ChIPは、特定のタンパク質やその改変体などと、定義されたゲノム領域との関連を調べるために用いられる強力な技術です。 これは急速に発展している研究手法であり、正しい遺伝子制御に不可欠な細胞内のDNA-タンパク質相互作用のマッピングによく用いられます。 例えば、転写因子や修飾ヒストンなどのタンパク質が、生きている細胞や組織の DNA の特定の領域に結合するかどうかを判断するために使用されます。
タンパク質-DNA 相互作用のゲノム全体のマッピングは、遺伝子制御を完全に理解するために必要不可欠です。 エピジェネティックマークと転写因子結合の詳細なマップは、様々な生物系で遺伝子発現を支える制御ネットワークを推論するのに必要である。 これらの相互作用を調べるために最も広く使用されているツールは、ChIP followed by massively parallel sequencing (ChIP-seq)
ChIP-seq の仕組み
ChIP-seq は、細胞固定（クロスリンク）、クロマチンせん断、免疫沈降（IP）、逆クロッシング、DNA 精製を含む従来の ChIP アッセイから開始します。 生細胞は可逆的な架橋剤で固定され、タンパク質とDNAの相互作用を本来の部位に保持した後、溶解してクロマチンを切り離します。 架橋後、クロマチンを特定のサイズ範囲（100-500 bp）にせん断し、最適なIPおよびChIP-seqの結果を得る。 超音波処理または酵素的せん断のいずれかを使用して、100～500 bpの断片サイズを達成し、クロマチンを目的の抗体を使用して免疫沈降させ、分離します。 次に、目的のタンパク質と結合していた DNA 断片にオリゴヌクレオチド アダプターを追加して、大規模な並列配列決定を可能にします。 サイズ選択後、得られたChIP DNA断片をすべて同時に配列決定し、ゲノムワイドな関連性を高解像度でスキャンすることができます。 配列決定された断片を全ゲノム配列データベースにマッピングすることにより、あらゆるTFまたはエピジェネティック修飾のDNA相互作用パターンを迅速かつ効果的に解析することができます。
ChIP-seq は技術の進歩により可能となりました。 ChIP-seqを使用してタンパク質が結合する特定の遺伝子配列をピンポイントで特定することは、エピジェネティック研究者がタンパク質-DNA相互作用研究を進め、病気の発生に関する貴重な洞察を得るのに役立ちます。