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DNA 酶 I 足迹法对 DNA 上的蛋白质结合位点作图实验

本方案介绍在放射性标记的 DNA 片段上确定蛋白质结合位点的作图方法。本方案使用 DNA 酶 I 切割 DNA, 而在替代方案中是用羟自由基断裂 DNA。如果希望得到优化足迹法反应的建议,请参见本方案ZH部分的疑难解析以及优化 DNA 酶 I 足迹法反应的栏目。本实验来源于分子克隆实验指南(第三版)下册,作者:〔美〕J. 萨姆布鲁克 D.W. 拉塞尔。


实验材料

新鲜组织、培养的细胞、来自细胞或组织的蛋白成分

试剂、试剂盒

细胞匀浆缓冲液细胞重悬缓冲液细胞淋洗缓冲液乙醇Ficoll 400甲酰胺染色液MgCl2 CaCl2 溶液NaClNonidetP-40酚:氯仿磷酸盐缓冲液聚乙烯醇终止液组织匀浆液组织重悬缓冲液台盼蓝染料DNA 酶 I变性聚丙烯酰胺测序胶poly(dI-dC)测序胶长度标准品32P 末端标记的 DNA

仪器、耗材

Beckman SW28 转头或类似产品Sorvall Hl000B 转头或类似产品沸腾的水浴锅带 B 型研杵的 Dounce 匀浆器晶型塑料或超明亮型吊桶式离心管橡胶棒

实验步骤

材料
缓冲液和溶液

10 mmol/LHEPES-KOH(pH7.9)
10mmol/LKCl
0.5 mmol/L 苯
含 0.05%(V/V)NonidetP-40 的细胞匀浆缓冲液
细胞重悬缓冲液
0.4mol/LKCl
10%(V/V) 甘油
0.1%(m/V) 抑蛋白酶肽

40 mml/LTris-Cl(pH7.4)
0.15mol/LNaCl


Ficoll 溶解在无菌水中,分装成 100ul 并冻存在-20°C。
甲酰胺染色液
10 mg 二甲苯青 FF
贮存于室溫。
MgCl2/CaCl2 溶液
5 mmoI/LCaCl2





聚乙烯醇溶解在无菌水中,分装成 100ul 并冻存在-20°C。
终止液
1%(m/V)SDS
125ug/ml 酵母 tRNA
组织匀浆液
25 mmol/LKCl
0.5 mmol/L 亚梢胺
2mol/L 蔗糖
该缓冲液在使用前需要冰浴预冷。根据需要,步骤 1 前要加人 0.5 mmol/L 苯(PMSF)、1ug/ml 亮抑酶肽、1ug/ml 抑胃酶肽等蛋白酶YZ剂。
组织重悬缓冲液
1.5 mmol/LMgCl2
0.5 mmol/L 苯
贮存于 0°C。
台盼蓝染料(0.4%m/V)


酶溶于 10 mmol/L Tris-Cl(pH8.0), 分装成小份并冻存在-20°C。恰好在步骤 3 以前把溶液以 1:100稀释于冰浴的 10 mmol/L Tris-Cl(pH8.0)。
凝胶
6% 或 8% 的变性聚丙烯酰胺测序胶(见第 12 章方案 8)
核酸与寡核苷酸
poly(dI-dC)(lmg/ml)

通常由靶 DNA 片段进行 Maxam-Gilbert 测序实验中的(A+G) 反应组成。化学测序的方法请参见第 12 章的方案 7。此外也可以使用双脱氧终止法测序反应(第 12 章,方案 3~6), 所用 DNA 的 5'端与 DNA 酶 I 切割得到的 DNA 片段的放射性末端相同。
放射性化合物
32P 末端标记的 DNA[长度 200~500bp, 比活性≥2.5X107cpm/ug(≥5000cpm/fmol)]
反应中使用的 DNA 片段长度应该为 200~500bp。感兴趣的结合位点至少离放射标记末端 30bp。如果使用更长的 DNA 片段,测序胶的分辨率会变弱。结合位点离末壩太近可能不被 DNA 结合蛋白或 DNA 酶 I 识别。
离心机和转头
Beckman SW28 转头或类似产品,预冷到 4°C


带 B 型研杵的 Dounce 匀浆器
橡胶棒
辅助试剂

新鲜组织、培养的细胞、来自细胞或组织的蛋白成分

方法
1. 用下列 3 种方法中的一种制备核提取物。此外,纯化细胞蛋白得到的组分可以直接用于步骤 2。
从组织制备核提取物
a. 解剖 10~15 g 组织并剪碎。加入冰冷的组织匀浆缓冲液,使碎组织的体积调整到 30 ml。用带紧型研杵的 Dounce 匀浆器勻浆,直到镜检确定大于 80%~90% 的细胞已经破碎。
b. 检测裂解情况是用 10ul 细胞悬液加相同体积 0.4% 台盼蓝染液,在装有 20 倍物镜的显微镜下观察溶液。裂解的细胞吸收染液,被染成蓝色,而完整的细胞不被染色,仍然是透明的。继续进行组织匀浆直到大于 80%~90% 的细胞已经破碎。
C. 匀浆物用冰冷的组织匀浆缓冲液稀释到 85 ml。在晶型塑料或超明亮型吊桶式离心管中放入 10 ml 冰冷的组织匀浆缓冲液,取 27 ml 稀释的匀浆物铺在上面。以 103900 g(用 Beckman SW28 转头是 24000r/min)在 4°C 离心 40 min。
d. 去掉上清,离心管倒置 1~2 min 使溶液流干。然后把离心管放在冰上。










本方法适用于转染有质粒的细胞,这些质粒能表达编码转录因子的 cDNA。
a. 细胞用细胞淋洗缓冲液洗若干次。每个培养皿加入1ml 细胞淋洗缓冲液,用橡胶棒把细胞刮到缓冲液中。
b. 细胞悬液转移到 1.5 ml 离心管中,室温下用ZD速度离心 2 min 沉淀细胞。
c. 对于原来在每个直径为 150 mm 的培养皿中培养的细胞,加 300ul 细胞重悬液重悬细胞,然后进行 3 次冻融。
d. 在 4°C 以ZD速度离心 5 min 去掉细胞碎片。上清(即细胞裂解物)分装成小份贮存在-70°C。
2. 在 1.5 ml 离心管中加入:
32P 末端标记的 DNA                      1~10fmol
H2O                                                加到 25ul
20%Ficoll 400                                12ul
10% 聚乙烯醇                                10ul








不含核提取物情况下用 DNA 酶 I 消化后的对照 DNA
含有核提取物但不含有 DNA 酶 I 情况下培养后的靶 DNA
9. 用足够的恒定功率跑胶,温度维持在 45~50°C。




2016-03-25
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