JP2018082622A - Internal standard molecule for immunoprecipitation and immunoprecipitation method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、免疫沈降用の内部標準分子及び免疫沈降方法に関する。 The present invention relates to an internal standard molecule for immunoprecipitation and an immunoprecipitation method.
特定のタンパク質に特異的に結合する抗体は、ライフサイエンス分野の研究ツールとして汎用されている。中でも、特定のタンパク質を分離精製するために免疫沈降法は非常に利用される方法であり、様々な試薬が開発されている。また、例えば、細胞ライセート中に存在するタンパク質とタンパク質の複合体を分離精製するために共免疫沈降法も発展を遂げ、様々な共免疫沈降ツールが開発されている。 Antibodies that specifically bind to specific proteins are widely used as research tools in the life science field. Among them, the immunoprecipitation method is a very utilized method for separating and purifying a specific protein, and various reagents have been developed. In addition, for example, co-immunoprecipitation has been developed to separate and purify proteins and protein complexes present in cell lysates, and various co-immunoprecipitation tools have been developed.
近年、転写因子などの特定のタンパク質が結合するDNA上の部位、およびその部位の塩基配列を明らかにする研究がなされている。その方法として、転写因子などの特定のタンパク質に対する抗体を用いたクロマチン免疫沈降法(Chromatin immunoprecipitation,
ChIP)が用いられている(特許文献1)。
In recent years, studies have been made to clarify the site on DNA to which a specific protein such as a transcription factor binds and the base sequence of that site. Chromatin immunoprecipitation, which uses antibodies against specific proteins such as transcription factors.
ChIP) is used (Patent Document 1).
最近では、このクロマチン免疫沈降法と次世代シーケンサーによるDNAシーケンシングとを組み合わせたChIP-seq法も広く用いられている。ChIP-seq法では、まず、転写因子などの特定のタンパク質に結合する抗体を用いた免疫沈降法で得られたDNA断片の塩基配列を、次世代シーケンサーを用いて決定し、例えばヒトの全ゲノムであるリファレンス配列へマップする。そして、リファレンス配列にマップされた塩基配列の数(リード数)が多いほど、当該DNA領域はクロマチン免疫沈降法に用いた抗体と結合するタンパク質がより多く複合体を形成する領域であって、何らかの発現制御を受けている領域であると同定される。例えば、特定の物質の投与により、特定のDNA領域の塩基配列のリード数が増加すれば、そのDNA領域は、その特定の物質により抗体が認識するタンパク質がより多く複合体を形成し、発現制御に変化が生じたと評価される。 Recently, the ChIP-seq method, which combines this chromatin immunoprecipitation method and DNA sequencing using a next-generation sequencer, is also widely used. In the ChIP-seq method, first, the nucleotide sequence of a DNA fragment obtained by immunoprecipitation using an antibody that binds to a specific protein such as a transcription factor is determined using a next-generation sequencer. Maps to a reference array that is As the number of base sequences mapped to the reference sequence (number of reads) increases, the DNA region is a region where more proteins that bind to the antibody used in the chromatin immunoprecipitation method form a complex, Identified as a region under expression control. For example, if the number of reads in the base sequence of a specific DNA region increases as a result of administration of a specific substance, the DNA region forms a complex with more proteins recognized by the antibody by that specific substance, and expression control It is evaluated that a change has occurred.
しかし、このリード数は、タンパク質と抗体との交叉率や実験操作などによる誤差に起因して、抗体等の試薬のロット間や条件の異なる試料間、同一実験条件で実施した複数の実験間において変動してしまうのが通常である。この問題に対し、2群のマップされた状態を比較して差があるものを検出する手法が開発されているが(非特許文献1、2)、この方法では変動幅は小さくても意味のある差を出力し損じるリスクがあり、定量というよりも半定量に近いのが実情である。このことは、ChIP-seq法において、得られるデータに影響を与える誤差要因を適切に補正する手段の開発と、その手段による適切に補正された定量的データの取得と、さらに複数の実験に由来する適切に補正された定量的データを用いた適切な定量的比較解析とが、観察された変動が生物学的に意味のある変動と理解する上で必要かつ重要であることを示している。
However, this number of leads is due to errors due to the crossover rate between proteins and antibodies, experimental procedures, etc., between lots of reagents such as antibodies, between samples with different conditions, and between multiple experiments performed under the same experimental conditions. Usually it fluctuates. To solve this problem, a method has been developed to detect a difference between the two groups of mapped states (Non-Patent
生体由来試料に含まれる標的タンパク質を定量する方法としては、内部標準ペプチドを用いた方法が開発されている(特許文献2)。本方法では、標的タンパク質に結合するペプチドを合成し、内部標準として生体由来試料に既知量を添加する。その後、プロテアーゼにてタンパク質をペプチドへ消化後、ペプチドの分離を行い、質量分析計で分析を行う。そして、既知量の内部標準ペプチドとタンパク質由来ペプチドのシグナル面積を比較することで、定量を行っている。しかし、本方法は、上記した免疫沈降法や共免疫沈降法、ChIP-seq法に適用できる方法ではない。 As a method for quantifying a target protein contained in a biological sample, a method using an internal standard peptide has been developed (Patent Document 2). In this method, a peptide that binds to a target protein is synthesized, and a known amount is added to a biological sample as an internal standard. Thereafter, the protein is digested into peptides with a protease, and then the peptides are separated and analyzed with a mass spectrometer. Then, the quantification is performed by comparing the signal areas of the known amount of the internal standard peptide and the protein-derived peptide. However, this method is not a method applicable to the above-described immunoprecipitation method, co-immunoprecipitation method, or ChIP-seq method.
また、従来ChIP-seq法では、例えば、ポジティブコントロール実験として抗ヒストンH3抗体を用いた免疫沈降を行う系が使用され、ChIP-seq法用キットのなかに抗ヒストンH3抗
体が含まれるものも市販されている。このヒストンH3と抗ヒストンH3抗体との結合による免疫沈降で得られる結果はChip-seq法またはそのためのキットに問題が無いことを確認するためのものであり、本発明が課題とする補正に供することはできない。その理由は第一に、ヒストンH3と抗ヒストンH3抗体の交叉率と、解析対象とする例えば転写因子タンパク質のその抗体との交叉率が等しいとはみなせないことにある。交叉率の差は沈降効率にも影響する点である。つまり、解析対象と異なるタンパク質に対する抗体を用いたChIP-seqデータは、本発明が課題とするデータの補正には使用できない。
In addition, in the conventional ChIP-seq method, for example, an immunoprecipitation system using an anti-histone H3 antibody is used as a positive control experiment, and a ChIP-seq method kit containing an anti-histone H3 antibody is also commercially available. Has been. The results obtained by immunoprecipitation by the binding of histone H3 and anti-histone H3 antibody are for confirming that there is no problem in the chip-seq method or a kit therefor, and are used for the correction that is the subject of the present invention. It is not possible. The first reason is that it cannot be considered that the crossover rate of histone H3 and anti-histone H3 antibody is equal to the crossover rate of the analysis target, for example, transcription factor protein. The difference in crossover rate also affects the sedimentation efficiency. That is, ChIP-seq data using an antibody against a protein different from the analysis target cannot be used for correction of data which is a problem of the present invention.
本発明は、免疫沈降法を用いた目的物質の定量において、ロット間や条件の異なる試料間の比較のための新たな内部標準分子の提供を課題とする。 It is an object of the present invention to provide a new internal standard molecule for comparison between lots or samples having different conditions in quantification of a target substance using an immunoprecipitation method.
本発明者等は上記課題に鑑み鋭意検討したところ、免疫沈降後に検出可能な特定の塩基配列を有する核酸と、前記免疫沈降で用いる抗体が認識するエピトープを含むタンパク質又はその部分ペプチドとが結合した内部標準分子を用いることで、上記課題を解決できることを見出した。本発明は以下の通りである。 As a result of intensive studies in view of the above problems, the present inventors have found that a nucleic acid having a specific base sequence that can be detected after immunoprecipitation binds to a protein containing an epitope recognized by the antibody used in the immunoprecipitation or a partial peptide thereof. It has been found that the above problem can be solved by using an internal standard molecule. The present invention is as follows.
(1)免疫沈降用の内部標準分子であって、
免疫沈降で用いられる抗体が認識するエピトープを含むタンパク質又はその部分ペプチドと、それに結合した核酸とを含む、内部標準分子。
(2)前記免疫沈降がクロマチン免疫沈降であって、
前記タンパク質がクロマチン上のDNAに結合するタンパク質であり、
前記核酸の配列は、被検試料が由来する生物種のゲノムに含まれない配列からなる、(1)に記載の内部標準分子。
(3)前記核酸の配列が酵母に由来する、(1)又は(2)に記載の内部標準分子。
(4)前記酵母に由来する核酸の配列が配列番号1〜4のいずれかで表される、(3)に記載の内部標準分子。
(5)前記核酸がビオチンで標識されており、前記タンパク質又はその部分ペプチドがアビジン又はストレプトアビジンとの融合タンパク質又はペプチドであり、ビオチンとアビジン又はストレプトアビジンの相互作用により前記核酸が前記タンパク質又はその部分ペプチドと結合している、(1)〜(4)のいずれかに記載の内部標準分子。
(6)前記核酸が当該核酸へのアミン修飾を介してSMCC(succinimidyl-4-(N-maleimidomethyl)cyclohexane-1-carbox
ylate)で標識されており、前記タンパク質又はその部分ペプチドが当該タンパク質
またはその部分ペプチドの末端にシステイン残基が付加されたシステイン付加タンパク質又はその部分ペプチドであり、SMCCとシステイン残基との相互作用により前記核酸が前記タンパク質又はその部分ペプチドと結合している、(1)〜(4)のいずれかに記載の内部標準分子。
(7)前記タンパク質が転写因子、転写制御因子、ヒストンタンパク質、またはクロマ
チン制御因子である、(1)〜(6)のいずれかに記載の内部標準分子。
(8)前記転写因子又は転写制御因子がIRF4タンパク質、p53タンパク質、NF−κB、Rbタンパク質、BRCA1タンパク質、MYCタンパク質、またはPax5タンパク質である、(7)に記載の内部標準分子。
(9)以下の工程を含む免疫沈降方法。
被検試料と(1)〜(8)のいずれかに記載の内部標準分子とを混合する工程、
免疫沈降工程、及び、
前記内部標準分子の核酸部分を検出することによって免疫沈降結果の標準化を行う工程。
(10)以下の工程を含むクロマチン免疫沈降方法。
被検試料と(1)〜(8)のいずれかに記載の内部標準分子とを混合する工程、
クロマチン免疫沈降工程、
前記クロマチン免疫沈降工程で得られた試料中の目的DNA及び内部標準分子のDNA部分を増幅する工程、及び、
前記増幅工程で得られた内部標準分子のDNA部分の増幅DNAの量を指標として、試料中の目的断片DNAの増幅DNAの量を補正する工程。
(11)以下の工程を含むクロマチン免疫沈降方法。
被検試料と(1)〜(8)のいずれかに記載の内部標準分子とを混合する工程、
クロマチン免疫沈降工程、
前記クロマチン免疫沈降工程で得られた試料中の目的DNA及び内部標準分子のDNA部分を増幅する工程、
前記増幅工程で増幅した試料中の目的DNA及び内部標準分子のDNA部分の塩基配列を解析する工程、及び、
前記塩基配列を解析する工程で得られた内部標準分子のDNA部分の塩基配列のシーケンス量を指標として、試料中の目的DNAの塩基配列のシーケンス量を補正する工程。
(1) An internal standard molecule for immunoprecipitation,
An internal standard molecule comprising a protein containing an epitope recognized by an antibody used in immunoprecipitation or a partial peptide thereof, and a nucleic acid bound thereto.
(2) The immunoprecipitation is chromatin immunoprecipitation,
The protein is a protein that binds to DNA on chromatin;
The internal standard molecule according to (1), wherein the nucleic acid sequence is a sequence that is not included in the genome of the biological species from which the test sample is derived.
(3) The internal standard molecule according to (1) or (2), wherein the nucleic acid sequence is derived from yeast.
(4) The internal standard molecule according to (3), wherein the sequence of the nucleic acid derived from the yeast is represented by any one of SEQ ID NOs: 1 to 4.
(5) The nucleic acid is labeled with biotin, the protein or a partial peptide thereof is a fusion protein or peptide of avidin or streptavidin, and the nucleic acid becomes the protein or the protein by interaction of biotin and avidin or streptavidin. The internal standard molecule according to any one of (1) to (4), which is bound to a partial peptide.
(6) The nucleic acid is subjected to SMCC (succinimidyl-4- (N-maleimidomethyl) cyclohexane-1-carbbox) through amine modification to the nucleic acid.
the protein or its partial peptide is a cysteine-added protein or its partial peptide in which a cysteine residue is added to the end of the protein or its partial peptide, and the interaction between SMCC and cysteine residue The internal standard molecule according to any one of (1) to (4), wherein the nucleic acid is bound to the protein or a partial peptide thereof.
(7) The internal standard molecule according to any one of (1) to (6), wherein the protein is a transcription factor, a transcription regulatory factor, a histone protein, or a chromatin regulatory factor.
(8) The internal standard molecule according to (7), wherein the transcription factor or transcription control factor is IRF4 protein, p53 protein, NF-κB, Rb protein, BRCA1 protein, MYC protein, or Pax5 protein.
(9) An immunoprecipitation method comprising the following steps.
Mixing the test sample with the internal standard molecule according to any one of (1) to (8);
An immunoprecipitation step, and
Normalizing immunoprecipitation results by detecting the nucleic acid portion of the internal standard molecule.
(10) A chromatin immunoprecipitation method comprising the following steps.
Mixing the test sample with the internal standard molecule according to any one of (1) to (8);
Chromatin immunoprecipitation process,
Amplifying the target DNA and the DNA portion of the internal standard molecule in the sample obtained in the chromatin immunoprecipitation step; and
A step of correcting the amount of amplified DNA of the target fragment DNA in the sample, using the amount of amplified DNA of the DNA portion of the internal standard molecule obtained in the amplification step as an index.
(11) A chromatin immunoprecipitation method comprising the following steps.
Mixing the test sample with the internal standard molecule according to any one of (1) to (8);
Chromatin immunoprecipitation process,
Amplifying the target DNA in the sample obtained in the chromatin immunoprecipitation step and the DNA portion of the internal standard molecule;
Analyzing the base sequence of the DNA portion of the target DNA and the internal standard molecule in the sample amplified in the amplification step; and
A step of correcting the sequence amount of the base sequence of the target DNA in the sample using the sequence amount of the base sequence of the DNA portion of the internal standard molecule obtained in the step of analyzing the base sequence as an index.
本発明の内部標準分子を用いることで、免疫沈降法を用いた目的物質の定量において、ロット間や条件の異なる試料間の比較のための補正を従来よりも正確に行うことができる。 By using the internal standard molecule of the present invention, correction for comparison between lots or samples with different conditions can be performed more accurately than in the prior art in quantification of a target substance using an immunoprecipitation method.
本発明は、免疫沈降用の内部標準分子に係る発明(第一の発明)、及び、免疫沈降方法に係る発明(第二の発明)を含む。 The present invention includes an invention related to an internal standard molecule for immunoprecipitation (first invention) and an invention related to an immunoprecipitation method (second invention).
<1.第一の発明>
本発明の第一の発明は、
免疫沈降用の内部標準分子であって、
前記免疫沈降で用いられる抗体が認識するエピトープを含むタンパク質又はその部分ペプチドと、それに結合した核酸とを含む、内部標準分子である。
<1. First Invention>
The first invention of the present invention is:
An internal standard molecule for immunoprecipitation,
An internal standard molecule comprising a protein containing an epitope recognized by an antibody used in the immunoprecipitation or a partial peptide thereof and a nucleic acid bound thereto.
[免疫沈降]
免疫沈降は、当該技術分野において公知の技術である。要すれば、可溶性の抗原を抗原特異的抗体に特異的に反応させて沈殿させる免疫沈降反応を利用して抗原を検出、分離、および/または精製する手法のことである。本発明における免疫沈降は特段限定されず、例えば、一般的な免疫沈降、共免疫沈降、クロマチン免疫沈降などが挙げられる。本発明においては、免疫沈降の前後に他の実験系が組まれてもよく、実験系全体のうちの一の系として免疫沈降の系が組まれてもよい。
[Immunoprecipitation]
Immunoprecipitation is a technique known in the art. In short, it is a technique for detecting, separating, and / or purifying an antigen using an immunoprecipitation reaction in which a soluble antigen is specifically reacted with an antigen-specific antibody and precipitated. The immunoprecipitation in the present invention is not particularly limited, and examples thereof include general immunoprecipitation, co-immunoprecipitation, and chromatin immunoprecipitation. In the present invention, other experimental systems may be assembled before and after immunoprecipitation, and an immunoprecipitation system may be assembled as one of the entire experimental systems.
(クロマチン免疫沈降)
本発明における免疫沈降は好ましくはクロマチン免疫沈降である。上記した通り、本発明の第一の発明の内部標準分子を使用した免疫沈降法では、目的物質の定量において、ロット間や条件の異なる試料間の比較のための補正を従来よりも正確に行うことができる。
クロマチン免疫沈降の場合には、クロマチン上のDNAと結合する転写因子などのタンパク質のように、解離定数が大きいタンパク質や、結合が安定しないタンパク質が対象となるところ、ロット間や条件の異なる試料間の比較のための補正を従来よりも正確に行うことができることの効果は大きい。
(Chromatin immunoprecipitation)
The immunoprecipitation in the present invention is preferably chromatin immunoprecipitation. As described above, in the immunoprecipitation method using the internal standard molecule of the first invention of the present invention, correction for comparison between lots or samples with different conditions is performed more accurately than in the past in the quantification of the target substance. be able to.
In the case of chromatin immunoprecipitation, proteins with large dissociation constants or proteins with unstable binding, such as proteins such as transcription factors that bind to DNA on chromatin, are targeted between lots or samples with different conditions. The effect of being able to perform correction for comparison of the above more accurately than in the past is great.
[内部標準分子]
本発明の第一の発明の内部標準分子は免疫沈降用の内部標準分子であり、核酸と、前記免疫沈降で用いる抗体が認識するエピトープを含むタンパク質又はその部分ペプチドとが結合したものである。以下に、本発明の第一の発明の内部標準分子の詳細を記載する。
[Internal standard molecule]
The internal standard molecule of the first invention of the present invention is an internal standard molecule for immunoprecipitation, and is a combination of a nucleic acid and a protein containing an epitope recognized by the antibody used in the immunoprecipitation or a partial peptide thereof. Details of the internal standard molecule of the first invention of the present invention are described below.
[核酸]
本発明の第一の発明の内部標準分子は核酸を含む。
[Nucleic acid]
The internal standard molecule of the first invention of the present invention contains a nucleic acid.
核酸の種類としては、例えば、DNAやRNA、人工核酸などが挙げられる。合成の容易さ、他の実験系との関連性、分解しにくい安定性を有する等の観点から、好ましくはDNAであり、より好ましくは2本鎖DNAである。修飾塩基を含むものでもよい。 Examples of the type of nucleic acid include DNA, RNA, and artificial nucleic acid. From the viewpoints of ease of synthesis, relevance to other experimental systems, and stability that is difficult to decompose, DNA is preferable, and double-stranded DNA is more preferable. It may contain a modified base.
