CUT&Tag分析服务

    CUT&Tag(Cleavage Under Targets and Tagmentation)是一种专注于DNA-蛋白互作研究的革新性工具,主要用于识别转录因子或组蛋白修饰在全基因组范围内的结合位点。CUT&Tag分析服务利用酶切与转座酶标记技术,精准定位转录因子或组蛋白修饰在基因组中的结合位点,助力研究DNA-蛋白互作机制,为基因组和表观遗传学研究提供精准解决方案。其高灵敏度、低背景噪声和对微量样本的优越适应性,使其在表观遗传学研究领域独树一帜。

     

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    Kaya-Okur, H. S. et al. Nat Commun. 2019.

    CUT&Tag实验原理

     

    在基因组和表观遗传学研究中,探索DNA-蛋白互作机制是理解基因调控的关键。转录因子通过结合启动子或增强子区域的特定DNA序列,调控RNA聚合酶的招募及基因转录启动,其结合效率决定基因表达的时空模式。组蛋白作为染色质的核心组成,通过翻译后修饰(如乙酰化、甲基化等)调控染色质开放程度和DNA可及性,从而影响转录因子与DNA的结合。这种结合既可能激活基因表达,也可能引发沉默效应。蛋白质-DNA互作分析可解析转录因子与组蛋白修饰在基因调控中的协同作用,为揭示表观遗传机制和疾病发生提供重要线索。

     

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     Itou, H. et al. J Biol Chem. 2015.

    晶体结构中观察到的蛋白质-DNA 相互作用

     

    CUT&Tag使用ProteinA/G-Tn5融合蛋白直接结合目标蛋白,免除了传统方法的交联步骤,大幅降低背景噪声,并实现高分辨率的结合位点检测。相比传统ChIP-seq技术,CUT&Tag更适用于微量样本,特别是在组蛋白修饰和转录因子结合位点研究中展现卓越性能,是揭示基因调控机制的强大工具,为疾病研究和药物开发提供了高效解决方案。

     

    百泰派克生物科技提供的CUT&Tag分析服务依托先进的Protein A/G-Tn5融合蛋白体系和高通量测序平台,专注于解析蛋白质-DNA互作,特别是转录因子结合位点和组蛋白修饰的全基因组分布。我们的服务涵盖从样本制备、测序到数据分析的全流程支持,提供全面的基因组注释、功能分析和信号通路解析,帮助客户精准揭示基因调控网络,为表观遗传学、疾病研究和新药开发提供高效解决方案:

     

    1. 样本处理与磁珠结合

    使用ConA磁珠与细胞膜上的糖蛋白结合,提取细胞核或直接利用细胞核样本。同时,通过洋地黄皂苷(digitonin)透化细胞膜以增强核膜通透性,为后续抗体结合创造条件。

     

    2.一抗与二抗结合

    加入针对靶标蛋白的特异性抗体(一抗)并进行孵育(如α-H3K27me3作为阳性对照,同型对照IgG作为阴性对照),随后洗涤去除非特异性结合。再加入二抗,确保抗体复合物成功结合靶标区域。

     

    3. Protein A/G-Tn5转座体结合

    采用Protein A/G-Tn5融合蛋白与抗体复合物结合,将Tn5转座酶精准定位到靶标蛋白结合的DNA区域,形成高效转座复合体,为后续片段化和接头连接奠定基础。

     

    4. Tn5转座酶激活与DNA片段化

    加入含Mg²⁺的反应液激活Tn5转座酶,在靶标DNA结合位点进行精准片段化,同时将测序接头直接插入DNA片段,完成文库前期构建。

     

    5. 测序与生物信息分析

    利用Illumina测序平台对文库进行高通量测序,获得高分辨率数据。结合专业的数据分析平台,完成质控、基因组比对、富集峰注释、Motif识别、GO功能分析和KEGG通路分析,为研究转录因子及组蛋白修饰的功能作用提供全面解析。

     

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     Galli, S. et al. RSC Chem Biol. 2024.

    CUT&Tag技术流程

     

    技术优势

    与传统的ChIP-seq技术相比,CUT&Tag在多个维度上表现优异:

    • 背景噪声更低:无需化学交联,减少非特异性结合。
    • 分辨率更高:可清晰定位到转录因子和组蛋白修饰的结合区域。
    • 加速实验周期:整合片段化与文库构建流程,大幅缩短实验周期​

     

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    送样建议

    百泰派克生物科技的CUT&Tag分析服务通过高效的转座酶标记与酶切技术,为基因组和表观遗传学研究提供精准的蛋白-DNA互作分析。准确的样本制备和储存是实现高质量分析的关键,因此建议按照以下方法处理您的样本:

     

    细胞样本

    1. 清洗与消化:移除旧培养液后,用PBS清洗一次。加入适量胰蛋白酶(覆盖细胞层表面)轻轻消化。

    2. 离心与洗涤:以1000rpm离心5分钟,去除上清后再用PBS清洗一次。

    3. 保存准备:加入适量配制好的冻存培养液,轻轻吹匀细胞并进行计数。建议每管细胞数量≥50万个。

    4. 分装与冷冻:将细胞分装到冻存管中,每管加入150μl冻存液,确保每个样本平行2-3管。样本应在-80℃冰箱中预冷后储存,并采用干冰运输。

     

    组织样本

    1. 取样与清洗:从活体获取的新鲜组织应使用PBS清洗表面污物。样本可在4℃的1640或DMEM培养基中临时存放,但需在3小时内完成后续处理。

    2. 切割与处理:将组织切割成细小碎片或肉糜状,分装到多个冻存管中,建议每个样本分装2-3个管。

    3. 冻存液准备:可选择以下两种方式:

    • 使用10% DMSO+90%胎牛血清的冻存液,保持4℃运输。
    • 液氮速冻储存,建议温度保持在-80℃以下,用干冰运输。

     

    若有其他特殊样品,请随时与我们联系。

     

    结果展示

     

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    案例分析

     

    CUT&Tag 揭示组蛋白乳酸化修饰在胰腺导管腺癌(PDAC)中的基因组分布及其对基因表达的影响

    研究利用CUT&Tag技术分析了乳酸化修饰在PDAC中的基因组分布及其对基因表达的影响。通过CUT&Tag绘制了组蛋白乳酸化(H3K18la)在胰腺癌细胞基因组中的结合图谱,研究发现H3K18la主要富集于肿瘤相关基因的启动子和增强子区域,结合RNA-seq数据表明,这些区域的乳酸化水平与糖酵解及肿瘤相关基因的高表达密切相关。研究进一步揭示了糖酵解代谢产生的乳酸可驱动组蛋白乳酸化,而乳酸化修饰又通过促进糖酵解关键基因的表达形成正反馈回路,从而加速肿瘤进展。通过这一机制,研究强调了乳酸化修饰在PDAC中的关键作用,并为肿瘤治疗提供了潜在的靶点。CUT&Tag技术灵敏高效地揭示了H3K18la的染色质结合特性,展现出其在解析组蛋白翻译后修饰机制中的重要优势。

     

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    Li, F. et al. Mol Cancer. 2024.

    CUT&Tag分析以筛选H3K18la的结合位点

     

    百泰派克生物科技的CUT&Tag分析服务能够高效挖掘基因调控的核心机制。我们的专业团队和先进平台为每一位客户提供高质量、可重复的研究数据,助力生命科学领域的重大突破。欢迎联系我们,了解更多关于CUT&Tag分析服务的详细信息。

     

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