DNAタンパク質結合シーケンスの精密な解析

クロマチン免疫沈降とNGSの組み合わせによるゲノムワイドな遺伝子制御の調査

クロマチン免疫沈降シーケンス(ChIP-Seq)

クロマチン免疫沈降(ChIP)アッセイとシーケンスを組み合わせたChIPシーケンス(ChIP-Seq)は、転写因子やその他のタンパク質のゲノム全体のDNA結合部位を同定するための強力な手法です。ChIPプロトコールに従い、DNA-結合タンパク質は特異的な抗体を用いて免疫沈降されます。その後、結合したDNAを共沈させ、精製し、シーケンスされます。

次世代シーケンサー(NGS)のChIPへの応用により、発生やがんの進行など様々な疾患や生物学的パスウェイに関与する遺伝子制御事象の洞察が得られています。ChIP-Seqにより、ゲノムワイドのタンパク質と核酸の相互作用を徹底的に調べることができます。

3ステップでわかるChIPシーケンス

このシームレスなワークフローソリューションにより、ゲノムワイドな遺伝子制御調査を行う。

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エピゲノム研究に用いられるアレイなどのようなアプローチは、既知のシーケンスを由来とするプローブを必要とするため、本質的にバイアスがかかりますが、ChIP-Seqは事前知識を必要としません。ChIP-Seqは、超並列シーケンスによる全ゲノムプロファイルを提供し、コスト効率よく、正確に、また偏りなく複数のサンプルで数百万のカウントを生成し、エピジェネティックなパターンを調査することができます。さらに、以下のようなメリットもあります。

  • あらゆる生物の全ゲノムにわたり、転写因子やヒストン修飾のターゲットとなるDNAを捕捉
  • 転写因子結合部位を定義
  • RNAシーケンスとメチル化解析との組み合わせで、遺伝子制御ネットワークを明らかにする
  • 様々な入力DNAサンプルに対応
ChIPシーケンスのメリット

ChIP-Seqは、DNAに関連するタンパク質の結合部位を同定し、ある特定のタンパク質のグローバルな結合部位のマッピングに使用することができます。 ChIP-Seqは通常、DNA-タンパク質複合体の架橋から始まります。その後、サンプルは断片化され、結合していないオリゴヌクレオチドを除去するために、エキソヌクレアーゼで処理されます。タンパク質特異的な抗体を用いて、DNA-タンパク質複合体を免疫沈降させます。DNAが抽出され、タンパク質結合部位の高分解能のシーケンスが行われます。

ChIPシーケンスのプロセス
NGSはバイオマーカー探索に有用であることが証明されました
乳がん

研究者たちは、ChIP-Seq、RNA-Seq、およびエクソームシーケンスを使用してがんに関連する遺伝子発現プロファイルを研究し、バイオマーカーを発見しています。

インタビューを読む
未知を探る:次世代シーケンサー(NGS)がサポートする種の研究
海洋生物研究

OISTの研究者は、イルミナ次世代シーケンサー(NGS)を使用して、様々な海洋および陸上生物のシーケンスを行います。当研究所は、 de novo シーケンス、ChIP-Seq、RNA-Seqなど、様々なサービスを提供しています。 

インタビューを読む

イルミナのSequence by Synthesis(SBS)ケミストリーは、最も広く採用されている次世代シーケンサー(NGS)技術で、世界のシーケンスデータの約90%を生み出しています。*

イルミナは、業界をリードするデータ品質に加えて、ライブラリー調製からデータ解析までのシーケンス作業を簡素化する統合ワークフローを提供します。

以下のをクリックしてワークフローの各ステップに対応する製品をご覧ください。

TruSeq ChIP Library Prep Kit
ChIP由来のDNAからChIP-Seqライブラリーを調製する、シンプルでコスト効率の高い手法です。
MiSeqシステム

1回のランで1~6個のChIP-Seqサンプルのシーケンスを行うフォーカスパワー。

NextSeq 2000システム

画期的なベンチトップシーケンサーは、現在および将来のさまざまなアプリケーションにおいて、より高い効率性と少ない制約で新しい発見を探索することを可能にします。

NovaSeq 6000システム

拡張性のあるスループットと柔軟性により、ほぼすべてのゲノム、シーケンス手法、プロジェクト規模に対応します。

プラットフォーム比較ツール

さまざまなシーケンスプラットフォームを比較して、それぞれの研究所や用途に最適なシステムを選んでください。

シーケンス試薬

それぞれのイルミナシーケンスシステムに適したシーケンス試薬、フローセル、またはバッファーが含まれるキットを探してください。

注:ChIP-Seqは、高度にターゲット化された転写因子では数リード(500~1,500万)、ヒストンマーキングプルダウンなどのユビキタスタンパク質ではそれ以上のリード(5千万)を必要とする場合があります。 