核酸の塩基配列としては、ハイブリダイゼーションやPCRで検出可能であれば特段限定されないが、被験試料中の物質との結合などの相互作用を極力小さくするために、被検試料が由来する生物種のゲノム中に含まれない配列からなることが好ましい。すなわち、クロマチン免疫沈降に使用する場合、試料の染色体上には含まれない配列とすることが好ましい。さらに、被験試料中の物質との結合などの相互作用を極力小さくするために、被検試料が由来する生物種の遺伝子制御配列等のタンパク質結合配列を含まないことが好ましい。 The nucleotide sequence of the nucleic acid is not particularly limited as long as it can be detected by hybridization or PCR, but in order to minimize the interaction such as binding to the substance in the test sample, the species of the species from which the test sample is derived is used. It preferably consists of a sequence not contained in the genome. That is, when used for chromatin immunoprecipitation, it is preferable to use a sequence not included on the chromosome of the sample. Furthermore, in order to minimize the interaction such as the binding with a substance in the test sample, it is preferable not to include a protein binding sequence such as a gene regulatory sequence of a biological species from which the test sample is derived.
例えば、酵母などの菌類、大腸菌などの細菌、ショウジョウバエなどに由来する配列が挙げられる。中でも、被検試料として哺乳動物の試料を使用する場合、好ましくは酵母、大腸菌などの細菌に由来する配列であり、より好ましくは酵母に由来する配列である。
酵母に由来する核酸の配列としては、例えば、配列番号1〜配列番号4で表される配列が挙げられる。
なお、どの生物種にも由来しない人工配列でもよい。
Examples thereof include sequences derived from fungi such as yeast, bacteria such as Escherichia coli, and fruit fly. Among them, when a mammalian sample is used as the test sample, a sequence derived from a bacterium such as yeast or Escherichia coli is preferable, and a sequence derived from yeast is more preferable.
Examples of the nucleic acid sequence derived from yeast include the sequences represented by SEQ ID NO: 1 to SEQ ID NO: 4.
An artificial sequence not derived from any species may be used.
また、PCRで増幅する際のプライマー設計の都合上、リピート配列を含まないことが好ましい。 Moreover, it is preferable not to include a repeat sequence for the convenience of primer design when amplifying by PCR.
その他、核酸としては、PCR反応やハイブリダイゼーション反応で検出可能であれば、その種類、GC含量、塩基配列の長さ等に特に制限はないが、GC含量としては、好ましくは30%以上、より好ましくは40%以上であり、好ましくは70%以下、より好ましくは60%以下である。当該範囲内のGC含量にあることで、非特異的配列の増幅を抑制し、目的配列を効率的に増幅することができる。 In addition, as long as the nucleic acid can be detected by PCR reaction or hybridization reaction, the type, GC content, length of base sequence, etc. are not particularly limited, but the GC content is preferably 30% or more, more Preferably it is 40% or more, Preferably it is 70% or less, More preferably, it is 60% or less. By having a GC content within this range, amplification of non-specific sequences can be suppressed, and the target sequence can be efficiently amplified.
核酸の塩基配列の長さとしては、後述するPCRでDNAが増幅すれば特段限定されないが、通常15塩基以上、好ましくは20塩基以上、より好ましくは25塩基以上であり、通常200塩基以下、好ましくは100塩基以下である。 The length of the base sequence of the nucleic acid is not particularly limited as long as DNA is amplified by PCR, which will be described later, but usually 15 bases or more, preferably 20 bases or more, more preferably 25 bases or more, and usually 200 bases or less, preferably Is less than 100 bases.
(核酸の製造方法)
選択された塩基配列を有する核酸の製造方法は特段限定されず、公知の方法を用いることができる。例えば、塩基配列の長さが短ければ、公知の方法で人工的に合成してもよく、公知の受託サービスを利用してもよい。
また、公知の遺伝子工学的手法により製造することもできる。例えば、選択した塩基配列が由来する生物種のゲノムDNAを鋳型とし、目的とする塩基配列を増幅できるように設計したプライマーセットを使用したPCRを行うことによって得ることもできる。
(Method for producing nucleic acid)
The method for producing the nucleic acid having the selected base sequence is not particularly limited, and a known method can be used. For example, if the length of the base sequence is short, it may be artificially synthesized by a known method, or a known trust service may be used.
It can also be produced by a known genetic engineering technique. For example, it can also be obtained by performing PCR using a primer set designed to amplify the target base sequence using the genomic DNA of the biological species from which the selected base sequence is derived as a template.
[タンパク質]
本発明の第一の発明の内部標準分子はタンパク質を含む。前記タンパク質は、前記免疫沈降で用いる抗体が認識するエピトープを含むタンパク質又はその部分ペプチドである。また、前記タンパク質は、当該抗体が認識するエピトープを含むタンパク質又はその部分ペプチドにさらにタグ配列が付与されたタンパク質又はその部分ペプチドであってもよい。ここで、タグ配列とは、該抗体が認識するエピトープを含むタンパク質又はその部分ペプチドの標識として機能するタンパク質またはペプチドをいう。タグ配列の具体的なものとしては、例えば、ヒスチジン(His)タグ、グルタチオン−S−トランスフェラーゼ(GST)タグ、FLAGタグが挙げられる。当該タグ配列は、市販される当該タグ配列との融合タンパク質を発現する発現ベクターを用いた遺伝子組み換え技術を使用することにより、当該抗体が認識するエピトープを含むタンパク質又はその部分ペプチドに付与することができる。タグ配列は、例えば、当該抗体が認識するエピトープを含むタンパク質又はその部分ペプチドの回収や精製に利用することができる。
[protein]
The internal standard molecule of the first invention of the present invention includes a protein. The protein is a protein containing an epitope recognized by the antibody used in the immunoprecipitation or a partial peptide thereof. Further, the protein may be a protein containing an epitope recognized by the antibody or a partial peptide thereof and a protein or a partial peptide thereof to which a tag sequence is added. Here, the tag sequence refers to a protein or peptide that functions as a label for a protein containing an epitope recognized by the antibody or a partial peptide thereof. Specific examples of the tag sequence include a histidine (His) tag, a glutathione-S-transferase (GST) tag, and a FLAG tag. The tag sequence may be added to a protein containing an epitope recognized by the antibody or a partial peptide thereof by using a genetic recombination technique using an expression vector that expresses a fusion protein with the tag sequence that is commercially available. it can. The tag sequence can be used, for example, for recovery or purification of a protein containing an epitope recognized by the antibody or a partial peptide thereof.
本発明の第一の発明の内部標準分子が含むタンパク質とは、通常、アミノ酸配列全長を意味するが、シグナル配列が除かれた成熟型タンパク質の全長や変異型タンパク質も含まれる。全長の場合、本発明の第一の発明の内部標準分子が含むタンパク質は、前記免疫沈降で用いる抗体が認識するエピトープを当然に含んでいる。 The protein contained in the internal standard molecule of the first invention of the present invention usually means the full length of the amino acid sequence, but also includes the full length of the mature protein from which the signal sequence is removed and the mutant protein. In the case of the full length, the protein contained in the internal standard molecule of the first invention of the present invention naturally contains an epitope recognized by the antibody used in the immunoprecipitation.
本発明の第一の発明の内部標準分子が含むタンパク質としては特段限定されず、アミノ配列やその長さ等に制限はない。内部標準分子が含むタンパク質としては、例えば、DNA結合タンパク質が好ましく、具体的には、転写因子、転写制御因子、ヒストンタンパク質、クロマチン制御因子などが挙げられる。 The protein contained in the internal standard molecule of the first invention of the present invention is not particularly limited, and there is no limitation on the amino sequence or its length. As the protein contained in the internal standard molecule, for example, a DNA binding protein is preferable, and specific examples include a transcription factor, a transcription control factor, a histone protein, a chromatin control factor, and the like.
転写因子としては特段限定されないが、例えば、IRF4タンパク質、p53タンパク質、NF−κB、MYCタンパク質、Pax5タンパク質などが挙げられる。転写制御因子としては特段限定されないが、Rbタンパク質、BRCA1タンパク質などが挙げられる。 Although it does not specifically limit as a transcription factor, For example, IRF4 protein, p53 protein, NF- (kappa) B, MYC protein, Pax5 protein etc. are mentioned. The transcription control factor is not particularly limited, and examples thereof include Rb protein and BRCA1 protein.
ヒストンタンパク質としては特段限定されないが、例えば、H2Aタンパク質、H2Bタンパク質、H3タンパク質、H4タンパク質などのコアヒストンタンパク質、H1タンパク質などのリンカーヒストンなどが挙げられる。 Although it does not specifically limit as histone protein, For example, linker histones, such as core histone proteins, such as H2A protein, H2B protein, H3 protein, and H4 protein, H1 protein etc. are mentioned.
また、これらはバリアントであってもよい。さらに、これらのヒストンタンパク質は化学修飾を受けていてもよい。例えば、アセチル化、リン酸化、メチル化、ユビキチン化がされていてもよい。メチル化の場合、モノメチル化、ジメチル化、トリメチル化されていてもよい。 These may be variants. Furthermore, these histone proteins may be chemically modified. For example, acetylation, phosphorylation, methylation, and ubiquitination may be performed. In the case of methylation, it may be monomethylated, dimethylated or trimethylated.
H3タンパク質であれば、例えば、9番目のリジン残基がメチル化されている場合(H3K9me)、27番目のリジン残基がメチル化されている場合(H3K27me)、9番目のリジン残基がアセチル化されている場合(H3K9Ac)などが挙げられる。また、9番目のリジン残基がトリメチル化されている場合(H3K9me3)、27番目のリジン残基がトリメチル化されている場合(H3K27me3)なども挙げられる。 In the case of the H3 protein, for example, when the 9th lysine residue is methylated (H3K9me), when the 27th lysine residue is methylated (H3K27me), the 9th lysine residue is acetylated. (H3K9Ac) and the like. In addition, the case where the 9th lysine residue is trimethylated (H3K9me3), the case where the 27th lysine residue is trimethylated (H3K27me3), and the like can also be mentioned.
同様に、H2Aタンパク質であれば、例えば、5番目のリジン残基がアセチル化されている場合(H2AK5Ac)、1番目のセリン残基がリン酸化されている場合(H2AS1ph)、120番目のスレオニン残基がリン酸化されている場合(H2AT120ph)、119番目のリジン残基がユビキチン化されている場合(H2AK119ub)などが挙げられる。 Similarly, in the case of the H2A protein, for example, when the fifth lysine residue is acetylated (H2AK5Ac) and when the first serine residue is phosphorylated (H2AS1ph), the 120th threonine residue Examples include a case where the group is phosphorylated (H2AT120ph) and a case where the 119th lysine residue is ubiquitinated (H2AK119ub).
同様に、H2Bタンパク質であれば、例えば、5番目のリジン残基がアセチル化されている場合(H2BK5Ac)、14番目のセリン残基がリン酸化されている場合(H2BS14ph)、120番目のリジン残基がユビキチン化されている場合(H2BK120ub)などが挙げられる。 Similarly, for the H2B protein, for example, when the fifth lysine residue is acetylated (H2BK5Ac), when the 14th serine residue is phosphorylated (H2BS14ph), the 120th lysine residue Examples include a case where the group is ubiquitinated (H2BK120ub).
同様に、H4タンパク質であれば、例えば、5番目のリジン残基がアセチル化されている場合(H4K5Ac)、1番目のセリン残基がリン酸化されている場合(H4S1ph)、3番目のアルギニン残基がメチル化されている場合(H4R3me)などが挙げられる。 Similarly, in the case of H4 protein, for example, when the fifth lysine residue is acetylated (H4K5Ac), when the first serine residue is phosphorylated (H4S1ph), the third arginine residue Examples include a case where the group is methylated (H4R3me).
クロマチン制御因子としては特段限定されないが、例えば、Brg1、p300、Pc4などが挙げられる。 Although it does not specifically limit as a chromatin control factor, For example, Brg1, p300, Pc4 etc. are mentioned.
[部分ペプチド]
本発明の第一の発明の内部標準分子が含むタンパク質の部分ペプチドとしては、免疫沈降で用いる抗体が認識するエピトープを含んでいれば特段限定されないが、例えば、20〜100アミノ酸の部分ペプチドが例示される。
[Partial peptide]
The partial peptide of the protein contained in the internal standard molecule of the first invention of the present invention is not particularly limited as long as it contains an epitope recognized by the antibody used in immunoprecipitation. For example, a partial peptide of 20 to 100 amino acids is exemplified. Is done.
(タンパク質又はその部分ペプチドの製造方法)
タンパク質又はその部分ペプチドのアミノ酸配列の長さが短い場合、その製造方法は特段限定されず、公知のペプチド合成法に従って製造することができる。例えば、固相合成法、液相合成法が挙げられる。精製方法としては、例えば、溶媒抽出、蒸留、カラムクロマトグラフィー、液体クロマトグラフィー、再結晶などを組み合わせることでき、これにより、ペプチドを単離精製できる。得られるペプチドが遊離体である場合には、公知の方法によって適当な塩に変換することができ、逆に塩で得られた場合には、公知の方法によって遊離体または他の塩に変換することもできる。ペプチドに抗体が認識するリン酸化、アセチル化、メチル化などの修飾を入れることもできる。
(Method for producing protein or partial peptide thereof)
When the length of the amino acid sequence of the protein or its partial peptide is short, its production method is not particularly limited and can be produced according to a known peptide synthesis method. For example, a solid phase synthesis method and a liquid phase synthesis method can be mentioned. As the purification method, for example, solvent extraction, distillation, column chromatography, liquid chromatography, recrystallization and the like can be combined, whereby the peptide can be isolated and purified. When the obtained peptide is a free form, it can be converted into an appropriate salt by a known method. Conversely, when it is obtained as a salt, it is converted into a free form or other salt by a known method. You can also Modifications such as phosphorylation, acetylation, and methylation recognized by the antibody can also be added to the peptide.
タンパク質又はその部分ペプチドのアミノ酸配列の長さが長い場合、又は、短い場合であっても、遺伝子工学的手法によって製造することもできる。例えば、タンパク質又はその部分ペプチドをコードするDNAを作製し、該DNAを用いて組換え発現ベクターを構築し、宿主に導入して発現させ、精製して製造することができる。いずれも公知の方法を用いて行うことができる。 Even when the amino acid sequence of the protein or its partial peptide is long or short, it can be produced by genetic engineering techniques. For example, a DNA encoding a protein or a partial peptide thereof can be prepared, a recombinant expression vector can be constructed using the DNA, introduced into a host, expressed, and purified for production. Any of them can be performed using a known method.
上記したタンパク質又はその部分ペプチドはストレプトアビジンタグ、Hisタグ、GSTタグ、Flagタグなどのタグ配列を含む融合タンパク質であってもよい。 The above protein or a partial peptide thereof may be a fusion protein containing a tag sequence such as a streptavidin tag, a His tag, a GST tag, or a Flag tag.
[核酸とタンパク質又はその部分ペプチドとの結合]
(核酸の修飾)
本発明の第一の発明の内部標準分子は、核酸とタンパク質又は部分ペプチドとが結合しているものである。その結合態様は特段限定されないが、不可逆的な結合が好ましい。核酸側については、例えば、核酸の末端を、タンパク質又は部分ペプチドと結合できるように修飾することなどが挙げられる。
核酸の修飾の態様は、タンパク質又は部分ペプチドと結合するのであれば特段限定されないが、例えば、核酸の末端に、後述するタンパク質またはペプチドに導入した標識物質や官能基と反応して結合する標識物質や官能基を導入することが挙げられる。例えば、核酸の末端にビオチン、チオール基、アミノ基などの標識物質を導入することなどが挙げられる。尚、これらの標識物質や官能基はスペーサーを介して核酸に導入されてもよい。
[Binding of nucleic acid and protein or partial peptide thereof]
(Modification of nucleic acid)
The internal standard molecule of the first invention of the present invention is one in which a nucleic acid and a protein or partial peptide are bound. The bonding mode is not particularly limited, but irreversible bonding is preferable. Regarding the nucleic acid side, for example, modification of the end of the nucleic acid so that it can be bound to a protein or a partial peptide can be mentioned.
The mode of modification of the nucleic acid is not particularly limited as long as it binds to a protein or partial peptide. For example, a labeling substance that binds to the end of a nucleic acid by reacting with a labeling substance or functional group introduced into the protein or peptide described later And introducing a functional group. For example, introduction of a labeling substance such as biotin, a thiol group or an amino group at the end of the nucleic acid can be mentioned. These labeling substances and functional groups may be introduced into the nucleic acid via a spacer.
(核酸の修飾方法)
核酸の修飾の方法は特段限定されず、核酸をPCRで増幅する際に末端に標識塩基が導入されたプライマーを用いる方法、核酸合成機で核酸を合成する際に末端塩基として標識塩基を用いる方法など、公知の方法に従うことができる。
例えば、核酸をPCRで増幅する際のプライマーとして、5’末端がビオチン化されたDNAや5’末端がアミノ化された核酸を用いることなどが挙げられる。5’末端がアミノ化されたDNAを用いる場合には、さらに、該アミノ基を介してN−ヒドロキシスクシンイミド活性エステルと結合する方法が挙げられる。例えば、N−ヒドロキシスクシンイミド活性エステルとマレイミド基を導入した二価性試薬であるSMCC(succinimidyl-4-(N-maleimidomethyl)cyclohexane-1-carboxylate)のN−ヒドロキシスクシンイミド活
性エステルと結合させる方法が挙げられる。
(Nucleic acid modification method)
The method of modifying the nucleic acid is not particularly limited, and a method using a primer with a labeled base introduced at the end when the nucleic acid is amplified by PCR, a method using a labeled base as the terminal base when synthesizing the nucleic acid with a nucleic acid synthesizer A known method can be followed.
For example, as a primer for amplifying a nucleic acid by PCR, DNA having a biotinylated 5 ′ end or a nucleic acid having an
(タンパク質又は部分ペプチドの修飾)
本発明の第一の発明の内部標準分子は、その内部標準分子が含む核酸とタンパク質又は
部分ペプチドと結合しているものである。タンパク質又は部分ペプチド側については、核酸と結合できるように修飾される。
タンパク質又は部分ペプチドの修飾の態様は、核酸と結合し、免疫沈降で用いる抗体が認識できるのであれば、特段限定されないが、例えば、タンパク質又は部分ペプチドに、核酸に導入した前記標識物質や官能基と反応して結合する標識物質や官能基を導入することが挙げられる。また、タンパク質又は部分ペプチドの修飾は、タンパク質又は部分ペプチドの末端であってもよく、末端でなくてもよい。
(Modification of protein or partial peptide)
The internal standard molecule of the first invention of the present invention is one in which the nucleic acid contained in the internal standard molecule and a protein or partial peptide are bound. The protein or partial peptide side is modified so that it can bind to a nucleic acid.
The modification of the protein or partial peptide is not particularly limited as long as it binds to the nucleic acid and can recognize the antibody used for immunoprecipitation. For example, the labeling substance or functional group introduced into the nucleic acid in the protein or partial peptide is not limited. Introducing a labeling substance or a functional group that reacts with and binds. The modification of the protein or partial peptide may or may not be at the end of the protein or partial peptide.
タンパク質又は部分ペプチドの修飾としては、例えば、核酸としてビオチン標識核酸を用いる場合には、アビジン標識やストレプトアビジン標識が挙げられる。また核酸としてアミノ基を介してN−ヒドロキシスクシンイミド活性エステルと結合した核酸を用いる場合には、システイン標識が挙げられる。システインは内在のシステインを標識してもよいし、新たにシステイン残基を導入してもよい。 Examples of protein or partial peptide modifications include avidin labeling and streptavidin labeling when a biotin-labeled nucleic acid is used as the nucleic acid. Moreover, when using the nucleic acid couple | bonded with N-hydroxysuccinimide active ester through the amino group as a nucleic acid, a cysteine label | marker is mentioned. Cysteine may label the endogenous cysteine or introduce a new cysteine residue.
