科技名词

染色质免疫沉淀

chromatin immuno- precipitation；ChIP

定义：一种用于研究蛋白质与DNA在体内相互作用的技术。在活细胞状态下交联固定蛋白质-DNA复合物，并将其随机切断为一定长度范围内的染色质小片段，利用特异性抗体沉淀目标蛋白质，可获得在细胞内与之相结合的DNA片段，经序列分析确定该蛋白质分子所结合的DNA序列。

学科：生物化学与分子生物学_方法与技术_测序技术_层析技术

相关名词：染色质 交联 抗体 组蛋白修饰

【延伸阅读】

染色质免疫共沉淀是分子生物学中应用最广泛的技术之一，它已有30多年的历史，是一种检测蛋白质与DNA结合的实验技术。染色质免疫共沉淀的实验原理是：在活细胞状态下固定蛋白质-DNA复合物，并将其随机切断为一定长度范围内的染色质小片段，然后通过免疫学方法沉淀此复合体，特异性地富集目的蛋白结合的DNA片段，通过对目的片段的纯化与检测，从而获得蛋白质与DNA相互作用的信息。

染色质免疫共沉淀通常包括2种类型：交联免疫共沉淀（cross-linked ChIP，X-ChIP）和非交联免疫共沉淀（native ChIP，N-ChIP）。X-ChIP一般采用甲醛作为可逆的交联剂，通过超声波将染色质破碎为200~500bp的片段，在免疫沉淀后将蛋白质-DNA复合体解交联，蛋白质可通过蛋白酶进行降解，然后纯化提取DNA。由于甲醛固定增强了DNA与蛋白质的结合程度，降低了蛋白质重排的可能性，因此X-ChIP的灵敏度较高，适用于转录因子等与DNA结合程度不是很强的蛋白质研究。N-ChIP是利用核酸酶消化未经固定的染色质，由于未经固定的蛋白质-DNA复合体保持在自然状态，因此N-ChIP适用于与DNA结合紧密的组蛋白修饰的表观遗传学研究。此外，由于抗体与未固定的目标蛋白质结合程度高，因此N-ChIP的特异性较强，DNA富集效率高。

染色质免疫共沉淀实验步骤大致可分5步：

1.合适浓度的甲醛处理使蛋白质与DNA交联（X-CHIP）；

2.细胞裂解，超声破碎（X-CHIP）或采用微球菌核酸酶消化形成染色质小片段（N-CHIP）；

3.抗原-抗体反应，促进免疫沉淀反应；

4.氯化钠、蛋白酶K等处理，解除DNA-蛋白交联；

5.DNA纯化回收；

6.通过琼脂糖凝胶电泳、RT-PCR等方法对DNA作进一步分析。

染色质免疫共沉淀是目前为止唯一的研究体内DNA与蛋白质相互作用的实验方法，科研工作者希望通过此实验技术从组蛋白修饰、转录调控、凋亡等角度深入研究病变机制，进而开发相应的药物。近年来，随着研究的深入，很多医学研究者已经将目光投向了基因-蛋白相互作用，期望在此水平上，另辟蹊径，深入分析癌症、心血管疾病、中央神经系统紊乱等疾病的主要代谢通路和发生机制。