浓度 | 100 µg/ml |
灵敏度 | 内源性 |
来源/同种型 | 兔 IgG |
产品信息
! | ! 表示实验步骤中需要根据进行的 CUT&RUN 反应次数来调整体积的重要步骤。 |
!! | !! 表示需要在操作前稀释缓冲液的一个重要步骤。 |
安全停止 | 如果需要停止,这是实验步骤中的一个安全停止点。 |
对于大多数细胞类型,活细胞可用于 CUT&RUN 检测,以产生强大的组蛋白、转录因子和辅因子富集。就某些对伴刀豆球蛋白 A 脆弱或敏感的细胞类型,略微固定细胞有助于保存细胞并保持它们完整。此外,如果使用新鲜细胞未观察到明显信号,固定可能有助于促进低丰度和/或弱结合转录因子和辅因子的富集。请注意,细胞的过度固定会抑制 CUT&RUN 检测。
我们的 CUT&RUN 分析适用于广泛的细胞或组织。如实验步骤中定义,一个 CUT&RUN 反应可包含 5,000 至 个 250,000 细胞或 1 至 5 mg 的组织。整个实验步骤中使用的缓冲液体积无需根据每次反应的细胞或组织数量进行调整,只要在此范围内即可。当需要时,缓冲液体积确实需要根据正在执行的反应数量按比例增加。如果可能,我们建议每次反应使用 100,000 个细胞或 1 mg 组织。如果细胞数量有限,我们建议每个反应至少使用 5,000 到 10,000 个细胞进行组蛋白修饰,每个反应至少使用 10,000 到 20,000 个细胞进行转录因子或辅因子。
注意: 推荐用于细胞透化的毛地黄皂苷的量是过量的,应该足以用于大多数细胞系和组织类型的通透。然而,并非所有细胞系和组织对毛地黄皂苷都表现出相同的敏感性。如果您的特定细胞系或组织在推荐的毛地黄皂苷浓度下不起作用,您可以按照附录 A 中提供的实验步骤来优化条件。毛地黄皂苷处理应导致 >90% 的细胞群通透。
! 所有缓冲液的体积都应根据正在进行的 CUT&RUN 反应次数按比例增加。
注意: 应在室温下连续进行活细胞(无固定)制备步骤,以尽量减少对细胞的压力。为了尽量减少 DNA 碎片,在重悬过程中避免剧烈涡旋和样品起泡。为 CUT&RUN 制备活细胞时,我们建议在制备细胞之前准备伴刀豆球蛋白 A 珠子(第 II 部分,步骤 1 到 5),以尽量减少细胞在珠子制备过程中停留的时间。活化的珠子可以储存在冰上直到准备使用。
注:对于贴壁细胞,首先需要使用胰蛋白酶将细胞从培养皿中分离出来,并用至少 3 体积的组织培养基中和。我们不建议从培养皿中刮取细胞,因为这会压迫甚至裂解细胞。应使用血细胞计数器或其他细胞计数器对细胞进行计数,以确保用于实验的细胞数量正确。
注:处理低细胞数(<100,000 总细胞)的挑战在于,离心后的细胞颗粒并不总是肉眼可见,因此很容易在洗涤步骤中丢失细胞。因此,当处理低细胞数时,我们建议跳过下面的洗涤步骤 3 到 5。伴刀豆球蛋白 A 珠与细胞的结合耐受结合反应中有 40% 的细胞培养基。因此,在步骤 2 中对细胞悬浮液进行初始离心后,可以去除大部分上清液,每次反应留下 ≤40 细胞培养基。然后在步骤 6 中,向细胞悬液中加入足够的 1X 洗涤缓冲液(+ 亚精胺 + PIC),使每次反应的总体积达到 100 µl。
注意:在随后的实验步骤中,将在 55°C 下孵育 input 样品,因此建议使用一根可封盖的 1.5 ml 试管,以减少孵育过程出现蒸发。
注:固定细胞制备需要以下试剂,不包含在此试剂盒中:37% 甲醛或 16% 无甲醇的甲醛 #12606,甘氨酸溶液 (10X) #7005 和 10% SDS 溶液 #20533。
! 所有缓冲液的体积都应根据正在进行的 CUT&RUN 反应次数按比例增加。
注释:对于贴壁细胞系,首先需要使用胰蛋白酶将细胞从培养皿中分离出来,并用至少 3 体积的培养基中和。我们不建议从培养皿中刮取细胞,因为这会压迫甚至裂解细胞。应使用血细胞计数器或其他细胞计数器对细胞进行计数,以确保用于实验的细胞数量正确。