(タンパク質又は部分ペプチドの修飾方法)
タンパク質又はその部分ペプチドを修飾する方法は特段限定されないが、遺伝子工学的手法を用いることができる。例えば、上記したタンパク質又はその部分ペプチドの製造方法において、ベクターを作製する際に、アビジンやストレプトアビジンなどの標識分子をコードするDNAとタンパク質又はその部分ペプチドをコードするDNAと連結するなどしてベクターに挿入し、融合タンパク質として発現させることができる。
このとき、タンパク質又は部分ペプチドが核酸と結合し、免疫沈降で用いる抗体が認識できるのであれば、標識分子をコードするDNAは、タンパク質又は部分ペプチドをコードするDNAの上流に配置されても下流に配置されても構わない。
(Protein or partial peptide modification method)
The method for modifying the protein or its partial peptide is not particularly limited, but genetic engineering techniques can be used. For example, in the above-described method for producing a protein or a partial peptide thereof, when a vector is produced, the vector encoding a label molecule such as avidin or streptavidin is linked to a DNA encoding a protein or a partial peptide thereof. And can be expressed as a fusion protein.
At this time, as long as the protein or partial peptide binds to the nucleic acid and the antibody used in immunoprecipitation can be recognized, the DNA encoding the labeled molecule can be located downstream of the DNA encoding the protein or partial peptide. It may be arranged.
(核酸とタンパク質又はその部分ペプチドとの結合方法)
核酸とタンパク質又はその部分ペプチドとの結合は公知の方法で行うことができる。
例えば、末端がビオチン修飾された核酸と、ストレプトアビジンとタンパク質との融合タンパク質との結合であれば、単に両者を溶液中で混合すればよい。その割合は実験により変えればよい。
(Method of binding nucleic acid to protein or partial peptide thereof)
The binding between the nucleic acid and the protein or its partial peptide can be performed by a known method.
For example, in the case of binding between a nucleic acid modified with biotin at the end and a fusion protein of streptavidin and a protein, both may be simply mixed in a solution. The ratio may be changed by experiment.
<2.免疫沈降方法>
本発明の第二の発明の免疫沈降方法は、
被検試料と前記内部標準分子とを混合する工程、
免疫沈降工程、及び、
前記内部標準分子の核酸部分を検出することによって標準化を行う工程
を含む免疫沈降方法である。
<2. Immunoprecipitation method>
The immunoprecipitation method of the second invention of the present invention comprises:
Mixing the test sample with the internal standard molecule;
An immunoprecipitation step, and
An immunoprecipitation method comprising a step of performing normalization by detecting a nucleic acid portion of the internal standard molecule.
[被検試料と内部標準分子とを混合する工程]
本工程における被検試料と内部標準分子との混合方法は特段限定されず、ピペッティングなどの当該技術分野で通常に行われる方法で行えばよい。
[Process of mixing test sample and internal standard molecule]
The mixing method of the test sample and the internal standard molecule in this step is not particularly limited, and may be performed by a method usually performed in the technical field such as pipetting.
[免疫沈降工程]
免疫沈降の方法は特段限定されず、公知の免疫沈降法を用いることができる。抗体をビーズなどの担体に結合させ、それを被検試料と内部標準分子との混合液に添加し、一定時間、例えば、30分〜1日インキュベートしたのち、遠心分離などで沈降物を取得する。沈降物をバッファーなどで洗浄したのち、次の工程に使用する。
[Immunoprecipitation process]
The method of immunoprecipitation is not particularly limited, and a known immunoprecipitation method can be used. An antibody is bound to a carrier such as a bead, added to a mixed solution of a test sample and an internal standard molecule, incubated for a certain time, for example, 30 minutes to 1 day, and then a precipitate is obtained by centrifugation or the like. . The precipitate is washed with a buffer and used for the next step.
免疫沈降における抗体としては、通常の免疫沈降法と同様に、目的の断片DNAに結合していることが予想されるタンパク質に対する抗体を使用すればよく、この抗体で免疫沈降することにより、目的のタンパク質とそれに結合している断片DNAの複合体、及び、
内部標準分子を沈降させることができる。
そして、内部標準分子の核酸部分を検出し、その検出結果に基づいて、免疫沈降の測定結果を標準化する。通常の共免疫沈降の測定結果についても、異なる試料間で実験条件間のばらつきなどを補正することが可能となる。
As an antibody in immunoprecipitation, an antibody against a protein that is expected to bind to a target fragment DNA may be used in the same manner as in a normal immunoprecipitation method. A complex of protein and fragment DNA bound thereto, and
Internal standard molecules can be precipitated.
Then, the nucleic acid portion of the internal standard molecule is detected, and the measurement result of immunoprecipitation is standardized based on the detection result. Regarding the measurement result of normal co-immunoprecipitation, it is possible to correct variations in experimental conditions between different samples.
以下に、クロマチン免疫沈降の具体的な態様を説明する。ただし、これらの例には限定されない。 Below, the specific aspect of a chromatin immunoprecipitation is demonstrated. However, it is not limited to these examples.
<2−1.クロマチン免疫沈降の第一の実施態様>
本発明の第二の発明のクロマチン免疫沈降方法の第一の実施態様は、
被検試料と前記内部標準分子とを混合する工程、
クロマチン免疫沈降工程、
前記クロマチン免疫沈降工程で得られた試料中の目的DNA及び内部標準分子のDNA部分を増幅する工程、及び、
前記増幅工程で得られた内部標準分子のDNA部分の増幅DNAの量を指標として、試料中の目的断片DNAの増幅DNAの量を補正する工程
を含むクロマチン免疫沈降方法である。
<2-1. First Embodiment of Chromatin Immunoprecipitation>
The first embodiment of the chromatin immunoprecipitation method of the second invention of the present invention comprises:
Mixing the test sample with the internal standard molecule;
Chromatin immunoprecipitation process,
Amplifying the target DNA and the DNA portion of the internal standard molecule in the sample obtained in the chromatin immunoprecipitation step; and
A chromatin immunoprecipitation method comprising a step of correcting the amount of amplified DNA of a target fragment DNA in a sample using the amount of amplified DNA of the DNA portion of the internal standard molecule obtained in the amplification step as an index.
[被検試料と内部標準分子とを混合する工程]
本工程における被検試料と内部標準分子との混合方法は特段限定されず、ピペッティングなどの当該技術分野で通常に行われる方法で行えばよい。
[Process of mixing test sample and internal standard molecule]
The mixing method of the test sample and the internal standard molecule in this step is not particularly limited, and may be performed by a method usually performed in the technical field such as pipetting.
[クロマチン免疫沈降工程]
クロマチン免疫沈降の方法は特段限定されず、公知のクロマチン免疫沈降法を用いることができる。
例えば、被検試料中に存在するクロマチン上のDNAとタンパク質との複合体をホルムアルデヒドなどの架橋剤で架橋して(例えば、室温、10分の条件)、その後、細胞を回収し、DNAを100〜500bpの長さに超音波破砕する。そして、その超音波破砕されたDNAとタンパク質との複合体を含む試料を用いて免疫沈降を行うという方法が挙げられる。
被検試料と内部標準分子とを混合しておくと、クロマチン上のDNAとタンパク質との複合体とともに内部標準分子も抗体によって沈降される。
[Chromatin immunoprecipitation process]
The method of chromatin immunoprecipitation is not particularly limited, and a known chromatin immunoprecipitation method can be used.
For example, a complex of DNA and protein on chromatin present in a test sample is cross-linked with a cross-linking agent such as formaldehyde (for example, at room temperature for 10 minutes), and then the cells are recovered and the DNA is 100 Sonicate to a length of ~ 500 bp. And the method of performing immunoprecipitation using the sample containing the composite_body | complex of DNA and protein which were ultrasonically disrupted is mentioned.
When the test sample and the internal standard molecule are mixed, the internal standard molecule is also precipitated by the antibody together with the complex of DNA and protein on chromatin.
[前記クロマチン免疫沈降工程で得られた試料中の目的DNA及び内部標準分子のDNA部分を増幅する工程]
本工程における増幅方法は、目的のDNA及び内部標準分子のDNAを増幅させることができ、後工程における増幅DNAの定量ができれば特段限定されず、公知の方法を用いることができる。PCR法が好適に使用され、例えば、リアルタイムPCR法などが挙げられる。
[Amplification of target DNA and DNA portion of internal standard molecule in sample obtained in chromatin immunoprecipitation step]
The amplification method in this step is not particularly limited as long as the target DNA and the DNA of the internal standard molecule can be amplified, and the amplified DNA in the subsequent step can be quantified, and a known method can be used. A PCR method is preferably used, and examples thereof include a real-time PCR method.
本工程では、試料中の目的DNAを増幅するプライマーセットと、内部標準分子のDNAを増幅するプライマーセットとを用いればよく、それぞれのDNAがそれぞれに増幅されるプライマーセットを用いればよい。 In this step, a primer set for amplifying the target DNA in the sample and a primer set for amplifying the DNA of the internal standard molecule may be used, and a primer set for amplifying each DNA may be used.
リアルタイムPCR法を用いて試料中の目的DNA及び内部標準分子のDNAを増幅させる場合の方法としては、公知の方法を用いることができる。例えば、インターカレーション法やハイブリダイゼーション法、LUX法などが挙げられる。
インターカレーション法では、例えば、SYBR Green Iのように、二本鎖DNAに特異的にインターカレートして蛍光を発する色素などを用いることができる。
ハイブリダイゼーション法では、例えば、TaqManプローブのように、DNA配列
に特異的なオリゴヌクレオチドに蛍光式を結合させたプローブなどを用いることができる。
As a method for amplifying the target DNA and the internal standard molecule DNA in the sample using the real-time PCR method, a known method can be used. For example, intercalation method, hybridization method, LUX method and the like can be mentioned.
In the intercalation method, for example, a dye that specifically intercalates with double-stranded DNA and emits fluorescence, such as SYBR Green I, can be used.
In the hybridization method, for example, a probe in which a fluorescent formula is bound to an oligonucleotide specific to a DNA sequence, such as a TaqMan probe, can be used.
[増幅工程で得られた内部標準分子のDNA部分の増幅量を指標として、試料中の目的DNAの量を補正する工程]
被検試料と混合した内部標準分子のDNA部分の量は既知である。よって、本工程において、増幅された内部標準分子のDNA部分が定量できれば、これを指標として、公知の方法、例えば、Ct値を比較する方法、微量流路電気泳動の方法を用いて、増幅された、試料中の目的DNA量を補正し、定量することができる。
[Step of correcting the amount of target DNA in the sample using the amplification amount of the DNA portion of the internal standard molecule obtained in the amplification step as an index]
The amount of the DNA portion of the internal standard molecule mixed with the test sample is known. Therefore, in this step, if the DNA portion of the amplified internal standard molecule can be quantified, it can be amplified using a known method such as a method of comparing Ct values or a method of microchannel electrophoresis using this as an index. In addition, the amount of target DNA in the sample can be corrected and quantified.
一般的にクロマチン免疫沈降法では、沈降するDNAとタンパク質との複合体の量が多いほど、タンパク質の当該DNA領域への結合量が多いと判定される。そこで、試料中の目的DNAとして、転写因子の結合配列として既知の配列を想定し、当該既知配列を増幅するためのプライマーセットを用いた場合は、免疫沈降後の増幅工程において得られる増幅量が多いほど転写因子の結合量が多いと判断することができる。そして、この量を内部標準の増幅量で補正することで、より正確に結合量を把握することができる。
例えば、特定の物質の投与により、沈降するDNAとタンパク質との複合体の量が増加すれば、そのDNA領域に対するタンパク質の結合量がその特定の物質により増加した、すなわち、発現制御に変化が生じたと評価される。また、疾患患者と健常人での比較、および変異保有者と非保有者との比較を行うことで、疾患や変異とタンパク質結合量の関係を調べることもできる。
In general, in chromatin immunoprecipitation, it is determined that the greater the amount of the complex of DNA and protein that is precipitated, the greater the amount of protein bound to the DNA region. Thus, assuming a known sequence as a transcription factor binding sequence as the target DNA in the sample and using a primer set for amplifying the known sequence, the amplification amount obtained in the amplification step after immunoprecipitation is It can be determined that the greater the amount, the greater the amount of transcription factor binding. Then, by correcting this amount with the amplification amount of the internal standard, the amount of binding can be grasped more accurately.
For example, if the amount of a complex of precipitated DNA and protein increases by administration of a specific substance, the amount of protein binding to the DNA region increases by the specific substance, that is, the expression control changes. It is evaluated. In addition, the relationship between the disease or mutation and the amount of protein binding can also be examined by comparing the diseased patient with a healthy person and comparing the mutation carrier with a non-carrier.
<2−3.クロマチン免疫沈降の第二の実施態様>
本発明の第二の発明のクロマチン免疫沈降方法の第二の実施態様は、
被検試料と前記内部標準分子とを混合する工程、
クロマチン免疫沈降工程、
前記クロマチン免疫沈降工程で得られた試料中の目的DNA及び内部標準分子のDNA部分を増幅する工程、
前記増幅工程で増幅した試料中の目的DNA及び内部標準分子のDNA部分の塩基配列を解析する工程、及び、
前記塩基配列を解析する工程で得られた内部標準分子のDNA部分の塩基配列のシーケンス量を指標として、試料中の目的DNAの塩基配列のシーケンス量を補正する工程
を含む免疫沈降方法である。
<2-3. Second Embodiment of Chromatin Immunoprecipitation>
A second embodiment of the chromatin immunoprecipitation method of the second invention of the present invention comprises:
Mixing the test sample with the internal standard molecule;
Chromatin immunoprecipitation process,
Amplifying the target DNA in the sample obtained in the chromatin immunoprecipitation step and the DNA portion of the internal standard molecule;
Analyzing the base sequence of the DNA portion of the target DNA and the internal standard molecule in the sample amplified in the amplification step; and
The immunoprecipitation method includes a step of correcting the sequence amount of the base sequence of the target DNA in the sample using the sequence amount of the base sequence of the DNA portion of the internal standard molecule obtained in the step of analyzing the base sequence as an index.
[被検試料と内部標準分子とを混合する工程]
本工程については、上記した第一の実施態様における「被検試料と前記内部標準分子とを混合する工程」の説明が適用される。
[Process of mixing test sample and internal standard molecule]
For this step, the description of “the step of mixing the test sample and the internal standard molecule” in the first embodiment described above is applied.
[クロマチン免疫沈降工程]
本工程については、上記した第一の実施態様における「免疫沈降工程」の説明が適用される。
[Chromatin immunoprecipitation process]
The description of the “immunoprecipitation step” in the first embodiment is applied to this step.
[前記クロマチン免疫沈降工程で得られた目的の断片DNA及び内部標準分子のDNA部分を増幅する工程]
本工程については、上記した第一の実施態様における「前記クロマチン免疫沈降工程で得られた試料中の目的DNA及び内部標準分子のDNA部分を増幅する工程」の説明が適用される。
[Amplification of the target fragment DNA obtained in the chromatin immunoprecipitation step and the DNA portion of the internal standard molecule]
The description of “the step of amplifying the target DNA and the DNA portion of the internal standard molecule in the sample obtained in the chromatin immunoprecipitation step” in the first embodiment is applied to this step.
[増幅した試料中の目的DNA及び内部標準分子のDNA部分の塩基配列を解析する工程]
前記増幅工程で増幅した試料中の目的DNA及び内部標準分子のDNA部分の塩基配列の解析方法は、特段限定されないが、例えば、次世代シーケンサーを用いて行うことができる。市販されている次世代シーケンサーとしては、例えば、Illumina社、SOLiD社、Helicos社、Complete Genomics社、Polonator社、Ion Torrent社、Pacific Biosciences社の次世代シーケンサーや次次世代シーケンサーが挙げられる(例えば、Mardis, Annu. Rev.
Genom. Human Genet. (2008) vol.9, p.387-402およびPersson et al., Chem. Soc. Rev. (2010) vol.39, p.985-999)。次世代シークエンサーは、DNAポリメラーゼまたはDNAリガーゼによる逐次的DNA合成法を用いて、蛍光・発光など光検出により超並列的に塩基配
列を決定する原理のものである。DNAポリメラーゼを用いる方法として、GS FLX(Roche Diagnostics)、Solexa (Illumina)等が、またDNAリガーゼを用いる方法としてSOLiD(Applied Biosystems)、Polonator (Dover Systems)等が知られている。また、DNA1分子を鋳型としてDNAポリメラーゼによるDNA合成を行い、1塩基ごとの反応を蛍光・発光などの
光で検出することにより、1分子リアルタイム観察により塩基配列を決定するHeliScope (Helicos Biosciences)、SMRT (Pacific Biosciences)等が知られている。その他に、Post-light シークエンシングと称される蛍光・発光など光検出以外の検出方法により、超並列的に塩基配列を決定する原理も報告されており、半導体(CMOS)チップを用いて、DNA ポリメラーゼにより各塩基が取り込まれるときに放出される水素イオン(pH変化)を検出することで塩基配列を決定する、Ion Torrent Systems等がこれに該当する。他にもNanopore
(Oxford Nanopore Technologies)等が知られている。
[A step of analyzing the base sequence of the DNA portion of the target DNA and internal standard molecule in the amplified sample]
The method for analyzing the base sequence of the target DNA in the sample amplified in the amplification step and the DNA portion of the internal standard molecule is not particularly limited, but can be performed using, for example, a next-generation sequencer. Commercially available next-generation sequencers include, for example, Illumina, SOLiD, Helicos, Complete Genomics, Polonator, Ion Torrent, Pacific Biosciences next-generation sequencers and next-generation sequencers (for example, Mardis, Annu. Rev.
Genom. Human Genet. (2008) vol. 9, p.387-402 and Persson et al., Chem. Soc. Rev. (2010) vol.39, p.985-999). The next-generation sequencer is based on the principle of determining base sequences in a super parallel manner by light detection such as fluorescence and luminescence using a sequential DNA synthesis method using DNA polymerase or DNA ligase. GS FLX (Roche Diagnostics), Solexa (Illumina), etc. are known as methods using DNA polymerase, and SOLiD (Applied Biosystems), Polonator (Dover Systems), etc. are known as methods using DNA ligase. In addition, DNA synthesis is performed with DNA polymerase using one DNA molecule as a template, and the base sequence is determined by real-time observation of one molecule by detecting the reaction of each base with light such as fluorescence and luminescence. SMRT, SMRT (Pacific Biosciences) and the like are known. In addition, the principle of determining base sequences in a massively parallel manner using a detection method other than light detection, such as fluorescence and luminescence, called post-light sequencing, has also been reported. DNA can be obtained using a semiconductor (CMOS) chip. This includes Ion Torrent Systems, which determines the base sequence by detecting hydrogen ions (pH change) released when each base is taken in by polymerase. Other Nanopore
(Oxford Nanopore Technologies) and the like are known.
[前記塩基配列を解析する工程で得られた内部標準分子のDNA部分の塩基配列のシーケンス量を指標として、試料中の目的DNAの塩基配列のシーケンス量を補正する工程]
増幅された試料中の目的DNAの塩基配列を、被検試料が由来する生物種のゲノム配列(リファレンス配列)にマップすることにより、解析された、試料中の目的DNAの塩基配列それぞれのシーケンス量が分かる。
被検試料と混合した内部標準分子のDNA部分の量は既知である。よって、内部標準分子のDNA部分の塩基配列のシーケンス量を指標として、試料中の目的DNAの塩基配列のシーケンス量を補正することができる。
[Step of correcting the sequence amount of the base sequence of the target DNA in the sample using the sequence amount of the base sequence of the DNA portion of the internal standard molecule obtained in the step of analyzing the base sequence as an index]
The sequence amount of each base sequence of the target DNA in the sample analyzed by mapping the base sequence of the target DNA in the amplified sample to the genome sequence (reference sequence) of the species from which the test sample is derived I understand.
