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如何高效完成DNA pull down?实验设计+操作技巧+结果解析全攻略

DNA pull down是一种体外研究DNA与蛋白质相互作用的经典技术。它通过特异性DNA序列捕获并鉴定与之结合的蛋白,尤其适用于寻找基因启动子区域的转录因子。


辉骏生物在本文将系统介绍DNA pulldown技术原理、实验流程、注意事项、结果解读、文献应用及常见问题与解决方案,为您提供清晰实用的实验参考。


如有任何技术问题或产品订购需求,欢迎随时联系我们:18927549347、13430303037(微信同号)

DNA pull-down实验原理

DNA pull down是体外条件下研究目标DNA片段与蛋白质相互作用的重要技术。其基本原理是先体外制备带有生物素标记的DNA探针;之后,生物素DNA探针结合到链霉亲和素磁珠上;再将DNA-Beads与细胞裂解液孵育,这样DNA结合蛋白便一起吸附在Beads上;洗涤掉未结合的蛋白后,再用洗脱液将DNA结合蛋白从Beads洗脱下来,得到DNA pull down产物。

这种DNA-protein复合物既可以用Western Blot检测已知的结合蛋白,还可以采用质谱方法鉴定与目标DNA结合的未知蛋白。

DNA pull-down实验原理图-辉骏生物.jpg

图1 DNA pull-down实验原理图

DNA pull-down实验步骤
DNA pull-down实验步骤-辉骏生物.jpg
DNA pull-down技术路线图
图2 DNA pull-down技术路线图


1、质粒准备

构建含目的基因序列的质粒,这是后续实验的基础,为后续的 PCR 扩增提供模板,确保所研究的特定 DNA 序列能够被准确地扩增和操作,从而用于捕获与之相互作用的蛋白质。

注意:可同时构建突变体质粒(突变核心结合位点)作为阴性对照,排除非特异性结合干扰。

2、生物素标记的DNA探针制备

根据目标 DNA 序列设计并合成生物素标记的引物和未标记的引物,以目的基因质粒为模板,PCR 扩增分别得到生物素标记的 DNA 探针(实验组)和未标记的探针(对照组),用DNA凝胶回收试剂盒进行探针的回收纯化。

3、蛋白样本制备

3.1 总蛋白提取

(1)将两组样本(实验组+对照组)按照如下方法收集和处理:

①如果样本为动物细胞,收集2*10e7~4*10e7个细胞,冷PBS漂洗 2~3 次,每次4 ℃ 500 g 离心 5 min 收集沉淀,尽量吸干液体;

②如果样本为动物组织,实验组和对照组分别取0.2~0.4 g,冷PBS漂洗 2~3 次,彻底去除血液等成分,用液氮在研钵中充分研磨,再转移粉末至预冷的新离心管中;

(2) 样本置于冰上,加入 0.6~1 mL 预冷的裂解缓冲液(辉骏货号:FI8101)、6~10 μL 蛋白酶抑制剂(辉骏货号:FI8105),吹打混匀;

(3) 冰上超声至溶液基本澄清;如果无超声条件,可置于冰上裂解 30 min,期间每 10 min涡旋混匀一次,每次 5 s;

(4) 4℃ 12000 g 离心 15 min,收集上清至新的离心管中;取 30 μL 作为 input,剩余上清平分为两份用于 DNA pull-down 实验,记为实验组和对照组,置于冰上备用或- 80℃保存。


DNA pull-down实验分组图.jpg

3 DNA pull-down实验分组图

3.2 核蛋白提取

如果提取核蛋白,需要自备核蛋白提取试剂盒,并按照说明书操作。提取好的核蛋白取 30 μL 作为 input,剩余平分为两份用于 DNA pull-down 实验(记为实验组和对照组),置于冰上备用或- 80℃保存。

注意:提取核蛋白所需的样本量约为总蛋白的两倍,但具体使用量还需要根据实际操作来摸索;根据经验,样本总蛋白浓度通常不低于 5 μg/μL,总量约 2~3 mg。

4、DNA pull-down

1. 3 μg 探针 + 链霉亲和素磁珠(辉骏货号 FI8303),室温混 30 min。  

2. 磁力架 1 min,弃上清。  

3. 500 μL 漂洗液颠倒 30 次,磁力架 1 min,弃液;再洗 1 次。  

4. 加对应裂解液,4 ℃混 2–4 h。  

5. 磁力架 1 min,弃上清。

5、洗涤

(1) 每组加入 500 μL 漂洗液,颠倒混匀 30 次,放磁力架上静置 1 min 并弃上清;

