本文以钟鼎生物的实际项目案例为基础,详细介绍了DNA pull down实验的流程,共分为三大块的内容,包括实验所需的仪器试剂、实验方法及实验结果的解析,仅供参考。
试剂和耗材 | |
---|---|
样品:1个样品 | |
TaKaRa Ex Taq:TaKaRa | Biotin-11-dUTP |
dATP/dTTP/dCTP/dGTP | NE-PER Nuclear and Cytoplasmic Extraction Reagents:Thermo fisher |
BCA Protein Quantification Kit | Bioeast Mag-SA |
DL2000 DNA Marker:TaKaRa | VAHTS DNA Clean Beads |
Protein Marker:Thermo | Acr、Bis、Tris:Sigma公司 |
SDS:Amresco | TEMED:BIO-RAD |
快速银染试剂盒 | 其它试剂均为国产分析纯。 |
主要实验仪器 | |
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Allegra 21R 台式高速冷冻离心机:美国BECKMAN公司 | 台式高速离心机:德国SORVAL公司 |
Mini Protean II垂直平板电泳系统:美国BIO-RAD公司 | 320-S pH计:美国Mettler Toledo公司 |
AR5120电子天平:美国AHOΜS公司 | 雪花状制冰机:日本SANYO公司 |
超净工作台:中国苏净集团 | 梯度PCR仪:TP600型,TaKaRa公司 |
离心机:Sigma 1-14型,Sartorius公司 | 电泳仪:TY2795型,BIO-RAD公司 |
电泳槽:Sub-Cell GT Cell,BIO-RAD公司 | 凝胶成像分析系统:GelDocXR型,BIO-RAD公司 |
移液器:2.5 µl/100 µl/200 µl/1000 µl,Eppendorf公司 |
实验方法及结果
1、探针制备
采用PCR制备探针
引物序列:
F:5' CTATCCGGCCCAAGCTTT 3'
R:5' AATAATTCACCTTGGTGTAAC 3'(728 bp)
PCR反应体系如下:
表1 PCR反应体系 Table 1 PCR reaction system | |
成分 | 体积 |
10× Ex Taq Buffer(Mg 2+ plus) | 5 μL |
dUTP标记混合物 | 4 μL |
F | 1 μL |
R | 1 μL |
DNA | <500 ng |
TaKaRa Ex Taq | 0.25 μL |
ddH2O | Up to 50 μL |
PCR反应程序如下:
表2 PCR反应程序 Table 2 PCR reaction procedure | |||
反应温度 | 作用 | 反应时间 | |
94℃ | 预变性 | 5 min | |
94℃ | 变性 | 30 s | 30个循环 |
58℃ | 退火 | 30 s | |
72℃ | 延伸 | 50 s | |
72℃ | 复性 | 7 min |
标记探针电泳分析
标记后PCR产物进行1%琼脂糖凝胶电泳分析,探针成功标记后分子量增加,电泳条带滞后。结果如下所示:
图1 探针电泳检测
Fig.1 Evaluation of PCR-labeled probes by electrophoresis
Lane M:DL2000 Plus DNA Marker
(从上到下:2000,1000,750,500,250,100)
Lane 1:Biotin-11-dUTP标记的探针
Lane 2:对照的DNA探针
采用VAHTS DNA Clean Beads 对PCR产物回收,待用。
2、核蛋白的提取
(1)对于贴壁细胞,用胰蛋白酶EDTA收获,然后以500×g离心5分钟。对于悬浮细胞,通过500×g离心5分钟获得;
(2)用PBS悬浮细胞颗粒,清洗细胞;
(3)将1×106细胞转移至1.5 mL离心管中,以500×g离心2-3分钟;
(4)使用移液枪小心吸取并丢弃上清液,使细胞沉淀尽可能干燥;
(5)采用NE-PER Nuclear and Cytoplasmic Extraction Reagents(Thermo fisher,货号78833)提取核蛋白,加入CER I,涡旋使细胞完全悬浮,将离心管在冰上孵育10分钟;
(6)向管中添加预冷CER II,涡旋5s,将离心管在冰上孵育1分钟;