The amount of the DNA portion of the internal standard molecule mixed with the test sample is known. Therefore, the sequence amount of the base sequence of the target DNA in the sample can be corrected using the sequence amount of the base sequence of the DNA portion of the internal standard molecule as an index.
一般的にChIP-seq法では、リファレンス配列にマップされた塩基配列の数(リード数)が多いほど、当該DNA領域はクロマチン免疫沈降法に用いた抗体と結合するタンパク質と複合体を形成する領域であって、何らかの発現制御を受けている領域であると同定される。 In general, in the ChIP-seq method, the larger the number of base sequences mapped to the reference sequence (number of reads), the more the DNA region forms a complex with the protein that binds to the antibody used in the chromatin immunoprecipitation method. Thus, it is identified as a region that is subject to some expression control.
しかし、このリード数は、タンパク質と抗体との交叉率や実験操作などによる誤差に起因して、ロットや条件の異なる試料間において異なるのが通常である。そのため、例えば、2群の被検試料に対して特定の物質を投与し、その結果、特定のDNA領域の塩基配列のリード数に差が生じた場合、その差が、該特定の物質が投与されたことに起因する有意な差なのか、または上記した誤差なのかが判断できない。 However, the number of reads is usually different between samples having different lots and conditions due to errors due to the crossover rate between the protein and the antibody or experimental operations. Therefore, for example, when a specific substance is administered to two groups of test samples and, as a result, there is a difference in the number of reads in the base sequence of a specific DNA region, the difference is determined by the administration of the specific substance. It is not possible to determine whether the difference is a significant difference due to the fact that the error has occurred or the error described above.
このような場合に本実施態様の免疫沈降方法を用いれば、内部標準分子のDNA部分の塩基配列のシーケンス量を指標として、2群の被検試料中の目的DNAの塩基配列のシーケンス量を補正することができ、得られた差が、該特定の物質が投与されたことに起因する有意な差なのか、または誤差なのかを判断することができる。例えば、特定のタンパク質の発現量が小さく、バックグラウンドとの差が顕著に表れない場合などに、誤差を有意な差と判断してしまうリスクや、逆に有意な差を誤差と判断してしまうリスクを低減することができる。 In such a case, if the immunoprecipitation method of this embodiment is used, the sequence amount of the base sequence of the target DNA in the two groups of test samples is corrected using the sequence amount of the base sequence of the DNA portion of the internal standard molecule as an index. And can determine whether the resulting difference is a significant difference or an error due to the administration of the particular substance. For example, when the expression level of a specific protein is small and the difference from the background does not appear significantly, the risk of judging the error as a significant difference, or conversely, the significant difference is judged as an error. Risk can be reduced.
本発明の方法によれば、高い精度で、遺伝子発現制御と疾患との関係や治療効果などを評価することができる。
例えば、特定の物質の投与により、特定のDNA領域の塩基配列のリード数が増加すれば、そのDNA領域は、その特定の物質により発現制御に変化が生じたと評価される。例えば、癌遺伝子の発現を制御する転写因子とその結合配列との相互作用をクロマチン免疫沈降で評価することにより、病態の予測や評価、さらには治療効果などを調べることができる。
また、患者由来の試料と健常人由来の試料を用いて比較することで、転写因子等のDNA結合タンパク質による転写制御と疾患の関係を調べることができる。
さらに、遺伝子変異を有する対象と、変異を有しない対象とで、それぞれの試料を用いて比較することで、転写因子等のDNA結合タンパク質による転写制御と遺伝子変異との関係を調べることができる。
According to the method of the present invention, it is possible to evaluate the relationship between gene expression control and disease, the therapeutic effect, and the like with high accuracy.
For example, if the number of reads in the base sequence of a specific DNA region is increased by administration of a specific substance, it is evaluated that the expression control of the DNA region has changed due to the specific substance. For example, by evaluating the interaction between a transcription factor that controls the expression of an oncogene and its binding sequence by chromatin immunoprecipitation, the prediction and evaluation of a disease state, and further the therapeutic effect can be examined.
Moreover, the relationship between transcription control by a DNA binding protein such as a transcription factor and a disease can be examined by comparing using a sample derived from a patient and a sample derived from a healthy person.
Furthermore, the relationship between transcriptional control by a DNA-binding protein such as a transcription factor and gene mutation can be examined by comparing a subject having a gene mutation and a subject having no mutation using each sample.
以下、本発明を実施例によりさらに具体的に説明するが、本発明はその要旨を逸脱しない限り、下記の実施例に限定されるものではない。 EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples. However, the present invention is not limited to the following examples without departing from the gist thereof.
[試験例1]
<ChIP−seq法を用いたヒストンH3タンパク質リジン27のトリメチル化状態の解析>
(概要)
NIH3T3細胞(ATCC CRL−1658)に、ヒトRasG12V遺伝子を組み込んだウイルスベクターpMX−puroを感染させ、細胞内でRasG12Vタンパク質を発現させた。また、別途、NIH3T3細胞に、RasG12V遺伝子を組み込んでいない対照ウイルスベクターpMX−puroを感染させた。それぞれの細胞群において、リジン27がトリメチル化されたヒストンH3タンパク質(以下、「H3K27me3」と称することがある。)を認識する抗体(抗ヒストンH3K27me3抗体)を用いてChIP−seq法を行い、塩基配列を解読した。
H3K27me3の量は、ウェスタンブロット法の結果によれば、RasG12V遺伝子の発現によって変化しないことが確認された。とすれば、それぞれの細胞群においてシークエンスされる、H3K27me3が結合するゲノムの量も同等であるはずである。
以下に、試験方法の詳細と試験結果を記載する。
[Test Example 1]
<Analysis of Trimethylation State of Histone H3 Protein Lysine 27 Using ChIP-seq Method>
(Overview)
NIH3T3 cells (ATCC CRL-1658) were infected with the viral vector pMX-puro incorporating the human RasG12V gene, and RasG12V protein was expressed in the cells. Separately, NIH3T3 cells were infected with a control virus vector pMX-puro not incorporating the RasG12V gene. In each cell group, ChIP-seq method was performed using an antibody (anti-histone H3K27me3 antibody) that recognizes histone H3 protein trimethylated with lysine 27 (hereinafter sometimes referred to as “H3K27me3”), Decoded the sequence.
According to the results of Western blotting, it was confirmed that the amount of H3K27me3 was not changed by the expression of RasG12V gene. If so, the amount of genome to which H3K27me3 binds in each cell group should be equivalent.
Details of test methods and test results are described below.
(NIH3T3細胞の培養)
NIH3T3細胞を、37℃にて95%空気と5%の二酸化炭素ガスの環境下、10%牛胎児血清、1%ペニシリン・ストレプトマイシン、2mMのL−グルタミン、1%非必須アミノ酸、1%ピルビン酸ナトリウムを含有するダルベッコ変法イーグル培地(DMEM培地)中で培養した。
(Culture of NIH3T3 cells)
NIH3T3 cells were treated with 10% fetal calf serum, 1% penicillin streptomycin, 2 mM L-glutamine, 1% non-essential amino acid, 1% pyruvate in an environment of 95% air and 5% carbon dioxide gas at 37 ° C. Cultured in Dulbecco's modified Eagle's medium (DMEM medium) containing sodium.
(ウイルスベクターpMX−puroへのRasG12V遺伝子の挿入)
ウイルスベクターpMX−puro(東京大学医科学研究所のDr.T.Kitamuraより分与を受けた。)のクローニングサイトを制限酵素EcoR I(タカラバイオ社)で切断し、KOD DNAポリメラーゼ(Toyobo社)で平滑末端とした。
一方、ヒトRasG12V遺伝子(東北大学加齢医学研究所のDr.M.Naritaより分与を受けた。)を制限酵素Hind III(タカラバイオ社)とNot I(タカラバイオ社)で処理し、その末端をKOD DNAポリメラーゼ(Toyobo社)で平滑末端として、T4 DNA Ligase(タカラバイオ社)を用いてpMX−puroに挿入した。
(Insertion of RasG12V gene into viral vector pMX-puro)
The cloning site of viral vector pMX-puro (provided by Dr. T. Kitamura of the Institute of Medical Science, University of Tokyo) was cleaved with restriction enzyme EcoR I (Takara Bio) and KOD DNA polymerase (Toyobo) With blunt ends.
On the other hand, human RasG12V gene (received by Dr. M. Narita of Tohoku University Institute of Aging Medicine) was treated with restriction enzymes Hind III (Takara Bio) and Not I (Takara Bio) The ends were made blunt with KOD DNA polymerase (Toyobo) and inserted into pMX-puro using T4 DNA Ligase (Takara Bio).
(NIH3T3細胞へのウイルス感染)
ヒトRasG12V遺伝子を組み込んだウイルスベクターおよび対照ベクターを、Plat-E細胞(東京大学医科学研究所のDr.T.Kitamuraより分与を受けた。
)に遺伝子導入し、上記同様に、DMEM培地中で培養することによりヒトRasG12V発現ウイルスを産生させた。遺伝子導入は、Hosogane et al.PLoS Genet. Aug 2013; 9(8): e1003698.(2013)に記載の方法によって行った。培養に供し
たDMEM培地を、ウイルス含有液として回収し、ポリブレン存在下、当該ウイルス含有液中でNIH3T3細胞を培養し、感染を成立させた。
(Virus infection of NIH3T3 cells)
Viral vectors and control vectors incorporating the human RasG12V gene were distributed by Plat-E cells (Dr. T. Kitamura, Institute of Medical Science, University of Tokyo).
) And cultivated in DMEM medium in the same manner as described above to produce a human RasG12V-expressing virus. Gene transfer is described in Hosogane et al. PLoS Genet. Aug 2013; 9 (8): e1003698. (2013). The DMEM medium subjected to the culture was collected as a virus-containing solution, and NIH3T3 cells were cultured in the virus-containing solution in the presence of polybrene to establish infection.
(免疫沈降)
NIH3T3細胞を1.0%ホルマリンにより、撹拌しながら室温で5分間固定した。細胞を溶解した後、超音波発生装置Covaris S2(Covaris社)を用いてゲノムDNAを200〜700塩基に断片化した。
一方で、表面にProtein Aが固定された磁気ビーズ(Life Technologies社)に、抗ヒストンH3K27me3抗体(Millipore社 カタログ番号07−449)を結合させた。
そして、Protein Aを介して抗ヒストンH3K27me3抗体が結合した上記磁気ビーズと、上記断片化ゲノムDNAとを4℃で14時間混和して免疫沈降を行った。
(Immunoprecipitation)
NIH3T3 cells were fixed with 1.0% formalin for 5 minutes at room temperature with stirring. After the cells were lysed, the genomic DNA was fragmented into 200 to 700 bases using an ultrasonic generator Covaris S2 (Covaris).
On the other hand, an anti-histone H3K27me3 antibody (Millipore, catalog number 07-449) was bound to magnetic beads (Life Technologies) having Protein A immobilized on the surface.
Then, the magnetic beads to which the anti-histone H3K27me3 antibody was bound via Protein A and the fragmented genomic DNA were mixed at 4 ° C. for 14 hours for immunoprecipitation.
(シークエンス解析)
免疫沈降物10ngをTruSeq DNA LT Sample Prep Kit
v2(Illumina社)を用いてシークエンスライブラリーを作製し、Illumina HiSeq2000でシークエンス解析を行った。シークエンスライブラリーの作製およびシークエンス解析はそれぞれIllumina社が提供するプロトコルにしたがって行った。
(Sequence analysis)
10 ng of immunoprecipitate was added to TruSeq DNA LT Sample Prep Kit
A sequence library was prepared using v2 (Illumina), and sequence analysis was performed with Illumina HiSeq2000. Sequence library preparation and sequence analysis were performed according to protocols provided by Illumina.
(結果)
解読塩基数は、RasG12V遺伝子を組み込んだウイルスベクターを感染させた細胞では6.79×109塩基であったのに対し、RasG12V遺伝子を組み込んでいない対照ウイルスベクターを感染させた細胞では3.68×109塩基であった。
上記した通り、H3K27me3の量はRasG12V遺伝子の発現とは関係しないことが想定されたことから、それぞれの細胞群においてChIP−seq法により配列を解読すれば同等の結果が得られるはずであった。しかし、実際には、細胞群間においては解読塩基数にばらつきがあることが分かった。
これは、従来のウェスタンブロット法では、H3K27me3の量を正確に測定できないことを示していると考えられる。
(result)
The number of bases for decoding was 6.79 × 10 9 bases in the cells infected with the viral vector incorporating the RasG12V gene, whereas it was 3.68 in the cells infected with the control viral vector not incorporating the RasG12V gene. × 10 9 bases.
As described above, it was assumed that the amount of H3K27me3 was not related to the expression of the RasG12V gene. Therefore, if the sequence was decoded by the ChIP-seq method in each cell group, an equivalent result should be obtained. However, in reality, it was found that the number of decoding bases varies among cell groups.
This seems to indicate that the amount of H3K27me3 cannot be accurately measured by the conventional Western blot method.
[実施例1:転写因子Irf4タンパク質のクロマチン免疫沈降]
<1.クロマチン免疫沈降用の内部標準分子の作成>
以下の手法に従って、転写因子Irf4タンパク質のクロマチン免疫沈降に用いる内部標準分子を作成した。
[Example 1: Chromatin immunoprecipitation of transcription factor Irf4 protein]
<1. Preparation of internal standard molecules for chromatin immunoprecipitation>
According to the following method, an internal standard molecule used for chromatin immunoprecipitation of the transcription factor Irf4 protein was prepared.
<1−1.酵母DNAの調製>
(酵母DNA配列の選択)
本実施例では、内部標準分子の核酸として出芽酵母Saccharomyces cerevisiaeのDNA配列のうちの特定のDNA配列を選択した。即ち、出芽酵母のゲノムDNA配列情報を用いて、コンピュータ上で、リピート配列でなく、出芽酵母自身の遺伝子制御配列でもない、250塩基長のDNA配列を選択した。さらにその中からGC含量が40%以上60%以下の配列を選択し、既知の転写因子の結合部位がより少ないものを4種類選択した(以下、これらの塩基配列をID1、ID2、ID3、ID4とする。)。ID1〜ID4は、それぞれ、配列番号1〜配列番号4で表される塩基配列である。
<1-1. Preparation of yeast DNA>
(Selection of yeast DNA sequence)
In this example, a specific DNA sequence was selected from the DNA sequences of the budding yeast Saccharomyces cerevisiae as the nucleic acid of the internal standard molecule. That is, using the genomic DNA sequence information of the budding yeast, a DNA sequence having a length of 250 bases that is not a repeat sequence nor a gene control sequence of the budding yeast itself was selected on a computer. Further, a sequence having a GC content of 40% or more and 60% or less was selected, and four types having fewer binding sites of known transcription factors were selected (hereinafter, these base sequences are ID1, ID2, ID3, ID4). And). ID1 to ID4 are base sequences represented by SEQ ID NO: 1 to SEQ ID NO: 4, respectively.
ID1(配列番号1)
CTGTCGTTCTCAACGTCAACCCGTACTTCCAACTGCAGGACGACCCAACCATCAAAGACACACCAGAGACGGCGGCACAGGGCCCCTATGGCGCACACACGGTGCAGGTTCGTCGTGCCGCACGACTCACCACCTCTATTCTCAAGTTCATCCGCCAGATTCGCCACGGCACACTCCGCACAGACACTGTGCGCGGCAAAACGCCGCTGTCGATGGACCAGTATGAGCGGCTATTCGGCTCCAGTAGAAT
ID1 (SEQ ID NO: 1)
CTGTCGTTCTCAACGTCAACCCGTACTTCCAACTGCAGGACGACCCAACCATCAAAGACACACCAGAGACGGCGGCACAGGGCCCCTATGGCGCACACACGGTGCAGGTTCGTCGTGCCGCACGACTCACCACCTCTATTCTCAAGTTCATCCGCCAGATTCGCCACGAGCACTGGGCCGGTGC
ID2(配列番号2)
TGAATCTGGTGAAGAAGAAGTACGTACTGATGGGGTGCACGCTGGCCAAAGGGTTGTTCCTGAAAAGGACCTTTCTACGGACCCTGCGTATGGTTTGACTTCGGATGAAGTCGCCAGGAGAAGAAAGAAATATGGGTTAAATCAAATGGCTGAGGAGAATGAATCGTTGATTGTGAAGTTTTTGATGTTCTTCGTAGGGCCTATTCAATTCGTTATGGAGGCTGCTGCTATTTTGGCTGCCGGTTTGTCT
ID2 (SEQ ID NO: 2)
TGAATCTGGTGAAGAAGAAGTACGTACTGATGGGGTGCACGCTGGCCAAAGGGTTGTTCCTGAAAAGGACCTTTCTACGGACCCTGCGTATGGTTTGACTTCGGATGAAGTCGCCAGGAGAAGAAAGAAATATGGGTTAAATCAAATGGCTGAGGAGAATGAATCGTTGATTGTGATGCTGCTGTGTTTTTT
ID3(配列番号3)
CAAATGTCCCATCAATCACGCGCAAGCGCCGCCTTCTGCCGCTGCCGCCGCTACCAGAAAATGTCCTGTTGATCACTCCGCGTTTTCGTCTGGCATGGTGGCCCCAAAGGAGGAGACTCCTCTTCCTAGGAAATGTCCAGTTGACCACACCATGTTCTCTTCGGGAATGATTCCTCCCAGAGAGGACACTTCGTCCCAGAAGAGGTGTCCCGTTGACCACACCATGTATTCCGCAGGAATGATGCCGCCC
ID3 (SEQ ID NO: 3)
CAAATGTCCCATCAATCACGCGCAAGCGCCGCCTTCTGCCGCTGCCGCCGCTACCAGAAAATGTCCTGTTGATCACTCCGCGTTTTCGTCTGGCATGGTGGCCCCAAAGGAGGAGACTCCTCTTCCTAGGAAATGTCCAGTTGACCACACCATGTTCTCTTCGGGGACCGTATTTCTCCCGCGACGT
ID4(配列番号4)
TTCAAAAATAGTGTAAAATGGTACCATTTCGACCACAACGACAAAAAACTATCTATAAACTCTGCAGCAAGGAACATTCAACATCTTCTGTACGGGAAGAGGTTTTTCCCTTACTACGTTCATACGATCATTGCGGGTCTTGACGAAGATGGTAAGGGCGCTGTCTATTCGTTCGACCCAGTTGGCTCCTACGAAAGAGAACAGTGTAGAGCAGGTGGTGCTGCGGCATCATTGATCATGCCATTTTTGG
ID4 (SEQ ID NO: 4)
TTCAAAAATAGTGTAAAATGGTACCATTTCGACCACAACGACAAAAAACTATCTATAAACTCTGCAGCAAGGAACATTCAACATCTTCTGTACGGGAAGAGGTTTTTCCCTTACTACGTTCATACGATCATTGCGGGTCTTGACGAAGATGGTAAGGGCGCTGTCTATTCGTTCGACCCAGTTGGCTTGTACTTTGTAGGGTTTT
(ベクターへ挿入するID1〜ID4の酵母DNAの調製)
出芽酵母Saccharomyces cerevisiae BY4741株のDNAを含有するクロマチン分画は、Dr.M.Harada(東北大学農学部)から入手した。
BY4741株のDNAを含有するクロマチン分画中のDNAを鋳型として、ID1〜ID4の酵母DNAを、それぞれの5’末端および3’末端から増幅するように設計したプライマーセットを用いて、PCRにより増幅した。
(Preparation of yeast DNA of ID1 to ID4 to be inserted into a vector)
The chromatin fraction containing the DNA of the budding yeast Saccharomyces cerevisiae BY4741 strain was obtained from Dr. M.M. Obtained from Harada (Tohoku University Faculty of Agriculture).