注:处理低细胞数(<100,000 总细胞)的挑战在于,离心后的细胞颗粒并不总是肉眼可见,因此很容易在洗涤步骤中丢失细胞。在这种情况下,我们不建议冷冻细胞沉淀物。此外,当处理这些低细胞数时,我们建议跳过下面的洗涤步骤 5 到 7。伴刀豆球蛋白 A 珠与细胞的结合耐受结合反应中有 40% 的细胞培养基。因此,在步骤 4 中对细胞悬浮液进行初始离心后,可以去除大部分上清液,每次反应留下 ≤40 细胞培养基。然后在步骤 8 中,向细胞悬液中加入足够的 1X 洗涤缓冲液(+ 亚精胺 + PIC),使每次反应的总体积达到 100 µl。
注意:在随后的实验步骤中,将在 55°C 下孵育 input 样品,因此建议使用一根可封盖的 1.5 ml 试管,以减少孵育过程出现蒸发。
对于大多数组织类型,1 mg 轻微固定的组织(0.1% 甲醛,2 分钟)可以产生强大的组蛋白、转录因子和辅因子富集。富集组蛋白修饰不需要甲醛固定。然而,许多转录因子和辅因子确实需要对组织进行光固定以获得最佳结果。一些低丰度和/或弱结合转录因子和辅助因子可能需要中等固定(0.1% 甲醛,10 分钟)以获得最佳结果。此外,在使用具有挑战的组织类型(如纤维组织)时,中等固定可能会改善结果。请注意,过度固定会抑制 CUT&RUN 检测。固定的组织样本在使用前可以在 -80°C 下冷冻长达 6 个月。
注:为 CUT&RUN 准备新鲜组织(无固定)时,我们建议在制备组织之前制备伴刀豆球蛋白 A 珠(第二部分,步骤 1 到 5),以尽量减少细胞在珠子制备过程中停留的时间。活化的珠子可以储存在冰上直到准备使用。
注:固定组织制备需要以下试剂,不包含在此试剂盒中:37% 甲醛或 16% 无甲醇的甲醛 #12606、磷酸盐缓冲盐水 (PBS) #9872、甘氨酸溶液 (10X) #7005 和 10% SDS 溶液 #20533。
! 所有缓冲液的体积都应根据正在进行的 CUT&RUN 反应次数按比例增加。
注意:对于某些转录因子或辅因子,或对于诸如纤维组织之类的困难组织类型,每个反应最多可使用 5 mg 组织而无需按比例放大试剂。
注意:我们建议对组织进行稍稍固定,因为这种条件最适合大多数组织类型和蛋白质靶标。但是,如果需要新鲜组织,请跳过步骤 3 到 8 并立即进行步骤 9。
注意:此体积的固定溶液足以容纳多达 50 mg 的组织。如果处理 >50 mg,则在步骤 7 中相应地增加固定溶液和 1X PBS + PIC 溶液。
注意:对于困难的组织类型(如纤维组织)或低丰度和/或弱结合转录因子或辅因子,将甲醛固定延长至 10 分钟可能会改善结果。
注意:在随后的实验步骤中,将在 55°C 下孵育 input 样品,因此建议使用一根可封盖的 1.5 ml 试管,以减少孵育过程出现蒸发。
! 所有缓冲液的体积都应根据正在进行的 CUT&RUN 反应次数按比例增加。
NOTE: Digitonin Solution #16359 should be stored at -20°C. 请在使用过程中将其保存在冰上,并在实验完成后保存在 -20°C 下。
注意:避免将伴刀豆球蛋白 A 珠悬浮液涡旋,因为反复涡旋可能会使伴刀豆球蛋白 A 从珠子中移位。
注意:为避免珠子丢失,请使用移液管去除液体。请勿使用真空设备抽吸。
注意:如果在细胞或组织制备之前制备伴刀豆球蛋白 A 珠子(如建议用于活细胞和新鲜组织),则活化的珠子可以储存在冰上直至使用。
注意:伴刀豆球蛋白 A 珠子可能会结块或粘附在试管壁上。上下吹打来重悬珠子。无需摇动或振摇样品样管。
注意:CUT&RUN 需要的抗体量不定,应由使用者确定。对于阳性对照 Tri-Methyl-Histone H3 (Lys4) (C42D8) Rabbit mAb #9751,向样品中添加 2 µl 抗体。对于阴性对照 Rabbit (DA1E) mAb IgG XP® Isotype Control (CUT&RUN) #66362,向样品中添加 5 µl。我们强烈建议使用阴性对照抗体,而不是非抗体对照,因为后者会导致高水平的非特异性 MNase 消化和高背景信号。我们建议尽可能使用 input 样本与 qPCR 和 NG-seq 分析进行比较。