(7)涡旋5s,在离心机(16000×g)中以最大速度离心5分钟,去上清;
(8)沉淀加入NER,充分悬浮,涡旋15秒后将样品放在冰上,每10分钟涡旋15秒,总共40分钟;
(9)在离心机中以最大速度(16000×g)离心10分钟;
(10)立即将上清液(核蛋白提取物)部分转移到干净的预冷离心管中,放在冰上;
(11)在使用前,储存在-80℃。
采用BCA法检测蛋白浓度。
3、探针与蛋白互作
实验具体分组如下:
编号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
探针 | + | - | + | - | - |
Biotin-11-dUTP标记探针 | - | + | - | + | - |
核蛋白 | - | - | + | + | + |
Bioeast Mag-SA | + | + | + | + | + |
(1)预先混合1 µg DNA探针和70 µg核蛋白,置于冰上;
(2)取50 µl Bioeast Mag-SA,用冰冷PBS洗一次,5000×g 离心30秒;
(3)将DNA与蛋白的混合物加到Bioeast Mag-SA中,重悬珠子;
(4)4℃孵育1小时;
(5)5000×g,离心30秒,去除上清,收集沉淀;
(6)用冰冷PBS洗Bioeast Mag-SA三次,5000×g 离心1分钟,尽可能去除上清,收集沉淀;
(7)加入30 µl蛋白上样缓冲液,重悬沉淀,沸水煮10分钟。
4、SDS-PAGE检测
(1) 样品制备:样品中加入Loading Buffer,100°C 10 min。
(2) 电泳条件:5%浓缩胶:90 V,30 min;10%分离胶:120V,90 min。
(3) 电泳结束后进行银染,拍照记录跑胶图片用于分析。
5、实验结果
图2 SDS-PAGE检测分析图
Fig.2 SDS-PAGE detection analysis
Lane M: Protein Marker
Lane 1: 探针+Bioeast Mag-SA
Lane 2: Biotin-11-dUTP标记的探针+Bioeast Mag-SA
Lane 3: 探针+Bioeast Mag-SA+核蛋白
Lane 4: Biotin-11-dUTP标记的探针+Bioeast Mag-SA+核蛋白
Lane 5: Bioeast Mag-SA+核蛋白
通过SDS-PAGE银染结果检测,发现Biotin-11-dUTP标记的探针与核蛋白有明显互作,如需要进一步确认,建议进行后续的LC-MS鉴定。
以上分析仅供参考。
6、质谱检测
(1)检测对象
序号 | 编号 | 样本类型 | 物种 |
1 | Control | Pull-down溶液 | Ovis aries |
2 | sample | Pull-down溶液 | Ovis aries |
(2)检测过程
略
(3)检测结果
样品名称 | Control | sample | 差异蛋白 |
Protein Group | 230 | 327 | 132 |
7、生物信息学分析
针对实验组扣除对照组后的132个差异蛋白进行生物信息学分析(GO、KEGG pathway、String)。
(1)GO分析
根据分类结果,对包含目标蛋白最多的前20位GO条目作出统计图,不同颜色代表三个不同的本体,柱形代表该条目包含的目标蛋白数量。
图3、GO功能分类图示例
(2)KEGG pathway分析
在通路图中,绿色底为该物种中包含的蛋白,红色底为本项目的目标蛋白。不同节点间用不同连线表示不同含义。
图4、KEGG通路图示例
图5、节点间的各种关系
根据Pathway条目信息表数据,对包含目标蛋白最多的前20位pathway作分类图,柱形代表该条目包含的目标蛋白数量。
图6、KEGG pathway分类图示例
(3)String蛋白质互作网络分析
在蛋白关联网络图中,蓝色的连线表示蛋白间的联系,根据蓝色深度不同,相互作用可信度的强度也不同,颜色越深,可信度越强。
图7、String分析图
8、输出文件
输出文件 | 文件内容 |
体外转录和纯化 | PCR产物琼脂糖电泳分析 转录产物琼脂糖电泳分析; |
DNA pull down | SDS-PAGE图 |
LC-MS/MS | 检索结果表格.xlsx 差异蛋白表格.xlsx |
生物信息学分析 | GO功能注释和分类 KEGG Pathway通路注释和分类 String蛋白质互作网络分析 |
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