Amplified by PCR using primer sets designed to amplify the yeast DNA of ID1 to ID4 from their 5 'and 3' ends, using the DNA in the chromatin fraction containing DNA of BY4741 as a template did.
ID1〜ID4の各酵母DNAを増幅するのに用いたプライマーセットは以下の通りである。
ID1の酵母DNAの増幅には、フォワードプライマー:5’−CTGTCGTTCTCAACGTCAACC−3’(配列番号5)、リバースプライマー:5’−ATTCTACTGGAGCCGAATAGC−3’ (配列番号6)を用いた。
The primer sets used to amplify the yeast DNAs ID1 to ID4 are as follows.
For the amplification of yeast DNA of ID1, forward primer: 5′-CGTTCGTTCTCAACGTCAACC-3 ′ (SEQ ID NO: 5) and reverse primer: 5′-ATTCACTGGAGCCGAATAGC-3 ′ (SEQ ID NO: 6) were used.
ID2の酵母DNAの増幅には、フォワードプライマー:5’−TGAATCTGGTGAAGAAGAAGTAC−3’(配列番号7)、リバースプライマー:5’−AGACAAACCGGCAGCCAAAATAG−3’ (配列番号8)を用いた。 For the amplification of yeast DNA of ID2, forward primer: 5'-TGAATCTGGGTGAAGAAGAAGTAC-3 '(SEQ ID NO: 7) and reverse primer: 5'-AGACAAACCGGCAGCCAAAATAG-3' (SEQ ID NO: 8) were used.
ID3の酵母DNAの増幅には、フォワードプライマー:5’−CAAATGTCCCATCAATCACGC−3’(配列番号9)、リバースプライマー:5’−GGGCGGCATCATTCCTGCGGA−3’ (配列番号10)を用いた。 For the amplification of the yeast DNA of ID3, forward primer: 5'-CAAATGTCCCCATCAATCAGCGC-3 '(SEQ ID NO: 9) and reverse primer: 5'-GGGCGGCATCATTCCTCGGAGA-3' (SEQ ID NO: 10) were used.
ID4の酵母DNAの増幅には、フォワードプライマー:5’−TTCAAAAATAGTGTAAAATGG−3’(配列番号11)、リバースプライマー:5’−CCAAAAATGGCATGATCAATG−3’(配列番号12)を用いた。 For the amplification of ID4 yeast DNA, forward primer: 5'-TTCAAAAATAGGTTAAAATGG-3 '(SEQ ID NO: 11) and reverse primer: 5'-CCAAAAATGGCATGATCAATG-3' (SEQ ID NO: 12) were used.
PCR増幅は、高成功率PCR酵素KOD FX NEO(TOYOBO)を用い、(98℃で10秒、57℃で30秒、68℃で20秒)×35サイクルの条件で行った。PCR増幅後、10x A−attachement Mix(TOYOBO)を用いて、増幅DNAの5’末端および3’末端にAを付加した。 PCR amplification was performed using a highly successful PCR enzyme KOD FX NEO (TOYOBO) under conditions of 35 cycles (98 ° C for 10 seconds, 57 ° C for 30 seconds, 68 ° C for 20 seconds). After PCR amplification, A was added to the 5 'end and 3' end of the amplified DNA using 10x A-attachment Mix (TOYOBO).
(pTA2ベクターへのID1〜ID4の酵母DNAの挿入)
pTA2ベクターへID1〜ID4の酵母DNAを挿入するライゲーションにおいては、T4 DNA Ligase(TAKARA,Clontech)を用いた。上記PCRで増幅したID1〜ID4の各酵母DNAを、pTA2ベクター(TOYOBO)へ、TAクローニング法によって挿入し、組換えベクターを得た(以下、それぞれを「pTA2−ID1ベクター」、「pTA2−ID2ベクター」、「pTA2−ID3ベクター」、「pTA2−ID4ベクター」などと称することがある。)。
(Insertion of yeast DNA of ID1 to ID4 into pTA2 vector)
T4 DNA ligase (TAKARA, Clontech) was used in the ligation for inserting the yeast DNAs ID1 to ID4 into the pTA2 vector. Each yeast DNA of ID1 to ID4 amplified by PCR was inserted into a pTA2 vector (TOYOBO) by TA cloning to obtain recombinant vectors (hereinafter referred to as “pTA2-ID1 vector”, “pTA2-ID2”, respectively). Sometimes referred to as “vector”, “pTA2-ID3 vector”, “pTA2-ID4 vector”, etc.).
(ID1〜ID4のビオチン化酵母DNAの調製)
ID1〜ID4のビオチン化酵母DNAは、それぞれ、pTA2−ID1ベクター、pTA2−ID2ベクター、pTA2−ID3ベクター、pTA2−ID4ベクターを鋳型DNAとするPCRにより得た。
PCR増幅におけるプライマーセットとしては、ID1〜ID4の各酵母DNAの5’末端および3’末端から増幅するように設計したプライマーセット(ID1の増幅には、前記配列番号5及び配列番号6、ID2の増幅には、前記配列番号7及び配列番号8、ID3の増幅には、前記配列番号9及び配列番号10、ID4の増幅には、前記配列番号11及び配列番号12)であって、各プライマーの5’末端がビオチン化されたものを用いた。
(Preparation of biotinylated yeast DNA of ID1 to ID4)
ID1-ID4 biotinylated yeast DNAs were obtained by PCR using the pTA2-ID1 vector, pTA2-ID2 vector, pTA2-ID3 vector, and pTA2-ID4 vector as template DNAs, respectively.
As a primer set in PCR amplification, a primer set designed to amplify from the 5 ′ end and 3 ′ end of each of the yeast DNAs ID1 to ID4 (for the amplification of ID1, the above SEQ ID NO: 5, SEQ ID NO: 6, ID2 For amplification, the SEQ ID NO: 7 and SEQ ID NO: 8, for the amplification of ID3, the SEQ ID NO: 9 and SEQ ID NO: 10, for the amplification of ID4, the SEQ ID NO: 11 and SEQ ID NO: 12), A biotinylated 5 ′ end was used.
PCR増幅は、高成功率PCR酵素KOD FX NEO(TOYOBO)を用い、(98℃で10秒、57℃で30秒、68℃で20秒)×35サイクルの条件で行った。PCR増幅後、ID1〜ID4のビオチン化酵母DNAは、PCR purification Kit(QIAGEN)を用いて精製した。 PCR amplification was performed using a highly successful PCR enzyme KOD FX NEO (TOYOBO) under conditions of 35 cycles (98 ° C for 10 seconds, 57 ° C for 30 seconds, 68 ° C for 20 seconds). After PCR amplification, ID1-ID4 biotinylated yeast DNA was purified using PCR purification kit (QIAGEN).
上記PCRにより生成されるビオチン化酵母DNAは、表面にストレプトアビジンが固定された磁気ビーズを用いて免疫沈降を行った場合に磁気ビーズ分画に含まれることになる。
図1は、上記PCRによりビオチン化酵母DNAが生成されたことを示唆するアガロースゲル電気泳動の写真である。ここでは、酵母DNAとしてID1の酵母DNAを用い、PCRにおいては、配列番号5及び配列番号6で表されるプライマーセットを用いた。また、表面にストレプトアビジンが固定された磁気ビーズとして、Dynal/Invitrogen社のDynabeads M-280 Streptavidin磁気ビーズを用い、添付のプロトコルに従って免疫沈降を行ったものである。
The biotinylated yeast DNA generated by the PCR is included in the magnetic bead fraction when immunoprecipitation is performed using magnetic beads having streptavidin immobilized on the surface.
FIG. 1 is a photograph of agarose gel electrophoresis suggesting that biotinylated yeast DNA was generated by the PCR. Here, yeast DNA of ID1 was used as the yeast DNA, and primer sets represented by SEQ ID NO: 5 and SEQ ID NO: 6 were used in PCR. In addition, Dynabeads M-280 Streptavidin magnetic beads from Dynal / Invitrogen were used as magnetic beads having streptavidin immobilized on the surface, and immunoprecipitation was performed according to the attached protocol.
レーン1は、ID1の非ビオチン化酵母DNAと、表面にストレプトアビジンが固定された磁気ビーズを用いて免疫沈降を行った場合の上清分画に含まれるDNAを鋳型として、PCR増幅した場合に得られたPCR産物を電気泳動したレーンである。
レーン2は、ID1の非ビオチン化酵母DNAと、表面にストレプトアビジンが固定された磁気ビーズを用いて免疫沈降を行った場合の磁気ビーズ分画に含まれるDNAを鋳型として、PCR増幅した場合に得られたPCR産物を電気泳動したレーンである。
レーン3は、ID1のビオチン化酵母DNAと、表面にストレプトアビジンが固定された磁気ビーズを用いて免疫沈降を行った場合の上清分画に含まれるDNAを鋳型として、PCR増幅した場合に得られたPCR産物を電気泳動したレーンである。
レーン4は、ID1のビオチン化酵母DNAと、表面にストレプトアビジンが固定された磁気ビーズを用いて免疫沈降を行った場合の磁気ビーズ分画に含まれるDNAを鋳型として、PCR増幅した場合に得られたPCR産物を電気泳動したレーンである。
非ビオチン化酵母DNAを用いた場合、該酵母DNAは、表面にストレプトアビジンが固定された磁気ビーズと結合しない。そのため、酵母DNAは上清分画に含まれる一方、磁気ビーズ分画には含まれないと考えられるところ、確かにレーン1にバンドが確認され、レーン2にはバンドが確認されなかった。
また、ビオチン化酵母DNAを用いた場合、該酵母DNAは表面にストレプトアビジンが固定された磁気ビーズと結合する。そのため、酵母DNAはビーズ分画に含まれる一方、上清分画には含まれないと考えられるところ、確かにレーン4にバンドが確認され、レーン3にはバンドが確認されなかった。
以上より、本方法によって、ビオチン化酵母DNAの調製ができることが分かった。
When non-biotinylated yeast DNA is used, the yeast DNA does not bind to magnetic beads having streptavidin immobilized on the surface. Therefore, although it was considered that yeast DNA was contained in the supernatant fraction, but not in the magnetic bead fraction, a band was confirmed in
When biotinylated yeast DNA is used, the yeast DNA binds to magnetic beads having streptavidin immobilized on the surface. Therefore, although it was considered that yeast DNA was contained in the bead fraction but not in the supernatant fraction, a band was confirmed in
From the above, it was found that biotinylated yeast DNA can be prepared by this method.
<1−2.転写因子Irf4タンパク質の配列とストレプトアビジン配列と4xFlag配列とを含む融合タンパク質の調製>
(ベクターへ挿入するIRF4遺伝子の調製)
MigR LVP IRF4ベクター(University of Chicago、Harinder Singh研究室より分与を受けた。)DNAを鋳型として、IRF4遺伝子配列(配列番号13)をPCRにより増幅した。
<1-2. Preparation of Fusion Protein Containing Transcription Factor Irf4 Protein Sequence, Streptavidin Sequence, and 4xFlag Sequence>
(Preparation of IRF4 gene to be inserted into vector)
The IRF4 gene sequence (SEQ ID NO: 13) was amplified by PCR using MigR LVP IRF4 vector (distributed by the University of Chicago, Harinder Singh laboratory) as a template.
PCRに用いたプライマーセットは、IRF4遺伝子配列(配列番号13)の5’末端および3’末端から増幅するように設計したものであり、さらに、制限酵素Hind IIIサイトを付加したものである。具体的には、フォワードプライマー:5’−gcgAAGCTTatgaacttggagacgggc−3’(配列番号14)、リバースプライマー:5’−gcgAAGCTTtcactcttggatggaaga−3’ (
配列番号15)を用いた。尚、大文字で記載した塩基配列が制限酵素Hind IIIサイトである。
The primer set used for PCR was designed to amplify from the 5 ′ end and 3 ′ end of the IRF4 gene sequence (SEQ ID NO: 13), and was further added with a restriction enzyme Hind III site. Specifically, forward primer: 5′-gcgAAGCTTattagagtgtgagaggggc-3 ′ (SEQ ID NO: 14), reverse primer: 5′-gcgAAGCTtcactctgtgaggaga-3 ′ (
SEQ ID NO: 15) was used. The base sequence described in capital letters is the restriction enzyme Hind III site.
PCR増幅は、高成功率PCR酵素KOD FX NEO(TOYOBO)を用い、(98℃で10秒、57℃で30秒、68℃で40秒)×35サイクルの条件で行った。PCR増幅後、IRF4遺伝子配列は、PCR purification Kit(QIAGEN)を用いて精製した。 PCR amplification was performed using a highly successful PCR enzyme KOD FX NEO (TOYOBO) under conditions of (35 ° C. for 10 seconds, 57 ° C. for 30 seconds, 68 ° C. for 40 seconds) × 35 cycles. After PCR amplification, the IRF4 gene sequence was purified using a PCR purification kit (QIAGEN).
(ベクターへ挿入するPax5遺伝子の調製)
MigR Pax5ベクター(University of Chicago、Harinder Singh研究室より分与を受けた。)DNAを鋳型として、Pax5遺伝子配列(配列番号16)をPCRにより増幅した。
(Preparation of Pax5 gene to be inserted into vector)
The Pax5 gene sequence (SEQ ID NO: 16) was amplified by PCR using the MigR Pax5 vector (distributed by the University of Chicago, Harinda Singh Laboratory) as a template.
PCRに用いたプライマーセットは、Pax5遺伝子配列(配列番号16)の5’末端および3’末端から増幅するように設計したものであり、さらに、制限酵素Hind IIIサイトを付加したものである。具体的には、フォワードプライマー:5’−gcg AAGCTTatggatttagagaaaaattacc−3’(配列番号17)、リバースプライマー:5’−gcgAAGCTTtcagtgacggtcataggcgg−3’ (配列番号18)を用いた。尚、大文字で記載した塩基配列が制限酵素Hi
nd IIIサイトである。
The primer set used for PCR was designed to amplify from the 5 ′ end and 3 ′ end of the Pax5 gene sequence (SEQ ID NO: 16), and was further added with a restriction enzyme Hind III site. Specifically, a forward primer: 5′-gcg AAGCTTatggattagagaaaaattacc-3 ′ (SEQ ID NO: 17) and a reverse primer: 5′-gcgAAGCTTcagtgacgggtcatggcgg-3 ′ (SEQ ID NO: 18) were used. The base sequence described in capital letters is the restriction enzyme Hi.
nd III site.
PCR増幅は、高成功率PCR酵素KOD FX NEO(TOYOBO)を用い、(98℃で10秒、57℃で30秒、68℃で20秒)×35サイクルの条件で行った。P
CR増幅後、Pax5遺伝子配列は、PCR purification Kit(QIAGEN)を用いて精製した。
PCR amplification was performed using a highly successful PCR enzyme KOD FX NEO (TOYOBO) under conditions of 35 cycles (98 ° C for 10 seconds, 57 ° C for 30 seconds, 68 ° C for 20 seconds). P
After CR amplification, the Pax5 gene sequence was purified using PCR purification kit (QIAGEN).
(ベクターへ挿入する4xFlag遺伝子の調製)
pMSCV 4xFlagベクター(University of Chicago、Harinder Singh研究室より分与を受けた。)DNAを鋳型として、4xFlag遺伝子配列(配列番号19)をPCRにより増幅した。
(Preparation of 4xFlag gene to be inserted into vector)
pMSCV 4xFlag vector (distributed by the University of Chicago, Harinda Singh Lab.) The 4xFlag gene sequence (SEQ ID NO: 19) was amplified by PCR using DNA as a template.
PCRに用いたプライマーセットは、4xFlag遺伝子配列(配列番号19)の5’末端および3’末端から増幅するように設計したものであり、さらに、フォワードプライマーに制限酵素EcoR Iサイトを、リバースプライマーにHind IIIサイトを付加したものである。具体的には、フォワードプライマー:5’−gcgGAATTCggcggcatggactacaaggacgacg−3’(配列番号20)、リバースプライマー:5’−gcgAAGCTTgccgcccttatcgtcgtcatctttg−3’(配列番号21)を用いた。尚、大文字で記載した塩基配列が制限酵素サイトである。 The primer set used for PCR was designed to amplify from the 5 ′ end and 3 ′ end of the 4 × Flag gene sequence (SEQ ID NO: 19), and further, the restriction enzyme EcoR I site was used as the forward primer and the reverse primer as the reverse primer. A Hind III site is added. Specifically, the forward primer: 5'-gcgGAATTCggcgggcatgactacaagagacgagg-3 '(SEQ ID NO: 20) and the reverse primer: 5'-gcgAAGCTTgccgccctttatcgtcgtcatctttg-3' (SEQ ID NO: 21) were used. The base sequence described in capital letters is a restriction enzyme site.
PCR増幅は、高成功率PCR酵素KOD FX NEO(TOYOBO)を用い、(98℃で10秒、57℃で30秒、68℃で15秒)×35サイクルの条件で行った。PCR増幅後、4xFlag遺伝子配列は、PCR purification Kit(QIAGEN)を用いて精製した。 PCR amplification was performed using a highly successful PCR enzyme KOD FX NEO (TOYOBO) under the conditions of (35 ° C for 10 seconds, 57 ° C for 30 seconds, 68 ° C for 15 seconds) x 35 cycles. After PCR amplification, the 4xFlag gene sequence was purified using PCR purification kit (QIAGEN).
(ベクターへ挿入するストレプトアビジン遺伝子の調製)
pET21a−Streptavidin−Alive(Plasmid #20860; Addgene)ベクターDNAを鋳型として、ストレプトアビジン遺伝子配列(配列番号22)をPCRにより増幅した。
(Preparation of streptavidin gene to be inserted into vector)
Streptavidin gene sequence (SEQ ID NO: 22) was amplified by PCR using pET21a-Streptavidin-Alive (Plasmid # 20860; Addgene) vector DNA as a template.
PCRに用いたプライマーセットは、ストレプトアビジン遺伝子配列(配列番号22)の5’末端および3’末端から増幅するように設計したものであり、さらに、フォワードプライマーに制限酵素Xho Iサイトを、リバースプライマーにEcoR Iサイトを付加したものである。具体的には、フォワードプライマー:5’−gcgCTCGAGATGgctgaagctggtatcac−3’(配列番号23)、リバースプライマー:5’−gcgGAATTCatggtggtgatggtgatg−3’(配列番号24)を用いた。尚、大文字で記載した塩基配列が制限酵素サイトである。
PCR増幅は、高成功率PCR酵素KOD FX NEO(TOYOBO)を用い、(98℃で10秒、57℃で30秒、68℃で15秒)×35サイクルの条件で行った。PCR増幅後、ストレプトアビジン遺伝子配列は、PCR purification Kit(QIAGEN)を用いて精製した。
The primer set used for PCR was designed to amplify from the 5 ′ end and 3 ′ end of the streptavidin gene sequence (SEQ ID NO: 22). Further, the restriction primer Xho I site was used as the forward primer, and the reverse primer To which EcoRI site is added. Specifically, forward primer: 5′-gcgCTCGGAGATGgctgaagctggtatcac-3 ′ (SEQ ID NO: 23) and reverse primer: 5′-gcgGAATTCatgtgtgtgtgtgtgtg-3 ′ (SEQ ID NO: 24) were used. The base sequence described in capital letters is a restriction enzyme site.