注意:伴刀豆球蛋白 A 珠子可能会结块或粘附在试管壁上。上下吹打来重悬珠子。无需摇动或振摇样品样管。
! 所有缓冲液的体积都应根据正在进行的 CUT&RUN 反应次数按比例增加。
注意:洋地黄皂苷溶液 #16359 应保存在 -20°C 下。请在使用过程中将其保存在冰上,并在实验完成后保存在 -20°C 下。
NOTE: The Digitonin Buffer prepared here will be used for both Section III and IV.
注意:Concanavalin A 磁珠可能会结块或粘附在试管壁上。上下吹打来重悬珠子。无需摇动或振摇样品样管。
! 所有缓冲液的体积都应根据正在进行的 CUT&RUN 反应次数按比例增加。
注意:洋地黄皂苷溶液 #16359 应保存在 -20°C 下。请在使用过程中将其保存在冰上,并在实验完成后保存在 -20°C 下。
可选:如需对样品进行标准校对,则可将 Sample Normalization Spike-In DNA 添加到 1X Stop Buffer 中(例如,见第七部分的图 8)。对于 qPCR 分析,我们建议每次反应加入 5 µl (5 ng) Spike-In DNA。对于 NG-seq 分析,我们建议用 Nuclease-free Water #12931 稀释 Sample Normalization Spike-In DNA 100 倍,每次反应加入 5 µl (50 pg) Spike-In DNA。当每次反应使用 100,000 个细胞或 1 mg 组织时,这可确保标准化读数约为总测序读数的 0.5%。如果每个反应使用多于或少于 100,000 个的细胞或 1 mg 组织,按比例放大或缩小样本标准化 Spike-In DNA 的体积,以将标准化读数调整到总读数的 0.5% 左右。
注意:应在 4°C 的冷却块或冰箱中进行消化。冰的温度可低至 0°C,这可能会限制消化并降低信号。无需摇动或振摇样品样管。
注意:如果使用活细胞或新鲜组织(未固定)进行 CUT&RUN 测定,跳过步骤 13-14,然后立即进行步骤 15。
注意:在随后的实验步骤中,将在 65°C 下孵育 input 样品,因此建议使用一根可封盖的 2 ml 试管,以减少孵育过程出现蒸发。
注意:如果样品没有预热到室温,SDS 可能会从溶液中沉淀出来。
输入 DNA 的片段化是与下游 NG 测序兼容所必需的,但对于下游 qPCR 分析则不是必需的。如果没有超声波仪,我们建议使用未片段化的输入 DNA 进行 qPCR 分析;然而,输入 DNA 应使用苯酚/氯仿提取和乙醇沉淀进行纯化,因为未片段化输入 DNA 的尺寸太大而无法使用 DNA 离心柱进行纯化。如果没有超声波仪并且需要进行下游 NG 测序分析,则可以使用 CUT&RUN 正常 IgG 抗体样品作为阴性对照,尽管这并不理想,因为正常的富含 IgG 的样品可能会显示非特异性 DNA 富集。或者,使用 MNase 的输入 DNA 片段化实验步骤可在 https://cst-science.com/CUT-RUN-input-digestion 获得。
! 所有缓冲液的体积都应根据正在制备的input样品的数量按比例增加。
注意:超声处理条件可能需要根据 附录 B 中的步骤通过测试不同的超声仪功率设置和/或超声处理持续时间来凭经验确定。最佳超声处理条件将产生大小从 100-600 bp 不等的染色质片段。使用设置为 6 且配有 1/8 英寸探针的 VirTis Virsonic 100 超声波均质器/超声波仪以 5 组 15 秒脉冲进行超声处理,可充分碎裂input染色质。
