染色質(zhì)免疫沉淀法(Chromatin immunoprecitation,ChIP)是研究體內(nèi)DNA與蛋白質(zhì)相互作用的重要工具。它可以靈敏地檢測目標(biāo)蛋白與特異DNA片段的結(jié)合情況,還可以用來研究組蛋白與基因表達(dá)的關(guān)系。核小體組蛋白可以發(fā)生多種翻譯后的共價修飾,如乙?;?、甲基化、磷酸化、泛素化等,這些共價修飾與真核基因的表達(dá)密切相關(guān)。根據(jù)“組蛋白密碼”假說,組蛋白的各種共價修飾的組合會以協(xié)同或拮抗的方式誘導(dǎo)特異的下游生物學(xué)功能,因此,ChIP也為研究組蛋白修飾在基因表達(dá)中的作用,全面闡明真核基因的表達(dá)調(diào)控機(jī)制提供了強(qiáng)有力的研究工具。
該技術(shù)主要應(yīng)用于:
1.組蛋白修飾酶的抗體作為“生物標(biāo)記”
2.轉(zhuǎn)錄調(diào)控分析
3.藥物開發(fā)研究
4.有絲分裂研究
5.DNA損失與凋亡分析
真核生物細(xì)胞狀態(tài)是由內(nèi)源和外源因素共同影響的,所有信號傳遞途徑的終點(diǎn)都是DNA。DNA通過核蛋白復(fù)合物組成染色質(zhì),染色質(zhì)是基因調(diào)控的一個重要作用位點(diǎn)。轉(zhuǎn)錄激活因子和輔助抑制因子的研究顯示存在一種新的調(diào)節(jié)機(jī)制--“組蛋白密碼”,其信息存在于組蛋白的轉(zhuǎn)錄后修飾等過程中。該類修飾包括組蛋白磷酸化、乙?;⒓谆?、ADP-核糖基化等過程。隨著越來越多組蛋白核心結(jié)構(gòu)區(qū)域和羧端修飾的確定,組蛋白密碼在控制和調(diào)節(jié)基因功能過程中的作用越來越明確。參與修飾的酶根據(jù)其作用的不同而分類:如*乙酰轉(zhuǎn)移酶(HATs)可以將乙酰基團(tuán)轉(zhuǎn)到組蛋白上;組蛋白去乙酰酶(HDACs)可以去除氨基酸上的乙?;鶊F(tuán);組蛋白甲基轉(zhuǎn)移酶(HMTs)可以將甲基基團(tuán)轉(zhuǎn)移到組蛋白上等不同*修飾標(biāo)記對應(yīng)于不同的生物學(xué)過程,它可以作為調(diào)節(jié)因子的作用位點(diǎn),也可以用來改變?nèi)旧|(zhì)結(jié)構(gòu)。
原理:染色質(zhì)免疫沉淀分析(ChiP)是基于體內(nèi)分析發(fā)展起來的方法,它的基本原理是在活細(xì)胞狀態(tài)下固定蛋白質(zhì)-DNA復(fù)合物,并將其隨機(jī)切斷為一定長度范圍內(nèi)的染色質(zhì)小片段,然后通過免疫學(xué)方法沉淀此復(fù)合體,特異性地富集目的蛋白結(jié)合的DNA片段,通過對目的片斷的純化與檢測,從而獲得蛋白質(zhì)與DNA相互作用的信息。它能真實(shí)、完整地反映結(jié)合在DNA序列上的調(diào)控蛋白,是目前確定與特定蛋白結(jié)合的基因組區(qū)域或確定與特定基因組區(qū)域結(jié)合的蛋白質(zhì)的一種很好的方法。CHIP不僅可以檢測體內(nèi)反式因子與DNA的動態(tài)作用,還可以用來研究組蛋白的各種共價修飾與基因表達(dá)的關(guān)系。而且,CHIP與其他方法的結(jié)合,擴(kuò)大了其應(yīng)用范圍:CHIP與基因芯片相結(jié)合建立的CHIP-on-chip方法已廣泛用于特定反式因子靶基因的高通量篩選;CHIP與體內(nèi)足跡法相結(jié)合,用于尋找反式因子的體內(nèi)結(jié)合位點(diǎn);RNA-CHIP用于研究RNA在基因表達(dá)調(diào)控中的作用。由此可見,隨著CHIP的進(jìn)一步完善,它必將會在基因表達(dá)調(diào)控研究中發(fā)揮越來越重要的作用。
染色質(zhì)免疫沉淀分析(ChiP)是基于體內(nèi)分析發(fā)展起來的方法,它能真實(shí)、完整地反映結(jié)合在DNA序列上的調(diào)控蛋白,是目前確定與特定蛋白結(jié)合的基因組區(qū)域或確定與特定基因組區(qū)域結(jié)合的蛋白質(zhì)的方法。
ChiP技術(shù)和芯片技術(shù)的結(jié)合有利于確定全基因組范圍內(nèi)染色體蛋白的分布模式以及組蛋白修飾情況。