PCR amplification was performed using a highly successful PCR enzyme KOD FX NEO (TOYOBO) under the conditions of (35 ° C for 10 seconds, 57 ° C for 30 seconds, 68 ° C for 15 seconds) x 35 cycles. After PCR amplification, the streptavidin gene sequence was purified using a PCR purification kit (QIAGEN).
(pcDNA3ベクターへのストレプトアビジン遺伝子及び4xFlag遺伝子、並びに、IRF4遺伝子又はPax5遺伝子の挿入)
pcDNA3ベクター(Life technologies)のマルチクローニングサイトを制限酵素Xho IとEcoR Iで処理した。一方で、PCRで増幅したストレプトアビジン遺伝子を、同様に制限酵素Xho IとEcoR Iで処理した。T4 DNA Ligaseを用いてストレプトアビジン遺伝子をpcDNA3ベクターへ挿入し、組換えベクター(以下、「pcDNA3 SAベクター」と称することがある。)を作成した。
(Insertion of streptavidin gene and 4xFlag gene, and IRF4 gene or Pax5 gene into pcDNA3 vector)
The multicloning site of pcDNA3 vector (Life technologies) was treated with restriction enzymes Xho I and EcoR I. On the other hand, the streptavidin gene amplified by PCR was similarly treated with restriction enzymes Xho I and EcoR I. The streptavidin gene was inserted into the pcDNA3 vector using T4 DNA Ligase to prepare a recombinant vector (hereinafter sometimes referred to as “pcDNA3 SA vector”).
次に、pcDNA3 SAベクターのマルチクローニングサイトを制限酵素EcoR IとHind IIIで処理した。一方で、PCRで増幅した4xFlag遺伝子を、同
様に制限酵素EcoR IとHind IIIで処理した。T4 DNA Ligaseを用いて4xFlag遺伝子をpcDNA3 SAベクターへ挿入し、組換えベクター(以下、「pcDNA3 SA−4xFlagベクター」と称することがある。)を作成した。
Next, the multiple cloning site of pcDNA3 SA vector was treated with restriction enzymes EcoR I and Hind III. On the other hand, the 4xFlag gene amplified by PCR was similarly treated with restriction enzymes EcoR I and Hind III. A 4xFlag gene was inserted into a pcDNA3 SA vector using T4 DNA Ligase to prepare a recombinant vector (hereinafter sometimes referred to as "pcDNA3 SA-4xFlag vector").
次に、pcDNA3 SA−4xFlagベクターのマルチクローニングサイトを制限酵素Hind IIIで処理した。一方で、PCRで増幅したIRF4遺伝子または制限酵素Hind IIIで処理したPax5遺伝子を、同様に制限酵素Hind IIIで処理した。T4 DNA Ligase、同様に制限酵素Hind IIIで処理した。挿入し、組換えベクター(以下、それぞれ、「pcDNA3 SA−4xFlag−IRF4ベクター」、「pcDNA3 SA−4xFlag−Pax5ベクター」と称することがある。)を作成した。 Next, the multicloning site of pcDNA3 SA-4xFlag vector was treated with restriction enzyme Hind III. On the other hand, the IRF4 gene amplified by PCR or the Pax5 gene treated with the restriction enzyme Hind III was similarly treated with the restriction enzyme Hind III. T4 DNA ligase was similarly treated with the restriction enzyme Hind III. The recombinant vectors (hereinafter, sometimes referred to as “pcDNA3 SA-4xFlag-IRF4 vector” and “pcDNA3 SA-4xFlag-Pax5 vector”) were prepared.
(試験管内翻訳)
pcDNA3 ベクターは、T7 promoterを保持する。試験管内翻訳は、TNT T7 Quick Coupled Transcription/Translation System(Promega社)を用い、添付のプロトコルに従って行った。
上で作成したpcDNA3 SA−4xFlag−IRF4ベクターまたはpcDNA3 SA−4xFlag−Pax5ベクターを鋳型とし、試験管内翻訳により、ストレプトアビジン、4xFlagタンパク質、及びIRF4タンパク質を含む融合タンパク質、または、ストレプトアビジン、4xFlagタンパク質、及びPax5タンパク質を含む融合タンパク質を産生した。
(In-vitro translation)
The pcDNA3 vector carries the T7 promoter. In vitro translation was performed using a TNT T7 Quick Coupled Transmission / Translation System (Promega) according to the attached protocol.
Using the pcDNA3 SA-4xFlag-IRF4 vector or pcDNA3 SA-4xFlag-Pax5 vector prepared above as a template and in vitro translation, a fusion protein containing streptavidin, 4xFlag protein, and IRF4 protein, or streptavidin, 4xFlag protein, And a fusion protein containing Pax5 protein was produced.
次に、上記試験管内翻訳によって目的とするタンパク質が翻訳できているかどうかを確認した。結果を図2に示す。
pcDNA3 SA−4xFlag−IRF4ベクター、またはpcDNA3 SA−4xFlag−Pax5ベクターを鋳型として試験管内翻訳した翻訳産物をSDS−PAGE電気泳動で分離し、抗IRF4抗体(サンタクルズ社)、抗Pax5抗体(サンタクルズ社)、または抗Flag抗体(シグマ社)でウェタンブロット解析した。
pcDNA3 SA−4xFlag−IRF4ベクターを鋳型として試験管内翻訳した場合には、抗IRF4抗体と抗Flag抗体で特異的なバンドが確認され、pcDNA3
SA−4xFlag−Pax5ベクターを鋳型として試験管内翻訳した場合には、抗Pax5抗体と抗Flag抗体で特異的なバンドが確認されたことから、目的の融合タンパク質が試験管内翻訳されたことが分かった。
Next, it was confirmed whether the target protein could be translated by the in vitro translation. The results are shown in FIG.
The translation products translated in vitro using pcDNA3 SA-4xFlag-IRF4 vector or pcDNA3 SA-4xFlag-Pax5 vector as a template were separated by SDS-PAGE electrophoresis, and anti-IRF4 antibody (Santa Cruz), anti-Pax5 antibody (Santa Cruz) Or, wetanblot analysis with anti-Flag antibody (Sigma).
When pcDNA3 SA-4xFlag-IRF4 vector was used as a template for in vitro translation, specific bands were confirmed with anti-IRF4 antibody and anti-Flag antibody, and pcDNA3
When in vitro translation was performed using the SA-4xFlag-Pax5 vector as a template, specific bands were confirmed between the anti-Pax5 antibody and the anti-Flag antibody, indicating that the target fusion protein was translated in vitro. .
<1−3.内部標準分子の製造>
(内部標準分子の製造)
次に、上で調製したID1〜ID4のビオチン化酵母DNAと、ストレプトアビジン、4xFlagタンパク質、及びIRF4タンパク質を含む融合タンパク質、または、ストレプトアビジン、4xFlagタンパク質、及びPax5タンパク質を含む融合タンパク質とを用いて、以下のように内部標準分子を製造した。
<1-3. Production of internal standard molecules>
(Manufacture of internal standard molecules)
Next, using the ID1-ID4 biotinylated yeast DNA prepared above and a fusion protein containing streptavidin, 4xFlag protein, and IRF4 protein, or a fusion protein containing streptavidin, 4xFlag protein, and Pax5 protein An internal standard molecule was produced as follows.
(ビオチン−ストレプトアビジン結合)
ID1〜ID4のビオチン化酵母DNAと、ストレプトアビジン、4xFlagタンパク質、及びIRF4タンパク質を含む融合タンパク質、または、ストレプトアビジン、4xFlagタンパク質、及びPax5タンパク質を含む融合タンパク質を混和し、4℃、1時間静置してビオチンとストレプトアビジンとを結合させた。
(Biotin-streptavidin binding)
ID1-ID4 biotinylated yeast DNA is mixed with a fusion protein containing streptavidin, 4xFlag protein, and IRF4 protein, or a fusion protein containing streptavidin, 4xFlag protein, and Pax5 protein, and allowed to stand at 4 ° C for 1 hour. Then, biotin and streptavidin were bound.
(ビオチン化酵母DNA量と内部標準分子の生成量との関係)
次に、ビオチン化酵母DNAと、融合タンパク質との結合反応における、ビオチン化酵母DNAの添加量による内部標準分子の生成量の変化を確認した。ここでは、酵母DNAとしてID1の酵母DNAを用い、融合タンパク質として、ストレプトアビジン、4xFlagタンパク質、及びIRF4タンパク質を含む融合タンパク質を用いた。
(Relationship between the amount of biotinylated yeast DNA and the amount of internal standard molecule produced)
Next, the change in the amount of the internal standard molecule produced by the amount of biotinylated yeast DNA added in the binding reaction between the biotinylated yeast DNA and the fusion protein was confirmed. Here, yeast DNA of ID1 was used as the yeast DNA, and a fusion protein containing streptavidin, 4 × Flag protein, and IRF4 protein was used as the fusion protein.
ビオチン化酵母DNA(濃度10ng/μL)、融合タンパク質、10×リン酸緩衝生理食塩水(PBS)、及び、蒸留水を、表1の容量で混合し、4℃で1時間、ビオチン−ストレプトアビジン反応をおこなった。
Biotinylated yeast DNA (
尚、表中の(a)〜(d)は以下を表す。
(a):ビオチン化酵母DNA(濃度10ng/μL)の添加量(μL)
(b):融合タンパク質の添加量(μL)
(c):10×PBSの添加量(μL)
(d):蒸留水の添加量(μL)
In addition, (a)-(d) in a table | surface represents the following.
(A): Addition amount (μL) of biotinylated yeast DNA (concentration: 10 ng / μL)
(B): Amount of fusion protein added (μL)
(C): Addition amount of 10 × PBS (μL)
(D): Addition amount of distilled water (μL)
反応後、表面に抗Flag抗体が固定された磁気ビーズ(抗FLAG(登録商標)M2抗体磁気ビーズ>0.6mg/mL binding capacity;シグマ−アルドリッチ)を5μL添加し、4℃で1時間反応させた。反応後、磁石で磁気ビーズを試験管内壁に引き寄せて磁気ビーズをPBSで3回洗浄した。このとき上清画分は別途回収した。 After the reaction, 5 μL of magnetic beads (anti-FLAG (registered trademark) M2 antibody magnetic beads> 0.6 mg / mL binding capacity; Sigma-Aldrich) having anti-Flag antibody immobilized on the surface are added and reacted at 4 ° C. for 1 hour. It was. After the reaction, the magnetic beads were attracted to the inner wall of the test tube with a magnet, and the magnetic beads were washed with PBS three times. At this time, the supernatant fraction was collected separately.
次に、上清画分と磁気ビーズ画分とに含まれる酵母DNAを、それぞれ、配列番号5及び配列番号6で表されるプライマーセットを用いて定量PCRにより定量した。PCR反応は、7500リアルタイムPCRシステム(ABI)機器、SYBR Advantage qPCRプレミックス(TaKaRa Clontech)を使用し、95℃で10分、(95℃で15秒、60℃で33秒、95℃で15秒)×40サイクルの条件で行った。
Next, the yeast DNA contained in the supernatant fraction and the magnetic bead fraction was quantified by quantitative PCR using the primer sets represented by SEQ ID NO: 5 and SEQ ID NO: 6, respectively. The PCR reaction was carried out using a 7500 real-time PCR system (ABI) instrument, SYBR Advantage qPCR premix (TaKaRa Clontech) for 10 minutes at 95 ° C (15 seconds at 95 ° C, 33 seconds at 60 ° C, 15 seconds at 95 ° C). )
定量PCRの結果を図3に示す。製造した内部標準分子のうち試料4〜7では、DNAが同程度に増幅されることが分かった。一方、融合タンパク質と結合せずに上清画分に含まれた未反応ビオチン化酵母DNAの量は、試料4以降では、ID1のビオチン化酵母DNAの添加量に依存して以降徐々に上昇した(Ct値が小さくなった)。つまり、使用した融合タンパク質に対するビオチン化酵母DNAは、試料4の1μLで十分であることがわかった。
The results of quantitative PCR are shown in FIG. It was found that DNA was amplified to the same extent in
<1−4.製造した内部標準分子の評価>
(内在性タンパク質の免疫沈降における内部標準分子の存在の影響)
次に、内在性タンパク質を免疫沈降した場合に、内部標準分子の存在がどのように影響するかを確認した。ここでは、酵母DNAとしてID1の酵母DNAを、融合タンパク質
として、ストレプトアビジン、4xFlagタンパク質、及びIRF4タンパク質を含む融合タンパク質を用いた。
<1-4. Evaluation of manufactured internal standard molecules>
(Effect of the presence of internal standard molecules on immunoprecipitation of endogenous proteins)
Next, it was confirmed how the presence of an internal standard molecule affects when an endogenous protein is immunoprecipitated. Here, yeast DNA of ID1 was used as the yeast DNA, and a fusion protein containing streptavidin, 4 × Flag protein, and IRF4 protein was used as the fusion protein.
理化学研究所の黒崎知博教授より供与された抗体遺伝子トランスジェニックマウスB1-8Hi(オリジナルはProf. Michel C. Nussenzweig(The
Rockefeller University))より脾臓Bリンパ球を単離し、37℃にて95%空気と5
%の二酸化炭素ガスの環境下、試験管内で抗原NP(40)−ficolおよびサイトカイン(IL−2、IL−4、IL−5、CD40L)存在下で3日間培養後、1.0%ホルマリンで室温10分間固定した。
Antibody gene transgenic mouse B1-8 Hi (provided by Prof. Michel C. Nussenzweig (The
Spleen B lymphocytes were isolated from Rockefeller University)), and 95% air and 5 at 37 ° C
After culturing for 3 days in the presence of antigen NP (40) -ficol and cytokine (IL-2, IL-4, IL-5, CD40L) in a test tube in an environment of 1% carbon dioxide gas, 1.0% formalin Fix at room temperature for 10 minutes.
2.5 M Glycineを最終濃度が1/20量となるように加えることで固定反応を止め、固定後
の細胞をPBSにて洗浄し、細胞質溶解バッファーを加え、氷上で10分間反応させた。遠心
にて細胞画分が含まれる上清を除去後、核画分である沈査を核画分溶解バッファーで溶解し、音波発生装置Bioruptor(コスモバイオ社、diagenode)を用いてゲノムDNAを100〜500塩基に断片化した。断片化されたゲノムDNAと、表面にプロテインA/Gが固定された磁気ビーズ(Novex/life technologies社)とを4℃で1
時間反応させ、プロテインA/G磁気ビーズへ非特異的に結合する画分の除去をおこなった。
The fixation reaction was stopped by adding 2.5 M Glycine to a final concentration of 1/20, the fixed cells were washed with PBS, a cytoplasmic lysis buffer was added, and the mixture was allowed to react on ice for 10 minutes. After removing the supernatant containing the cell fraction by centrifugation, the precipitate, which is the nuclear fraction, is dissolved in the nuclear fraction lysis buffer, and genomic DNA is 100 to 100 using a sonic generator Bioruptor (Cosmo Bio, Dianode). Fragmented to 500 bases. Fragmented genomic DNA and magnetic beads (Novex / life technologies) with protein A / G immobilized on the surface were mixed at 4 ° C for 1
The reaction was performed for a period of time, and the fraction that non-specifically bound to the protein A / G magnetic beads was removed.
次に、磁石でプロテインA/G磁気ビーズを試験管内壁に吸着後、プロテインA/G磁気ビーズに非特異的に結合しなかった上清画分を採取した。そして、内部標準分子を0、1、2、5、または10μL添加後、抗Irf4抗体(sc−6059、サンタクルズ社)で4℃一晩反応させ、その後プロテインA/G磁気ビーズを加え4℃で2時間反応させて
免疫沈降を行った。尚、内部標準分子を10μL添加し、抗体としてIgG抗体で免疫沈降したものをコントロールとした。
Next, after the protein A / G magnetic beads were adsorbed on the inner wall of the test tube with a magnet, the supernatant fraction that did not bind non-specifically to the protein A / G magnetic beads was collected. Then, after adding 0, 1, 2, 5, or 10 μL of the internal standard molecule, it was reacted with anti-Irf4 antibody (sc-6059, Santa Cruz) at 4 ° C. overnight, and then protein A / G magnetic beads were added at 4 ° C. Immunoprecipitation was performed by reacting for 2 hours. In addition, 10 μL of an internal standard molecule was added, and the antibody immunoprecipitated with an IgG antibody was used as a control.
ここで、内部標準分子の製造に際し、ビオチンを介して融合タンパク質中のストレプトアビジンと結合しない酵母DNAも存在する。そのため、結合しなかった酵母DNAを除去するために、ビオチン−ストレプトアビジン結合反応後、表面にストレプトアビジンが固定された磁気ビーズを添加し、撹拌しながら4℃で1時間反応させ、磁石を用いて試験管内壁に引き寄せられる磁気ビーズ画分を除去した。尚、コントロールとして、この操作をしなかったものも調製し、以降で相違を検討した。 Here, there is yeast DNA that does not bind to streptavidin in the fusion protein via biotin during the production of the internal standard molecule. Therefore, in order to remove yeast DNA that did not bind, after the biotin-streptavidin binding reaction, magnetic beads with streptavidin immobilized on the surface were added, reacted for 1 hour at 4 ° C. with stirring, and a magnet was used. Thus, the magnetic bead fraction attracted to the inner wall of the test tube was removed. In addition, what did not perform this operation was prepared as control, and the difference was examined afterwards.
免疫沈降後、表面に抗Irf4抗体が固定された磁気ビーズを用いて、撹拌しながら4℃で1時間反応させ、磁石を用いて試験管内壁に引き寄せられる磁気ビーズ画分を免疫沈降物として回収した。 After immunoprecipitation, magnetic beads with anti-Irf4 antibody immobilized on the surface are reacted for 1 hour at 4 ° C. with stirring, and the magnetic bead fraction drawn to the inner wall of the test tube using a magnet is recovered as an immunoprecipitate. did.
次に、磁気ビーズ画分に含まれる酵母DNAを、配列番号5及び配列番号6で表されるプライマーセットを用いて、定量PCRにより定量した。PCR反応は、7500リアルタイムPCRシステム(ABI)機器、SYBR Advantage qPCRプレミックス(TaKaRa Clontech)を使用し、95℃で10分、(95℃で15秒、60℃で33秒、95℃で15秒)×40サイクルの条件で行った。
Next, the yeast DNA contained in the magnetic bead fraction was quantified by quantitative PCR using the primer set represented by SEQ ID NO: 5 and SEQ ID NO: 6. The PCR reaction was carried out using a 7500 real-time PCR system (ABI) instrument, SYBR Advantage qPCR premix (TaKaRa Clontech) for 10 minutes at 95 ° C (15 seconds at 95 ° C, 33 seconds at 60 ° C, 15 seconds at 95 ° C). )
結果を図4に示す。縦軸は、免疫沈降に用いた断片化したクロマチンDNAの量を100%としたときの免疫沈降されたDNAの相対量(input%)を表し、定量PCRによ
り算出した。この結果より、内部標準分子を添加しても細胞が内在的に有しているIrf4タンパク質は標的遺伝子であるIgκ遺伝子のκ3’E領域のDNAに結合し、この結合は、内部標準分子の添加によっても大きく阻害されないことが分かった。
尚、融合タンパク1μLの場合と2μLの場合では、融合タンパク無添加の場合よりもinput%が大きいが、これは実験の誤差範囲と考えられる。
The results are shown in FIG. The vertical axis represents the relative amount of immunoprecipitated DNA (input%) when the amount of fragmented chromatin DNA used for immunoprecipitation is 100%, and was calculated by quantitative PCR. From this result, the Irf4 protein inherently contained in the cells even when the internal standard molecule is added binds to the DNA of the κ3′E region of the Igκ gene, which is the target gene, and this binding is caused by the addition of the internal standard molecule. Was found not to be greatly disturbed.