如 VI - A 部分所述,使用 DNA 离心柱可从input和富集染色质样品中纯化 DNA,或如第 VI - B 部分所述,使用苯酚/氯仿提取后再行乙醇沉淀方法进行纯化。使用 DNA 离心柱纯化简单快速,可很好地回收 35 bp 以上的 DNA 片段(图 7A,泳道 2)。苯酚/氯仿提取之后再行乙醇沉淀更加困难,但能很好地回收 35 bp 以下的 DNA 片段(图 7A,泳道 3);但如图 7B 所示,大多数在 CUT&RUN 检测中产生的 DNA 片段大于 35 bp。因此,DNA 离心柱提供一种快速简单的方法来纯化 > 98% 的所有 CUT&RUN DNA 片段。
在 NG-seq 分析之前,使用基于 picogreen 的 DNA 定量测定法可以对纯化的 DNA 进行定量。对于含 100,000 个细胞的 CUT&RUN 反应,一次转录因子和辅因子的 CUT&RUN 反应中,预期 DNA 产量为 0.5-10 ng,而在一次组蛋白修饰反应中则为 1-20 ng。
图 7. 比较使用离心柱或苯酚/氯仿提取后再行乙醇沉淀方法进行的 DNA 纯化。(A) 将低量程 DNA 标准品混合物(泳道 1,未纯化)使用 DNA Purification Buffers and Spin Columns (ChIP, CUT&RUN,CUT&Tag) #14209(泳道 2)或苯酚/氯仿提取后接乙醇沉淀法(泳道 3)纯化,并通过在 4% 琼脂糖凝胶上电泳来分离。如图所示,苯酚/氯仿提取后再行乙醇沉淀能有效回收所有大小的 DNA 片段,而 DNA 离心柱仅能回收 ≥ 35 bp 的 DNA 片段。(B) 在使用 TCF4/TCF7L2 (C48H11) Rabbit mAb #2569 的 CUT&RUN 检测中使用苯酚/氯仿提取后再行乙醇沉淀方法来纯化 DNA。使用一台Bioanalyzer (Agilent Technologies) 分析文库中 DNA 片段的大小。构建期间向文库添加的接头和条码序列占了 140 bp 片段长度。因此,文库制备后,起始 35 bp 的 DNA 片段长度将变为 175 bp(图中用蓝色垂直线标注)。如图所示,总 CUT&RUN 富集 DNA 片段中不到 2% 短于 175 bp(起始长度 35 bp),提示 DNA 纯化离心柱足以捕获 > 98% 的总 CUT&RUN DNA 片段。
NOTE: DNA can be purified from input and enriched chromatin samples using the DNA Purification Buffers and Spin Columns (ChIP, CUT&RUN, CUT&Tag) #14209 (not included in this kit) and the modified protocol below. 步骤 1-5 已修改,以符合向 300 µl input样品和富集染色质样品中添加 5 倍体积 (1.5 ml) DNA 结合缓冲液的要求。
注意:1 体积样品应使用 5 体积的 DNA 结合缓冲液。
NOTE: The following reagents are required for the phenol/chloroform extraction and ethanol precipitation and are not included in this kit: phenol/chloroform/isoamyl alcohol (25:24:1), chloroform/isoamyl alcohol (24:1), 3M Sodium Acetate (pH 5.2), 20mg/mL glycogen, 100% ethanol, 70% ethanol, and 1X TE buffer or Nuclease-free Water #12931.
