利用蛋白芯片鉴定蛋白-DNA相互作用

2011-05-10

冷泉港实验方案《Cold Spring Harbor Protocols》5月刊新鲜出炉。本期照例有两篇精选文章可供大家免费查看。一篇是利用蛋白芯片鉴定蛋白-DNA的相互作用，另一篇是对肾脏发育的成像。

这篇实验方案是由约翰霍普金斯大学医学院的朱恒(音译，Heng Zhu)博士领导的研究小组提供的。

蛋白-DNA相互作用(Protein-DNA interactions，PDIs)是调控生命功能的重要机制，对细胞的分化发育、功能的维持以及细胞活性的维持都具有重大的意义。朱恒博士领导的研究小组在此介绍了一个利用蛋白芯片技术鉴定PDIs的实验方案。

此方案具体介绍了双链DNA的设计和制备，双链DNA探针的制备，DNA探针与蛋白芯片杂交，并分析所产生的蛋白-DNA相互作用。此方案能够同时鉴定数千个蛋白的蛋白-DNA相互作用，而多个精心设计的DNA探针也能平行检测，实现了蛋白质组范围的PDIs快速分析。

朱恒研究小组曾利用此技术系统分析了人类蛋白-DNA的相互作用图谱。他们在460个基因序列上发现了17718个蛋白-DNA作用现象，它们调控各种转录过程。这些蛋白可归为4191个类别。当时的研究成果发表在《Cell》杂志上，并被列为亮点研究推荐。

这篇实验方案改编自冷泉港出版社最近出版的《Imaging in Development Biology : A Laboratory Manual》一书，是由哥伦比亚大学医学中心的Frank Costantini、牛津大学的Shankar Srinivas及其同事提供的。

肾脏的发育包含了一些细胞谱系的相互作用以及复杂的形态发生过程，如输尿管芽发育成肾盂，分支形成肾盏、再分支形成小盏、集合管，而间充质祖细胞分化形成肾上皮。小鼠肾脏作为实验系统的一个主要优势在于，它能够在培养过程中发育。而荧光蛋白的出现也为观察器官培养中特定肾脏结构的形态发生提供了工具。

在本方案中，研究人员介绍了两类表达荧光蛋白的转基因小鼠，来观察不同的细胞谱系和发育过程。一类是以特定基因的形式表达荧光蛋白的转基因小鼠，另一类是Cre报告基因小鼠，它通过Cre重组酶活性打开了细胞中的荧光蛋白。

在本期CSHL中，另一篇实验方案详细地介绍了胚胎小鼠肾脏的解剖、体外培养和成像，可惜不能免费看全文，订阅用户才能看。