In addition, in the case of 1 μL of the fusion protein and 2 μL, the input% is larger than that in the case where the fusion protein is not added, but this is considered to be an experimental error range.
定量PCRの結果を図5に示す。この結果より、内部標準分子の添加量が増加すれば、免疫沈降される酵母DNAの量が増加することから、免疫沈降の工程において内部標準分子を免疫沈降できていることがわかった。また、前述した、ビオチンを介して融合タンパク質中のストレプトアビジンと結合しなかった酵母DNAを除去する工程を経ても経なくても、定量PCRの鋳型となる酵母DNAの量に差がないことも分かった。 The results of quantitative PCR are shown in FIG. From this result, it was found that the internal standard molecule could be immunoprecipitated in the immunoprecipitation step because the amount of yeast DNA to be immunoprecipitated increases as the amount of the internal standard molecule added increases. In addition, there is no difference in the amount of yeast DNA used as a template for quantitative PCR, whether or not through the step of removing yeast DNA that did not bind to streptavidin in the fusion protein via biotin as described above. I understood.
<2.内部標準分子を用いたデータの補正>
<2−1.試験細胞株の樹立>
本実施例では、以下のようにして、上記した転写因子Irf4タンパク質の発現量を調節できる細胞株(本明細書では、「Irf4誘導型B細胞株」や「pre−B細胞株」、「B細胞株」などと称することがある。)を樹立した。
<2. Correction of data using internal standard molecules>
<2-1. Establishment of test cell line>
In this example, cell lines that can regulate the expression level of the transcription factor Irf4 protein described above (in this specification, “Irf4-induced B cell line”, “pre-B cell line”, “B Cell line "and so on.) Was established.
(Irf4誘導型B細胞株の樹立)
Irf4とその類似因子Irf8の両方を欠損するマウス(dKO、Dr.R.Sciammas(Houston Methodist)より供与された。)に、ドキシサイクリン(DOX)
で誘導可能なIrf4発現遺伝子(rtTA:TetO−Irf4)を、遺伝子改変マウスを交配させることで導入した。
(Establishment of Irf4-induced B cell line)
Mice deficient in both Irf4 and its analogous factor Irf8 (dKO, provided by Dr. R. Sciammas (Houston Methodist)) were treated with doxycycline (DOX).
Inducible Irf4 expression gene (rtTA: TetO-Irf4) was introduced by crossing genetically modified mice.
同マウスより、骨髄B細胞をB細胞表面マーカーであるB220でセレクションした。
セレクションした細胞を、5ng/mLのIL−7含有OptiMEM培地(5%FCS、50μM β−メルカプトエタノール、2mM L−グルタミン、100U/mL ペニシリン−ストレプトマイシン添加)で、37℃にて95%空気と5%の二酸化炭素ガスの環境下、5〜10日間培養し、Irf4誘導型B細胞株を樹立した。
From the same mice, bone marrow B cells were selected with B220, a B cell surface marker.
The selected cells were treated with 5 ng / mL of IL-7-containing OptiMEM medium (5% FCS, 50 μM β-mercaptoethanol, 2 mM L-glutamine, 100 U / mL penicillin-streptomycin added) at 37 ° C. with 95% air and 5%. By culturing for 5 to 10 days in an environment of 10% carbon dioxide gas, an Irf4-induced B cell line was established.
(DOX濃度とIrf4タンパク質発現量との関係)
次に、上で樹立したB細胞株が、DOX濃度依存的にIrf4タンパク質を高発現することを確認した。
Irf4誘導型でない細胞(dKO)をコントロール細胞とし、Irf4誘導型細胞を、DOX濃度の最終濃度が、0、100、200、400ng/mLとなるように培地に添加し、48時間培養した。
(Relationship between DOX concentration and Irf4 protein expression level)
Next, it was confirmed that the B cell line established above highly expresses Irf4 protein in a DOX concentration-dependent manner.
Non-Irf4-induced cells (dKO) were used as control cells, and Irf4-induced cells were added to the medium so that the final concentration of DOX was 0, 100, 200, or 400 ng / mL, and cultured for 48 hours.
培養後に細胞を回収し、細胞の全抽出液を用いて、ウェスタンブロット法にてIrf4タンパク質の発現を確認した。その結果を図6に示す。
この結果より、上で樹立したB細胞株は、DOX濃度依存的にIrf4タンパク質発現量が上昇することがわかった。
After the culture, the cells were collected, and the expression of Irf4 protein was confirmed by Western blotting using the whole cell extract. The result is shown in FIG.
From this result, it was found that the expression level of Irf4 protein increased in the B cell line established above depending on the DOX concentration.
(DOX濃度とIgκ遺伝子の発現量との関係)
Irf4標的遺伝子としてIgκ遺伝子が知られている。そこで次に、DOX濃度に依存したIgκ遺伝子の発現の変化を検討した。
(Relationship between DOX concentration and expression level of Igκ gene)
An Igκ gene is known as an Irf4 target gene. Then, next, the change in the expression of the Igκ gene depending on the DOX concentration was examined.
Igκ遺伝子の発現の変化は、定量逆転写PCR(qRT−PCR)により解析した。
Igκ遺伝子の増幅にはフォワードプライマー:5’−GAGGGGGTTAAGCTTTCGCCTACCCAC−3’(配列番号25)、リバースプライマー:5’−GTTATGTCGTTCATACTCGTCCTTGGTCAAC−3’ (配列番号26
)を用いた。
Changes in the expression of the Igκ gene were analyzed by quantitative reverse transcription PCR (qRT-PCR).
For amplification of Igκ gene, forward primer: 5′-GAGGGGGTTAAGCTTTCGCCTACCCAC-3 ′ (SEQ ID NO: 25), reverse primer: 5′-GTTATGTCGTTCATACTCGTCCTTGGTCAAC-3 ′ (SEQ ID NO: 26)
) Was used.
定量逆転写PCRは、7500リアルタイムPCRシステム(ABI)機器およびSYBR Advantage qPCRプレミックス(TaKaRa Clontech)を使用し、95℃を10分、(95℃で15秒、60℃を33秒、95℃を15秒)×4
0サイクルの条件で行った。
Quantitative reverse transcription PCR uses a 7500 real-time PCR system (ABI) instrument and SYBR Advantage qPCR premix (TaKaRa Clontech), 95 ° C for 10 minutes (95 ° C for 15 seconds, 60 ° C for 33 seconds, 95 ° C for 95 ° C). 15 seconds) x 4
The test was performed under the condition of 0 cycle.
定量逆転写PCRの結果を図7に示す。この結果より、DOX濃度に依存するIrf4タンパク質の発現量の上昇に伴い、Igκ遺伝子発現誘導が上昇することがわかった。ポジティブコントロールとして、異なる2個体のマウス骨髄より採取したB細胞BM1およびBM2と比較している。 The result of quantitative reverse transcription PCR is shown in FIG. From this result, it was found that Igκ gene expression induction increases with an increase in the expression level of Irf4 protein depending on the DOX concentration. As a positive control, B cells BM1 and BM2 collected from two different mouse bone marrows are compared.
(DOX濃度と、Igκ遺伝子のκ3’E領域へのIrf4タンパク質の結合量との関係)
また、以下のようにして抗Irf4抗体を用いたクロマチン免疫沈降及び定量PCRを行い、DOX濃度に依存した、Irf4タンパク質のIgκ遺伝子への結合の変化を検討した。
(Relation between DOX concentration and amount of Irf4 protein bound to κ3′E region of Igκ gene)
Further, chromatin immunoprecipitation and quantitative PCR using an anti-Irf4 antibody were performed as follows, and changes in binding of the Irf4 protein to the Igκ gene depending on the DOX concentration were examined.
上で樹立したB細胞株を、試験管内で、5ng/mL IL−7存在下、DOX濃度が0、100、200、または400ng/mLという条件下で2日間培養後、1.0%ホルマリンで室温10分間固定した。
細胞質画分を除去後、核画分を溶解し、超音波発生装置Bioruptor(コスモバイオ社、diagenode)を用いてゲノムDNAを100〜500塩基に断片化した。そこへ、抗Irf4抗体(sc−6059、サンタクルズ社)で添加し、免疫沈降を行った。尚、抗体としてIgG抗体で免疫沈降したものをコントロールとした。
免疫沈降後、表面に抗Irf4抗体が固定された磁気ビーズを用いて、撹拌しながら4℃で1時間反応させ、磁石を用いて試験管内壁に引き寄せられる磁気ビーズ画分を免疫沈降物として回収した。
The B cell line established above is cultured in a test tube in the presence of 5 ng / mL IL-7 under the conditions of a DOX concentration of 0, 100, 200, or 400 ng / mL for 2 days, and then with 1.0% formalin. Fix at room temperature for 10 minutes.
After removing the cytoplasmic fraction, the nuclear fraction was lysed, and the genomic DNA was fragmented into 100 to 500 bases using an ultrasonic generator Bioruptor (Cosmo Bio, diagenode). Thereto, an anti-Irf4 antibody (sc-6059, Santa Cruz) was added and immunoprecipitation was performed. An antibody immunoprecipitated with an IgG antibody was used as a control.
After immunoprecipitation, magnetic beads with anti-Irf4 antibody immobilized on the surface are reacted for 1 hour at 4 ° C. with stirring, and the magnetic bead fraction drawn to the inner wall of the test tube using a magnet is recovered as an immunoprecipitate. did.
次に、磁気ビーズ画分に含まれるIgκ遺伝子のκ3’E領域のDNAを定量PCRにより定量した。Igκ遺伝子のκ3’E領域のDNAの増幅には、フォワードプライマー:5’−TCATAGCTACCGTCACACTG−3’(配列番号27)、リバースプライマー:5’−AACAGATGTGCCTAAGGTTC−3’ (配列番号28
)を用いた。
Next, DNA in the κ3′E region of the Igκ gene contained in the magnetic bead fraction was quantified by quantitative PCR. For amplification of the DNA in the κ3′E region of the Igκ gene, forward primer: 5′-TCATAGCTACCGTCACACTG-3 ′ (SEQ ID NO: 27), reverse primer: 5′-AACAGATGTGCCTAAGGTTC-3 ′ (SEQ ID NO: 28)
) Was used.
PCR反応は、7500リアルタイムPCRシステム(ABI)機器、SYBR Advantage qPCRプレミックス(TaKaRa Clontech)を使用し、95℃を10分、(95℃を15秒、60℃を33秒、95℃を15秒)×40サイクルの条件で行った。
The PCR reaction was performed using a 7500 real-time PCR system (ABI) instrument, SYBR Advantage qPCR premix (TaKaRa Clontech), 95 ° C for 10 minutes (95 ° C for 15 seconds, 60 ° C for 33 seconds, 95 ° C for 15 seconds) )
定量PCRの結果を図8に示す。縦軸は、免疫沈降に用いた断片化したクロマチンDNA量を100%としたときの免疫沈降されたDNAの相対量を表す。この結果より、DOX濃度に依存するIrf4タンパク質の発現量の上昇に伴い、Irf4タンパク質による免疫沈降率の上昇、すなわち、Igκ遺伝子のκ3’E領域へのIrf4タンパク質の結合量が上昇することがわかった。 The results of quantitative PCR are shown in FIG. The vertical axis represents the relative amount of immunoprecipitated DNA when the amount of fragmented chromatin DNA used for immunoprecipitation is 100%. From this result, it can be seen that as the expression level of the Irf4 protein depending on the DOX concentration increases, the immunoprecipitation rate by the Irf4 protein increases, that is, the binding amount of the Irf4 protein to the κ3′E region of the Igκ gene increases. It was.
<2−2.ChIP−Seq>
(免疫沈降)
上記と同様に、Irf4誘導型B細胞株を種々のDOX濃度(0、100、200、400ng/mL)を添加した培地で48時間培養し、1.0%ホルマリンで室温10分間固定した。そして、細胞質画分を除去後、核画分を溶解し、超音波発生装置Bioruptor(コスモバイオ社、diagenode)を用いてゲノムDNAを100〜500塩基に断片化した。
<2-2. ChIP-Seq>
(Immunoprecipitation)
In the same manner as described above, the Irf4-induced B cell line was cultured in a medium supplemented with various DOX concentrations (0, 100, 200, 400 ng / mL) for 48 hours, and fixed with 1.0% formalin for 10 minutes at room temperature. Then, after removing the cytoplasmic fraction, the nuclear fraction was dissolved, and the genomic DNA was fragmented into 100 to 500 bases using an ultrasonic generator Bioruptor (Cosmo Bio, diagenode).
次に、クロマチン50μgに対して、酵母DNAとしてID1〜ID4の各酵母DNA
、融合タンパク質として、ストレプトアビジン、4xFlagタンパク質、及びIRF4タンパク質を含む融合タンパク質を含む内部標準分子をそれぞれ0.1ng添加して抗Irf4抗体を用いた免疫沈降を行った。尚、抗体としてIgG抗体で免疫沈降したものをコントロールとした。
Next, each yeast DNA of ID1 to ID4 is used as yeast DNA for 50 μg of chromatin.
Then, 0.1 ng of an internal standard molecule containing a fusion protein containing streptavidin, 4 × Flag protein, and IRF4 protein was added as a fusion protein, and immunoprecipitation using an anti-Irf4 antibody was performed. An antibody immunoprecipitated with an IgG antibody was used as a control.
(シークエンシング)
上記免疫沈降で得られた免疫沈降物を、次世代シークエンサーに適用して塩基配列の解読を行った。シークエンス解析は、TruSeq DNA LT Sample Prep Kit v2(Illumina社)を用いてシークエンスライブラリーを作製し、Illumina HiSeq2000で行った。ライブラリー作製およびシークエンス解析は、いずれもIllumina社が提供するプロトコルに従って行った。
(Sequencing)
The immunoprecipitate obtained by the above immunoprecipitation was applied to a next-generation sequencer to decode the base sequence. The sequence analysis was performed with Illumina HiSeq2000 by preparing a sequence library using TruSeq DNA LT Sample Prep Kit v2 (Illumina). Library preparation and sequence analysis were both performed according to the protocol provided by Illumina.
得られたシークエンスを酵母のゲノムDNAにマップしたところ、ID1〜ID4の酵母DNAを含む内部標準分子において、それぞれ、図9のようなリード数が得られた。DOX濃度にかかわらず、ほぼ一定量の酵母DNAが沈降していることが示された。ID1〜ID4の間のリード数の違いの原因は、ライブラリー作成時の増幅効率の違いなどが考えられる。 When the obtained sequence was mapped to the genomic DNA of yeast, the number of reads as shown in FIG. 9 was obtained for each of the internal standard molecules containing yeast DNA of ID1 to ID4. It was shown that a substantially constant amount of yeast DNA was precipitated regardless of the DOX concentration. The cause of the difference in the number of leads between ID1 to ID4 may be a difference in amplification efficiency at the time of library creation.
(免疫沈降による目的のDNA断片の回収量)
上記と同様に、Irf4誘導型B細胞株を種々のDOX濃度(0、100、200、400ng/mL)を添加した培地で48時間培養し、1.0%ホルマリンで室温10分間固定した。そして、細胞質画分を除去後、核画分を溶解し、超音波発生装置Bioruptor(コスモバイオ社、diagenode)を用いてゲノムDNAを100〜500塩基に断片化した。
(Amount of DNA fragment recovered by immunoprecipitation)
In the same manner as described above, the Irf4-induced B cell line was cultured in a medium supplemented with various DOX concentrations (0, 100, 200, 400 ng / mL) for 48 hours, and fixed with 1.0% formalin for 10 minutes at room temperature. Then, after removing the cytoplasmic fraction, the nuclear fraction was dissolved, and the genomic DNA was fragmented into 100 to 500 bases using an ultrasonic generator Bioruptor (Cosmo Bio, diagenode).
次に、クロマチン50μgに対して、酵母DNAとしてID1〜ID2の各酵母DNA、融合タンパク質として、ストレプトアビジン、4xFlagタンパク質、及びIRF4タンパク質を含む融合タンパク質を含む内部標準分子をそれぞれ0.1ng添加して抗Irf4抗体を用いた免疫沈降を行った。尚、抗体としてIgG抗体で免疫沈降したものをコントロールとした。 Next, to each 50 μg of chromatin, 0.1 ng of an internal standard molecule containing each of the yeast DNAs ID1 to ID2 as yeast DNA, and a fusion protein including streptavidin, 4 × Flag protein, and IRF4 protein as fusion proteins was added. Immunoprecipitation using anti-Irf4 antibody was performed. An antibody immunoprecipitated with an IgG antibody was used as a control.
その後、上記免疫沈降により得られた免疫沈降物中の、内在性Irf4タンパク質が結合するIgκ遺伝子のκ3’E領域のDNA量と、ID1又はID2の酵母DNA量とを、定量PCRにより定量した。 Thereafter, the amount of DNA in the κ3′E region of the Igκ gene to which the endogenous Irf4 protein binds and the amount of yeast DNA of ID1 or ID2 in the immunoprecipitate obtained by the immunoprecipitation were quantified by quantitative PCR.
Igκ遺伝子のκ3’E領域のDNAの増幅には、配列番号27及び配列番号28で表されるプライマーセットを用いた。
ID1の酵母DNAの増幅には、配列番号5及び配列番号6で表されるプライマーセットを用いた。
ID2の酵母DNAの増幅には、配列番号7及び配列番号8で表されるプライマーセットを用いた。
The primer set represented by SEQ ID NO: 27 and SEQ ID NO: 28 was used for amplification of DNA in the κ3′E region of the Igκ gene.
The primer set represented by SEQ ID NO: 5 and SEQ ID NO: 6 was used for the amplification of ID1 yeast DNA.
The primer set represented by SEQ ID NO: 7 and SEQ ID NO: 8 was used for the amplification of ID2 yeast DNA.
PCR反応は、7500リアルタイムPCRシステム(ABI)機器、SYBR Advantage qPCRプレミックス(TaKaRa Clontech)を使用し、95℃を10分、(95℃を15秒、60℃を33秒、95℃を15秒)×40サイクルの条件で行った。
The PCR reaction was performed using a 7500 real-time PCR system (ABI) instrument, SYBR Advantage qPCR premix (TaKaRa Clontech), 95 ° C for 10 minutes (95 ° C for 15 seconds, 60 ° C for 33 seconds, 95 ° C for 15 seconds) )
(免疫沈降による、内在性Irf4タンパク質が結合するIgκ遺伝子のκ3’E領域DNAの回収量)
結果を図10に示す。内部標準分子の存在下であっても、DOX濃度に依存するIrf
4タンパク質の発現量の上昇に伴い、Irf4タンパク質による免疫沈降率の上昇、すなわち、Igκ遺伝子のκ3’E領域へのIrf4タンパク質の結合量が上昇することがわかった。
(Recovery amount of κ3′E region DNA of Igκ gene to which endogenous Irf4 protein binds by immunoprecipitation)
The results are shown in FIG. Irf which depends on the DOX concentration even in the presence of an internal standard molecule
It was found that with the increase in the expression level of the 4 protein, the immunoprecipitation rate by the Irf4 protein increased, that is, the binding amount of the Irf4 protein to the κ3′E region of the Igκ gene increased.