注意:如果进行样品标准化,仅CUT&RUN 样品使用Sample Normalization Primer Set分析 。input DNA 不包含Normalization Spike-In DNA。
试剂 | 1 次 PCR 反应所需体积 (18 μl) |
---|---|
Nuclease-free H2O #12931 | 6 μl |
5 µM 引物 | 2 μl |
SimpleChIP® Universal qPCR Master Mix #88989 | 10 μl |
a. | 初始变性 | 95°C,3 分钟 |
b. | 变性 | 95°C,15 秒钟 |
c. | 退火和延伸 | 60°C,60 秒钟 |
d. | 重复步骤 b 和 c,共循环 40 次。 |
样品标准化引物组的 C[T] 值 | **qPCR 的标准化系数 | 标准化之前的信号(步骤 5 中计算出的输入百分比) | 标准化之后的信号 | |
样品 1 | 23.31 | 2(23.31-23.31)=1.00 | 24.4% | 24.4%/1.00=24.4% |
样品 2 | 24.24 | 2(23.31-24.24)=0.52 | 12.0% | 12.0%/0.52=23.1% |
样品 3 | 25.08 | 2(23.31-25.08)=0.29 | 6.28% | 6.28%/0.29=21.7% |
样品 4 | 26.30 | 2(23.31-26.30)=0.13 | 2.72% | 2.72%/0.13=20.9% |
**qPCR 的标准化系数 = 2(C[T] 选定样品 – C[T] 其他样品)
图 8. 应用添加的Spike-In DNA对 CUT&RUN 信号进行 qPCR 标准化分析。对数量渐减的 HCT116 细胞和 Tri-Methyl-Histone H3 (Lys4) (C42D8) Rabbit mAb #9751 (上小图)或 Phospho-Rpb1 CTD (Ser2) (E1Z3G) Rabbit mAb #13499(下小图)进行 CUT&RUN 检测。使用 SimpleChIP® Human GAPDH Exon 1 Primers #5516、SimpleChIP® Human β-Actin Promoter Primers #13653、SimpleChIP® Human Β-Actin 3' UTR Primers #13669 和 SimpleChIP® Human MyoD1 Exon 1 Primers #4490 进行实时 PCR 来对富集的 DNA 进行定量。 每份样品中免疫沉淀 DNA 的数量表示为与 100,000 个细胞的input染色质总量相对应的信号。左图中为非标准化的富集结果。在每次反应中,按照与起始细胞数量成比例的方式添加 Sample Normalization Spike-In DNA。根据每份样品中添加 DNA 所产生的 qPCR 信号差异,将 CUT&RUN 信号标准化为含 100,000 个细胞的样品。右图显示了标准化后的富集。
用这种试剂盒制备的免疫富集 DNA 样品直接兼容 NG-seq。要构建下游 NG-seq DNA 文库,请使用与您的下游测序平台兼容的 DNA 文库制备实验步骤或试剂盒。对于在 Illumina® 平台上测序,我们建议按照 CUT&RUN DNA 的实验步骤,使用 DNA Library Prep Kit for Illumina® (ChIP-seq, CUT&RUN) #56795 和 Multiplex Oligos for Illumina® (ChIP-seq, CUT&RUN) #29580 或 #47538 进行测序。
与酵母对应的unique reads数 | NGS 的标准化系数 | 标准化之前与测试参考基因组对应的unique reads数 | NGS 的标准化系数 = 选定样品的酵母 reads数/其他样品的酵母unique reads数 | |