(2) 重复上步操作两次,共漂洗三次,保留磁珠。

6、洗脱

6.1 非变性洗脱法

磁珠加50 µL洗脱液,涡旋20 s,室温10–15 min,再涡旋20 s;1000 g 20 s,磁力架1 min,取上清,–80 ℃存,保持活性,可直接用于质谱、WB等。

6.2 SDS-PAGE 上样缓冲液洗脱法(变性洗脱法)

向磁珠中加入 50 μL 1×SDS-PAGE 上样缓冲液,95 ℃加热5 min;磁力架上静置 1 min,收集上清至新的离心管中。该洗脱产物适用于 SDS-PAGE 或 Western Blot 检测;如果需要进行质谱检测,则切胶条后送检。

注意:根据实验需求,可选择非变性洗脱法或变性洗脱法进行洗脱;由于DNA pulldown 捕获的蛋白量通常较少,建议将SDS-PAGE 胶用硝酸银染色。

7、WB检测是否存在靶蛋白/质谱检测洗脱液中的蛋白

7.1 WB检测已知的结合蛋白
通过蛋白印迹(Western Blot)技术使用Anti-Prey对沉淀中的蛋白质进行检测,若能够检测在目标DNA沉淀中有清晰Prey蛋白条带,则说明存在特异性相互作用。
7.2 质谱鉴定洗脱液中的蛋白
通过质谱鉴定实验组与对照组的差异蛋白,进而筛选可能的互作蛋白。
DNA pull-down实验蛋白检测图.jpg
4 DNA pull-down实验蛋白检测图


PS:辉骏生物自有质谱检测平台,擅长IP、pull-down产物等微量蛋白的质谱鉴定及生信分析

DNA pull-down实验注意事项

1.  DNA探针需经电泳验证完整性。

2.  细胞或组织裂解应充分、均匀,以保证蛋白完整与活性。

3.  洗涤步骤应适度,避免过度洗脱特异性结合蛋白。

4.  选择适宜的蛋白分析方法,以确保结合蛋白的准确鉴定与定量。


DNA pull-down实验结果解读

实验目标:筛选与目标 DNA 序列结合的蛋白质

(1) 未标记组:未标记目标 DNA 探针的 pull-down 产物(对照组);

(2) 标记组:生物素标记目标 DNA 探针的 pull-down 产物(实验组)。

DNA pull-down蛋白银染图.jpg

图5 DNA pull-down蛋白银染图


DNA pull-down辉骏生物客户文章
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主要内容:
作者为筛选CLC-3启动子的结合蛋白,借助辉骏生物DNA pull-down MS技术服务,以启动子DNA探针沉淀胃癌细胞与正常细胞的核蛋白。SDS-PAGE银染(图e)显示,约86 kDa的蛋白条带在胃癌细胞中表达显著升高,经质谱鉴定为XRCC5。后续通过DNA pull-down结合WB(图f),进一步证实XRCC5与CLC-3启动子存在特异性结合。
DNA pull-down MS筛选CLC-3 启动子结合的蛋白图-辉骏生物.jpg

图6 DNA pull-down MS筛选CLC-3 启动子结合的蛋白图


辉骏生物技术服务优势‌:

  • 一站式:探针设计→pull downLC-MS/MS→生信分析,全程自建平台。

  • 高灵敏:10⁻¹² mol 级蛋白检出率>95%,微量样本(≥30 μg)即可开工。

  • 低背景:专利封闭磁珠(货号 FI8303)+ 严苛漂洗体系,非特异 <5%

  • 文献级成果‌:众多DNA pulldown客户服务案例发表于高影响力期刊,助力疾病机制研究


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辉骏生物DNA pull-down技术服务

1、DNA pull-down产品

产品名称
货号
链霉亲和素磁珠
FI8303
DNA pull-down试剂盒(动物)
FI8901
DNA pull-down试剂盒(植物)
FI8911
DNA pull-down试剂盒(微生物)
FI8921


本期系统介绍了DNA pull-down技术,涵盖原理、流程、注意事项及案例分析等内容,希望能为您的实验提供帮助。辉骏生物在蛋白互作领域拥有十余年专业经验,提供包括RIP、RNA pull-down、ChIP、DNA pull-down及IP等在内的多种互作研究试剂盒与实验服务。如有技术咨询或订购需求,欢迎随时联系我们。


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