一滴甲醛定格万千交影:所罗门与瓦夏夫斯基开创染色质免疫共沉淀 ChIP
1985 年 10月1日 · 1% 分析纯甲醛原位交联液、Bioruptor 水浴超声破碎仪与 Protein A/G 琼脂糖亲和磁珠
你知道吗?
生命最转瞬即逝的私密幽会,只要用一束化学胶水将其瞬间石化,便能在光天化日之下公之于众。
在试管里利用纯化蛋白做EMSA或足迹分析固然精准,但在真实的活细胞核内,染色质被组蛋白紧密缠绕压缩,转录因子面临着复杂的表观遗传修饰、染色质重塑复合物与拥挤微环境的严密阻隔。如何直接在活体原位捕捉某一个蛋白质在活人染色体上究竟锚定在哪个基因上?
1985年麻省理工学院的马克·所罗门与亚历山大·瓦夏夫斯基将分析化学的交联概念引入了染色质研究,奠定了染色质免疫共沉淀(ChIP)的伟大基石。他们直接向正在培养皿中生长的活细胞培养基中倒入1%的无色甲醛溶液。甲醛分子小巧轻盈,能在数秒内穿透细胞膜与核膜,在相距仅几埃的蛋白质氨基与DNA碱基之间架起共价亚甲基桥,将所有正在与染色体发生亲密互作的转录因子原地“冷冻定格”在DNA骨架上!
接着,实验人员用高能超声波将交联的笨重染色质彻底粉碎成200至500 bp的均一小碎片,加入特异性抗体与Protein A/G磁珠特异性抓取目标蛋白-DNA复合体。最后,在65°C高温加热打破甲醛的共价交联,释放出原汁原味的被绑DNA并进行测序或PCR。
ChIP成为现代组蛋白密码与表观遗传图谱制定的核心支柱。