(免疫沈降によるID1又はID2の酵母DNAの回収量)
結果を図11に示す。Inputサンプルには内部標準分子が含まれないため、DOX濃度がいずれの場合であってもID1、ID2の酵母DNAの増幅量は低い(Ct値が大きい)。一方で、各酵母DNA、融合タンパク質として、ストレプトアビジン、4xFlagタンパク質、及びIRF4タンパク質を含む融合タンパク質を含む内部標準分子を添加した上で抗Irf4抗体を用いて免疫沈降した場合には、コントロール抗体IgGと比較してすべてのサンプルでID1、ID2の増幅量が多く(Ct値が小さい)、その割合はDOX濃度に依存しない。
この結果より、酵母DNAの免疫沈降は、DOX濃度に大きく影響されないことが分かった。
(Recovery amount of ID1 or ID2 yeast DNA by immunoprecipitation)
The results are shown in FIG. Since the input sample does not contain an internal standard molecule, the amount of yeast DNA amplified by ID1 and ID2 is low (the Ct value is large) regardless of the DOX concentration. On the other hand, in the case of immunoprecipitation using an anti-Irf4 antibody after adding an internal standard molecule containing a fusion protein including streptavidin, 4xFlag protein, and IRF4 protein as each yeast DNA and fusion protein, control antibody IgG As compared with, the amount of amplification of ID1 and ID2 is large in all samples (Ct value is small), and the ratio does not depend on the DOX concentration.
From this result, it was found that the immunoprecipitation of yeast DNA was not greatly influenced by the DOX concentration.
(DOX濃度と次世代シーケンサーにおけるリード数の関係)
上記免疫沈降により得られた沈降DNAを次世代シークエンサーに適用して得られた配列リードをマウスゲノム上へマップしたなかの、DOX誘導Irf4タンパク質が結合するIgκ遺伝子のκ3’E領域のマッピング結果を図12に示す。
(Relationship between DOX concentration and the number of reads in next-generation sequencers)
The mapping result of the κ3′E region of the Igκ gene to which the DOX-induced Irf4 protein binds is obtained by mapping the sequence read obtained by applying the precipitated DNA obtained by the above immunoprecipitation to a next-generation sequencer onto the mouse genome. As shown in FIG.
次に、図12で得られたようなDOX誘導Irf4結合ピークを、ゲノム全体で同定し、各濃度でピークを決定した。その後、各濃度のピーク範囲の和集合を取って、その範囲内にマップされるリード数をカウントした。
結果を図13に示す。横軸はDOX濃度を表し、縦軸は上で決定された結合ピーク範囲内のリード数を表す。この結果より、上で決定された結合ピーク範囲内のリード数は、DOX濃度依存的に増加することが分かった。
Next, the DOX-induced Irf4 binding peak as obtained in FIG. 12 was identified throughout the genome, and the peak was determined at each concentration. Thereafter, the sum of the peak ranges of each concentration was taken, and the number of reads mapped within the range was counted.
The results are shown in FIG. The horizontal axis represents the DOX concentration, and the vertical axis represents the number of reads within the binding peak range determined above. From this result, it was found that the number of leads within the binding peak range determined above increases in a DOX concentration-dependent manner.
(内部標準分子を用いたデータの補正)
本実施例の内部標準分子を用いたデータの補正について、図14を用いて説明する。図14のグラフにおいて、横軸は結合ピーク範囲内のリード数を表し、縦軸は結合ピーク範囲内の全リード数に対する特定のリード数の割合を示す密度分布である。
結合ピーク範囲内のリード数を全リード数で除する従来の補正を行ったときの密度分布を図14左図に示す。また、結合ピーク範囲内のリード数を内部標準分子の一例である酵母DNAのリード数で除する本実施例の補正を行ったときの密度分布を図14右図に示す。
本実施例の密度分布では、DOX濃度が100ng/mLである場合と200ng/mLである場合との間で特に分離が明瞭になったことから、本実施例の補正は、DOX濃度の異なるサンプル間での比較、換言すれば、Irf4タンパク質の量が異なるサンプル間での比較に有効であることが分かった。
(Correction of data using internal standard molecule)
Correction of data using the internal standard molecule of this example will be described with reference to FIG. In the graph of FIG. 14, the horizontal axis represents the number of leads in the combined peak range, and the vertical axis represents the density distribution indicating the ratio of the specific number of leads to the total number of leads in the combined peak range.
The density distribution when the conventional correction for dividing the number of leads within the combined peak range by the total number of leads is shown in the left diagram of FIG. In addition, the density distribution when the correction of this example is performed in which the number of reads in the binding peak range is divided by the number of reads of yeast DNA, which is an example of an internal standard molecule, is shown in the right diagram of FIG.
In the density distribution of the present example, since the separation becomes particularly clear between the case where the DOX concentration is 100 ng / mL and the case where the DOX concentration is 200 ng / mL, the correction of the present example is performed on samples with different DOX concentrations. It was found that the comparison between samples with different amounts of Irf4 protein was effective.
[実施例2:リジン27がアセチル化されたヒストンH3タンパク質のクロマチン免疫沈降]
<2.クロマチン免疫沈降用の内部標準分子の作成>
以下の手法に従って、リジン27がアセチル化されたヒストンH3タンパク質(以下、「H3K27Ac」と称することがある。)のクロマチン免疫沈降に用いる内部標準分子を作成した。
[Example 2: Chromatin immunoprecipitation of histone H3 protein acetylated with lysine 27]
<2. Preparation of internal standard molecules for chromatin immunoprecipitation>
In accordance with the following procedure, an internal standard molecule used for chromatin immunoprecipitation of histone H3 protein acetylated with lysine 27 (hereinafter sometimes referred to as “H3K27Ac”) was prepared.
<2−1.ID1のアミノ化酵母DNAの調製>
ID1のアミノ化酵母DNAは、pTA2−ID1ベクターを鋳型DNAとするPCRにより得た。PCR増幅におけるプライマーセットとしては、ID1の酵母DNAの5’
末端および3’末端から増幅するように設計したプライマーセット(配列番号5及び配列番号6)であって、各プライマーの5’末端がアミノ基修飾されているものを用いた。尚、各プライマーの5’末端とアミノ基との間には、6炭素(C6)のスペーサーが存在するものを用いた。
<2-1. Preparation of ID1 aminated yeast DNA>
ID1 aminated yeast DNA was obtained by PCR using the pTA2-ID1 vector as a template DNA. As a primer set in PCR amplification, 5 ′ of yeast DNA of ID1
A primer set (SEQ ID NO: 5 and SEQ ID NO: 6) designed to amplify from the end and the 3 ′ end, in which the 5 ′ end of each primer was modified with an amino group, was used. A primer having a 6 carbon (C6) spacer was used between the 5 ′ end of each primer and the amino group.
(ID1のアミノ化酵母DNAのSMCC化)
増幅されたアミノ化酵母DNAを、尿素含有ゲルを用いて精製し、100mM KH2PO4(pH 7.2)溶液後、200nmoleのSMCCを加えよく混和し室温で30分間反応させた。
(SMCC conversion of ID1 aminated yeast DNA)
The amplified aminated yeast DNA was purified using a urea-containing gel, and after adding a 100 mM KH 2 PO 4 (pH 7.2) solution, 200 nmole of SMCC was added and mixed well, followed by reaction at room temperature for 30 minutes.
<2−2.リジン27がアセチル化されたヒストンH3タンパク質の調製>
Dr.木村(東京工業大学)よりH3K27アセチル化特異的修飾ペプチド情報を取得し、システインも含めたペプチドをシグマ社に合成依頼した。
<2-2. Preparation of Histone H3 Protein Acetylated with Lysine 27>
We obtained H3K27 acetylation-specific modified peptide information from Dr. Kimura (Tokyo Institute of Technology) and requested Sigma to synthesize peptides including cysteine.
<2−3.内部標準分子の製造>
(内部標準分子の製造)
次に、上で調製したID1のSMCC化されたアミノ化酵母DNAと、システイン標識されたH3K27Acとを結合させて、本実施例の内部標準分子を製造した。
<2-3. Production of internal standard molecules>
(Manufacture of internal standard molecules)
Next, the ID1 SMCC-modified aminated yeast DNA prepared above and H3K27Ac labeled with cysteine were bound to produce an internal standard molecule of this example.
(SMCC−システイン結合)
SMCC化酵母DNAを100mM KH2PO4(pH7.2)溶液に溶解し、システイン標識したH3K27Acを加え混合し、室温にて3時間以上反応させた。未反応SMCC化酵母DNAを除去するため、Mg2+含有TAGゲルを用いて反応液を泳動しPOCs(SMCC化酵母DNA−H3K27Ac)を精製した。
(SMCC-cysteine bond)
The SMCC yeast DNA was dissolved in a 100 mM KH 2 PO 4 (pH 7.2) solution, cysteine-labeled H3K27Ac was added and mixed, and the mixture was reacted at room temperature for 3 hours or more. In order to remove unreacted SMCC-modified yeast DNA, the reaction solution was run using a Mg 2+ -containing TAG gel to purify POCs (SMCC-converted yeast DNA-H3K27Ac).
<2−4.製造した内部標準分子の評価>
(内在性タンパク質の免疫沈降における内部標準分子の存在の影響)
次に、内在性タンパク質の免疫沈降に、内部標準分子の存在がどのように影響するかを確認した。
<2-4. Evaluation of manufactured internal standard molecules>
(Effect of the presence of internal standard molecules on immunoprecipitation of endogenous proteins)
Next, it was confirmed how the presence of the internal standard molecule affects the immunoprecipitation of the endogenous protein.
上記同様に、理化学研究所の黒崎知博教授より供与された抗体遺伝子トランスジェニックマウスB1/8Hi(オリジナルはProf. Michel C. Nussenzweig(The Rockefeller University))より脾臓Bリンパ球を単離し、37℃にて95%空気と5%の二酸化炭素ガスの環境下、試験管内で抗原NP(40)−ficolおよびサイトカイン(IL−2、IL−4、IL−5、CD40L)存在下で3日間培養後、1.0%ホルマリンで室温10分間固定した。 Similarly to the above, spleen B lymphocytes were isolated from antibody gene transgenic mouse B1 / 8Hi (originally Prof. Michel C. Nussenzweig (The Rockefeller University)) donated by Prof. Tomohiro Kurosaki of RIKEN. After culturing for 3 days in the presence of antigen NP (40) -ficol and cytokine (IL-2, IL-4, IL-5, CD40L) in a test tube in an environment of 95% air and 5% carbon dioxide gas And fixed with 1.0% formalin for 10 minutes at room temperature.
細胞質画分を除去後、核画分を溶解し、超音波発生装置Bioruptor(コスモバイオ社、diagenode)を用いてゲノムDNAを100〜500塩基に断片化した。断片化されたゲノムDNAと、表面にプロテインA/Gが固定された磁気ビーズとを4℃で1時間反応させ、プロテインA/G磁気ビーズへ非特異的に結合する画分の除去をおこなった。 After removing the cytoplasmic fraction, the nuclear fraction was lysed, and the genomic DNA was fragmented into 100 to 500 bases using an ultrasonic generator Bioruptor (Cosmo Bio, diagenode). The fragmented genomic DNA was reacted with magnetic beads with protein A / G immobilized on the surface for 1 hour at 4 ° C. to remove fractions that non-specifically bound to protein A / G magnetic beads. .
次に、磁石でプロテインA/G磁気ビーズを試験管内壁に吸着後、プロテインA/G磁気ビーズに非特異的に結合しなかった上清画分を採取した。そして、内部標準分子を0、0.01、0.1、または1ng添加後、抗H3K27Ac抗体(アブカム社)で4℃一晩反応させたのち、プロテインA/G磁気ビーズを加えて4℃で2時間反応させて免疫沈降を行った。尚、内部標準分子を0.1ng添加し、抗体として、抗H3K27Ac抗体ではなくIgG抗体で免疫沈降したものをコントロールとした。 Next, after the protein A / G magnetic beads were adsorbed on the inner wall of the test tube with a magnet, the supernatant fraction that did not bind non-specifically to the protein A / G magnetic beads was collected. Then, after adding 0, 0.01, 0.1, or 1 ng of an internal standard molecule, the mixture was reacted with anti-H3K27Ac antibody (Abcam) at 4 ° C. overnight, and then protein A / G magnetic beads were added at 4 ° C. Immunoprecipitation was performed by reacting for 2 hours. In addition, 0.1 ng of an internal standard molecule was added, and an antibody immunoprecipitated with an IgG antibody instead of an anti-H3K27Ac antibody was used as a control.
免疫沈降後、表面に抗ストレプトアビジン抗体が固定された磁気ビーズを用いて、撹拌しながら4℃で1時間反応させ、磁石を用いて試験管内壁に引き寄せられる磁気ビーズ画分を免疫沈降物として回収した。 After immunoprecipitation, magnetic beads with anti-streptavidin antibody immobilized on the surface are allowed to react at 4 ° C. for 1 hour with stirring, and the magnetic bead fraction drawn to the inner wall of the test tube using a magnet is used as the immunoprecipitate. It was collected.
次に、磁気ビーズ画分に含まれる酵母DNAを、配列番号5及び配列番号6で表されるプライマーセットを用いて、定量PCRにより定量した。PCR反応は、7500リアルタイムPCRシステム(ABI)機器、SYBR Advantage qPCRプレミックス(TaKaRa Clontech)を使用し、95℃で10分、(95℃で15秒、60℃で33秒、95℃で15秒)×40サイクルの条件で行った。
Next, the yeast DNA contained in the magnetic bead fraction was quantified by quantitative PCR using the primer set represented by SEQ ID NO: 5 and SEQ ID NO: 6. The PCR reaction was carried out using a 7500 real-time PCR system (ABI) instrument, SYBR Advantage qPCR premix (TaKaRa Clontech) for 10 minutes at 95 ° C (15 seconds at 95 ° C, 33 seconds at 60 ° C, 15 seconds at 95 ° C). )
結果を図15に示す。縦軸は、クロマチンDNAを断片化したときのDNA量を100%としたときの免疫沈降されたDNAの相対量(input%)を表す。この結果より、内部標準分子を添加しても細胞が内在的に有しているH3K27Acは標的遺伝子Igκのκ3’E領域のDNAに結合し、内部標準分子の添加によっても大きく阻害されないことが分かった。 The results are shown in FIG. The vertical axis represents the relative amount of immunoprecipitated DNA (input%) when the amount of DNA when chromatin DNA is fragmented is 100%. From this result, it was found that even when the internal standard molecule was added, H3K27Ac inherent in the cells bound to the DNA of the κ3′E region of the target gene Igκ and was not significantly inhibited by the addition of the internal standard molecule. It was.
また、定量PCRの結果より、内部標準分子の添加量が増加すれば、免疫沈降される酵母DNAの量が増加することから、免疫沈降の工程において内部標準分子を免疫沈降できていることがわかった。 In addition, from the results of quantitative PCR, it can be seen that the amount of yeast DNA that is immunoprecipitated increases as the amount of internal standard molecule added increases, so that the internal standard molecule can be immunoprecipitated in the immunoprecipitation process. It was.
Claims (11)
免疫沈降で用いられる抗体が認識するエピトープを含むタンパク質又はその部分ペプチドと、それに結合した核酸とを含む、内部標準分子。 An internal standard molecule for immunoprecipitation,
An internal standard molecule comprising a protein containing an epitope recognized by an antibody used in immunoprecipitation or a partial peptide thereof, and a nucleic acid bound thereto.
前記タンパク質がクロマチン上のDNAに結合するタンパク質であり、
前記核酸の配列は、被検試料が由来する生物種のゲノムに含まれない配列からなる、請求項1に記載の内部標準分子。 The immunoprecipitation is chromatin immunoprecipitation,
The protein is a protein that binds to DNA on chromatin;
The internal standard molecule according to claim 1, wherein the sequence of the nucleic acid is a sequence that is not included in the genome of the biological species from which the test sample is derived.
(N-maleimidomethyl)cyclohexane-1-carboxylate)で標識されており、前記タンパク質又はその部分ペプチドが当該タンパク質または
その部分ペプチドの末端にシステイン残基が付加されたシステイン付加タンパク質又はその部分ペプチドであり、SMCCとシステイン残基との相互作用により前記核酸が前記タンパク質又はその部分ペプチドと結合している、請求項1〜4のいずれか1項に記載の内部標準分子。 The nucleic acid is subjected to SMCC (succinimidyl-4-4) via amine modification to the nucleic acid.
(N-maleimidomethyl) cyclohexane-1-carboxylate), the protein or a partial peptide thereof is a cysteine-added protein or a partial peptide in which a cysteine residue is added to the end of the protein or the partial peptide; The internal standard molecule according to any one of claims 1 to 4, wherein the nucleic acid is bound to the protein or a partial peptide thereof by an interaction between SMCC and a cysteine residue.
被検試料と請求項1〜8のいずれか1項に記載の内部標準分子とを混合する工程、
免疫沈降工程、及び、
前記内部標準分子の核酸部分を検出することによって免疫沈降結果の標準化を行う工程。 An immunoprecipitation method comprising the following steps.
Mixing the test sample and the internal standard molecule according to any one of claims 1 to 8,
An immunoprecipitation step, and
Normalizing immunoprecipitation results by detecting the nucleic acid portion of the internal standard molecule.
被検試料と請求項1〜8のいずれか1項に記載の内部標準分子とを混合する工程、
クロマチン免疫沈降工程、
前記クロマチン免疫沈降工程で得られた試料中の目的DNA及び内部標準分子のDNA部分を増幅する工程、及び、
前記増幅工程で得られた内部標準分子のDNA部分の増幅DNAの量を指標として、試料中の目的断片DNAの増幅DNAの量を補正する工程。 A chromatin immunoprecipitation method comprising the following steps.
Mixing the test sample and the internal standard molecule according to any one of claims 1 to 8,
Chromatin immunoprecipitation process,
Amplifying the target DNA and the DNA portion of the internal standard molecule in the sample obtained in the chromatin immunoprecipitation step; and
A step of correcting the amount of amplified DNA of the target fragment DNA in the sample, using the amount of amplified DNA of the DNA portion of the internal standard molecule obtained in the amplification step as an index.
被検試料と請求項1〜8のいずれか1項に記載の内部標準分子とを混合する工程、
クロマチン免疫沈降工程、
前記クロマチン免疫沈降工程で得られた試料中の目的DNA及び内部標準分子のDNA部分を増幅する工程、
前記増幅工程で増幅した試料中の目的DNA及び内部標準分子のDNA部分の塩基配列を解析する工程、及び、
前記塩基配列を解析する工程で得られた内部標準分子のDNA部分の塩基配列のシーケンス量を指標として、試料中の目的DNAの塩基配列のシーケンス量を補正する工程。 A chromatin immunoprecipitation method comprising the following steps.
Mixing the test sample and the internal standard molecule according to any one of claims 1 to 8,
Chromatin immunoprecipitation process,
Amplifying the target DNA in the sample obtained in the chromatin immunoprecipitation step and the DNA portion of the internal standard molecule;
Analyzing the base sequence of the DNA portion of the target DNA and the internal standard molecule in the sample amplified in the amplification step; and
A step of correcting the sequence amount of the base sequence of the target DNA in the sample using the sequence amount of the base sequence of the DNA portion of the internal standard molecule obtained in the step of analyzing the base sequence as an index.
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