BaseSpace ChIP-Seqアプリ

MACS2により転写因子結合部位を同定し、HOMERによりピーク内のモチーフを発見。

Genomatix Pathway System(GePS)

パスウェイ、ネットワーク、およびプロセスの生成と視覚化。

BaseSpace Sequence Hub

NGSデータの解析と管理を行うイルミナのゲノミクスコンピューティング環境。

BaseSpace Correlation Engine

疾患メカニズム、薬剤ターゲット、バイオマーカーの同定で研究者をサポートする、キュレーションされたゲノムデータの発展し続けるライブラリー。

最適なクラスター密度のベストプラクティス

イルミナのサイエンティストが、過剰クラスターと過小クラスターがシーケンスデータにどのような影響を与えるかについて説明します。クラスターの一般的な問題とその防止策の詳細はこちら。

ビデオを見る
一貫したクラスター密度を実現する手法

クラスター密度は、ランの性能、特にデータ品質と総出力に大きな影響を与えます。より一貫したクラスター密度の実現方法の詳細はこちら。

報告書を読む
がんエピジェネティクス
がんエピジェネティクス

メチル化異常や転写因子の結合の変化など、がんにおけるエピジェネティクスの変化の研究は、重要な腫瘍パスウェイにおける洞察をもたらすことがあります。がんエピジェネティクスの詳細はこちら。

遺伝子発現解析
遺伝子発現解析

遺伝子発現研究は、ゲノムや環境の変化が様々な疾患にどのように寄与しているかを視覚化することができます。遺伝子発現のプロファイル方法を学ぶ

クロマチンアクセシビリティ解析
ATAC-Seq

ATAC-Seqは、ゲノム全体のクロマチンアクセシビリティを決定するための定評のある手法です。その後の実験では、ChIP-Seq、Methyl-Seq、またはHi-C-Seqなどがよく行われます。ATAC-Seqの詳細はこちら

メチル化シーケンス
メチル化シーケンス

NGSを用いたメチル化シーケンスのアプローチには、一塩基レベルでのメチル化パターンのプロファイルが可能であるなど、多くの利点があります。メチル化シーケンスの詳細はこちら

細胞増殖制御とリンパ腫発生における、Mycによる選択的な転写制御。 

研究者らは、イルミナシーケンスを使用して、B細胞リンパ腫の発生過程における全ゲノムのクロマチン免疫沈降とRNA発現プロファイリングを行います。

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コレラ菌ヒストン様ヌクレオイド構造化タンパク質(H-NS)の、RNA-Seq解析と全ゲノムDNA-結合プロファイル。

著者たちは、イルミナシーケンスによる差動RNA-seqと、抗FLAG M2モノクローナル抗体を用いたクロマチン免疫沈降シーケンスを使用しました。

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ChIP-Seqとマイクロアレイで明らかになった、Sox9が制御するがん特異的遺伝子ネットワーク

転写プロファイルと生体内ChIP-Seq研究により、Sox9 が制御するがん特異的遺伝子ネットワークが、腫瘍の発生と浸潤を結びつけることを明らかにしました。 

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自然界エピゲノムロードマップ
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NIHエピゲノムロードマップは、ヒト由来組織や細胞におけるエピゲノムランドスケープを特徴づける研究に焦点を当てています。

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ブループリントエピゲノムプロジェクト
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ブループリントは、機能的ゲノム解析を応用してヒトのエピゲノムを理解する、欧州の研究プロジェクトです。

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ChIPシーケンスデータ解析
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本テクニカルノートでは、ChIP-Seqデータセットの解析のためのシンプルなアプローチについて説明します。

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ERα Binding部位のChIPシーケンスプロファイル
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Radboud Universityの研究者らが、エストロゲン受容体αの結合部位を解析するためのChIP-Seq法について述べています。

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*ファイルに基づいた計算Illumina, Inc., 2015