样品 1 | 219,275 | 219,275/219,275 = 1.00 | 5,077,747 | 5,077,747 X 1.00 = 5,077,747 |
样品 2 | 411,915 | 219,275/411,915 = 0.53 | 9,896,671 | 9,896,671 X 0.53 = 5,268,306 |
样品 3 | 816,235 | 219,275/816,235 = 0.27 | 17,842,773 | 17,842,773 X 0.27 = 4,793,320 |
样品 4 | 1,120,826 | 219,275/1,120,826 = 0.20 | 23,836,679 | 23,836,679 X 0.20 = 4,663,339 |
NGS 的标准化系数 = 选定样品的酵母unique reads数/其他样品的酵母unique reads数
在 CUT&RUN 实验步骤中,向缓冲液中添加洋地黄皂苷能促进细胞膜透化以及一抗和 pAG-MNase 酶进入细胞和胞核。因此,缓冲液中有足量的洋地黄皂苷对抗体和酶的成功结合以及靶向基因位点的消化至关重要。不同细胞系对毛地黄皂苷透化细胞显示不同的敏感性。虽然本实验步骤中建议的洋地黄皂苷量应足以对大多数细胞系或组织进行透化,但您可以使用本实验步骤测试您的特定细胞系或组织。我们发现,添加过量的洋地黄皂苷对本实验没有损害,因此无需生成浓度曲线。所以,进行快速测试以确定建议的洋地黄皂苷量是否适合你的细胞系就足够了。
注意:洋地黄皂苷溶液 #16359 应保存在 -20°C 下。请在使用过程中将其保存在冰上,并在实验完成后保存在 -20°C 下。
注意:如果肉眼看不到细胞沉淀,我们建议在步骤 2 中对细胞悬浮液进行初始离心后,在不干扰细胞沉淀的情况下去除尽可能多的细胞培养基,并对每个反应留下一些细胞培养基。然后在步骤 3 中,向细胞悬液中加入足够的 1X 洗涤缓冲液,使总体积达到 100 µl。
建议对input DNA 样品进行超声处理,因为 DNA 纯化离心柱只能纯化片段化的基因组 DNA (< 10 kb)。此外,片段化的基因组 DNA (< 1 kb) 可在 NG-seq 分析中用作阴性对照。应优化超声处理,以便input DNA 的长度为 100-600 bp。
我们建议使用input样品进行 NG-seq,因为它能方便且无偏倚的呈现细胞基因组。虽然 IgG 样品也可在 NG-seq 中用作阴性对照,但由于存在非特异性结合,它可能会显示基因组特定区域出现富集。非片段化input DNA 可用于 qPCR 分析。但必须使用苯酚/氯仿提取后再行乙醇沉淀方法来纯化非片段化的 DNA。
! 所有缓冲液的体积都应根据正在制备的input样品的数量按比例增加。
注意:如果在处理低细胞数(<100,000 个细胞)时肉眼看不到离心后的细胞沉淀,我们建议跳过下面的洗涤步骤 3-5。在步骤 2 中对细胞悬浮液进行初始离心后,在不干扰细胞沉淀的情况下去除尽可能多的细胞培养基,并在每个反应中留下一些细胞培养基。然后在步骤 6 中,将足够的 1X 洗涤缓冲液添加到细胞悬液中,以便在每个被测试的超声处理条件下达到 100 µl 的体积。
主要:在步骤 9 中,在 55°C 下孵育样品,因此建议使用一个可封盖的 1.5 ml 管子,以减少孵育过程中出现蒸发。
有关详细的疑难解答指南,请访问 https://cst-science.com/troubleshooting-CUT-RUN
实验步骤编号:1884
同型对照抗体用来评估靶标一抗因 Fc 受体结合作用或其他蛋白质-蛋白质相互作用所致的非特异性结合。同型对照抗体的免疫球蛋白类型和使用浓度应与检测抗体相同。
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