、RBP2抗体で免疫沈降されています。 (P3)次に、回収したDNA断片は、両端に修復され、アダプタは、イルミナClusterの駅でフローセルに分析のためにゲノムDNAのライブラリーを準備するためにゲノムDNAの末端に連結されている。 DNAライブラリーは、サイクル数が少ないを使用してPCRにより増幅されています。 (P4)最後に、イルミナシーケンス短いが一意にヒトゲノムに整列されている読み取り、有意なピークがRBP2濃縮領域を識別するために、同定され、最も近い遺伝子にアノテートされています。 (P5)の結果はRBP2濃縮領域のゲノムワイドな同定に基づくRBP2標的遺伝子と関連分子の機能を示すことが得られる。
図2。超音波処理の手順によって生成されるDNA断片のサイズを確認するにはクロマチン超音波処理の結果をチェックし 、精製された入力サンプルの5μgの(1 / 10)1.8%アガロースゲルにロードされました。予想通り、私たちの超音波処理の手順は、150から350 bpの範囲内のフラグメントを作り出した。フラグメントがこの範囲に該当しない場合は、、超音波処理の手順は、バーストと振幅の数を変えることによって、それに応じて調整する必要があります。
図3。増幅産物のゲル精製。PCR産物は、アダプタを削除し、クラスタ生成プラットフォーム用のテンプレートのサイズ範囲を選択するにはゲル上で実行されています。このゲルは、150および350塩基対の間の範囲内のフラグメントが作り出されたことを示しています。彼らは長さと、アダプタで50〜250塩基対の間のゲノムDNA断片を表しています。メスを用いてゲルの我々は、物品税、選択された地域。ケアは、約120塩基対で動作するアダプタ - アダプタのバンドを、避けるように注意してください。
図4。アイソフォーム特異的抗体は、RBP2の大小のアイソフォームを区別することができます。RBP2タンパク質の構造がドメインのビューで提供される。触媒ヒストン脱メチル化JmjCドメインと関連付けられているJmjNドメイン、配列特異的DNA結合、潜在的にDNAや他のタンパク質と相互作用する可能性C5HC2ジンクフィンガー、および複数のPHDドメインが可能な乾燥ドメイン:RBP2は、いくつかのドメインが含まれています。 RBP2アイソフォームを区別するための2つの抗RBP2抗体は太い線で示されるRBP2断片に対して誘導された。
図5a。 (全てのアイソフォームと大きなアイソフォーム)濃縮RBP2を識別結合領域の染色体とEnsemblの遺伝子と一緒にRBP2結合領域の概要。ゲノム座標は、染色体が賢明表示されます。 Ensemblの遺伝子のOccupances(バージョン54、HG18)染色体では(この写真では10番染色体)、黒いバー(上部パネル)として表示されます。各RBP2結合領域は、中央のパネルはすべてRBP2アイソフォームの10番染色体、および底部パネルの結合領域を示す垂直線として表されますRBP2大きなアイソフォームの結合領域を示しています。中央と下部のパネルは、10番染色体上の重複やRBP2アイソフォームの特異的占有の概要を示します。
図5b。 RBP2標的遺伝子の機能的な濃縮分析。ヒートマップFDRが大幅に修正を示す(p値≤0.05)濃縮はRBP2(すべてと大きなアイソフォーム)で(RBP2結合領域に最も近い遺伝子)バインドされた遺伝子の中で分子機能のカテゴリを移動します。赤色に向かって色が高い統計的有意性を示すため、黄色は低い統計的有意性を示し、灰色は統計的有意性がないことを示します。濃縮分析はRBP2標的遺伝子の重複とアイソフォーム特異的な分子の機能を示しています。
RBP2アイソフォームの機能的な違いが決定されていない。我々はRBP2アイソフォームがバインドされているゲノム領域を特定し、これらの地域が表す機能的なカテゴリを定義する包括的なアプローチを使用している。これは、得られた配列を読み取るのバイオインフォマティクス解析に続いてのChIP - seqの分析によって達成されました。
RBP2はヒストンテール上のメチル化リジン残基を変更します。我々はRBP2大きなアイソフォームは、ヒトゲノムのさまざまな地域(図5A)に、このモジュールのバインドを欠いているメチル化ヒストンリジンとRBP2小さなアイソフォームの認識モジュールが含まれていることがわかった。重要なのは、アイソフォーム固有の領域と重複する領域が異なる分子の機能(図5B)を持つ遺伝子に属します。例えば、"クロマチン結合"と"転写因子結合"関数がRBP2小さなアイソフォームの遺伝子標的に帰することができますが、ないのRBP2大きなアイソフォーム(図5B)。実際の遺伝子を比較することによって、すべてのアイソフォームとRBP2大きなアイソフォーム(データは示さず)に対して生成されたセットに大きなアイソフォームは、特に、特定の遺伝子に募集されている場合、我々はまた、定義することができます。
この作品は、NIHから115347 - RSG - 08 - 271 - 01 - GMC ACSから、とCA138631からの助成金によって支えられている。
オリゴヌクレオチド配列2006イルミナ株式会社すべての権利を保有。
ABOUT JoVE
Copyright © 2024 MyJoVE Corporation. All rights reserved