CUT&RUN技术的成功指南

CUT&RUN技术的成功指南

Fang Chen, Christopher Comeau, Jillian Mason, Carrie Ann Brown, and Christopher J. Fry. Cell Signaling Technology, Inc., Danvers MA 01923.

与染色质免疫沉淀 (ChIP) 检测一样，核酸酶靶向切割和释放 (CUT&RUN) 是一项用于在细胞天然染色质环境下检测蛋白-DNA 相互作用的强大通用技术 (1-4)。这种测定法可用于检测与基因组某个特定区域有关的多种蛋白，或相反，用于检测与某种特殊蛋白有关的基因组的多个区域。此外，CUT&RUN 测定法可用于明确某种特殊蛋白-DNA 相互作用的空间和时间关系。例如，CUT&RUN 检测可用于确定各种蛋白因子被募集到某个基因启动子上的特定顺序，或用于“测定”基因激活期间整个基因位点上某种特殊组蛋白修饰的相对量。除了组蛋白，CUT&RUN 测定法还可用于分析转录因子和辅因子结合、DNA 复制因子和 DNA 修复蛋白的结合。

CUT&RUN 提供了一种检测细胞中蛋白-DNA 相互作用的快速、可靠且真正的低细胞数测定法。与 ChIP 实验不同，CUT&RUN 不存在甲醛交联、染色质碎裂和免疫沉淀，使之成为一种使蛋白-DNA 相互作用富集和检测靶基因的更快且更有效的方法。CUT&RUN 可在一天之内完成从活细胞到纯化 DNA 的过程，且经证明每次检测只需使用少至 500-1000 个细胞 (1,2)。和 ChIP 中碎裂所有细胞染色质不同，CUT&RUN 利用一种染色质抗体靶向消化方法，从而使背景信号比 ChIP 实验低得多。因此，CUT&RUN 仅需 ChIP-seq 检测所需测序深度的 1/10 (1,2)。最后，加入简单的Spike-in DNA 即可准确定量和标准化靶标蛋白结合，而这是 ChIP 方法无法实现的。这种方法可有效标准化样品间和实验间的信号。

我将讨论CUT&RUN的基本原理，以及在设计实验时需要考虑的重要因素。此外，我还将介绍Cell Signaling Technology（CST）的CUT&RUN Assay Kit（#86652）和CUT&RUN pAG-MNase酶，相关数据显示它能适用于多种细胞类型的组蛋白修饰，转录因子和转录辅助因子的研究。

参考文献

1.Skene, P.J. and Henikoff, S. (2017) Elife 6, pii: e21856. doi: 10.7554/eLife.21856.

2.Skene, P.J. et al. (2018) Nat Protoc 13, 1006-19.

3.Meers, M.P. et al. (2019) Elife 8, pii: e46314. doi: 10.7554/eLife.46314.

4.Meers, M.P. et al. (2019) Mol Cell 75, 562-575.e5.