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CUT&Tag 试剂盒实验步骤

CUT&Tag 实验步骤

! ! 表示实验步骤中 需要根据进行的 CUT&Tag 反应次数来调整体积的重要步骤。

!! !! 表示需要在操作前 稀释缓冲液的一个重要步骤。

安全停止 如果需要停止, 这是实验步骤中的一个安全停止点。

一、Concanavalin A 珠子的激活

开始之前:

! 所有缓冲液的体积都应根据正在进行的 CUT&Tag 反应次数按比例增加。

  • 将 Concanavalin A Bead Activation Buffer 放在冰上。
  • 确定要进行的 CUT&Tag 反应次数。我们强烈建议包含针对 阳性对照 Tri-Methyl-Histone H3 (Lys4) (C42D8) Rabbit Monoclonal Antibody #9751 的反应。阴性对照,即 Normal Rabbit IgG #2729 或 Normal Mouse IgG #68860,可根据峰识别算法的要求 选择是否使用。
  1. 通过轻轻上下吹打小心地将 Concanavalin A 磁珠重悬到均匀的混悬液中, 确保不要将任何磁珠悬液溅出试管。

    注:在整个实验步骤中避免将 Concanavalin A 磁珠悬液涡旋, 因为反复涡旋可能会使 Concanavalin A 从珠子中移位。

  2. 按照每个 CUT&Tag 反应,将 10 µL 珠子悬浮液转移到一个新的 1.5 mL 微量离心管中。如果 计划一次进行 14 次以上的 CUT&Tag 反应,请使用两个或更多个 1.5 mL 微量离心管 。每 1.5 mL 微量离心管中应加入不超过 140 µL 的 Concanavalin A 珠子。
  3. 每 10 µL 珠子添加 100 µL Concanavalin A 珠子激活缓冲液。上下吹打来轻轻混合珠子 。
  4. 将试管置于磁力架上 30 秒至 2 分钟,然后使用移液管丢弃上清液。

    注:为避免丢失珠子,在整个实验步骤中请勿使用真空来抽吸。

  5. 从磁力架上取下试管。重复步骤 4 和 5 来洗涤珠子。
  6. 添加与最初添加的珠子悬液体积相等的 Concanavalin A 珠子激活缓冲液 (每反应 10 µL),并通过上下吹打重悬。

    注:活化的珠子可在冰上储存长达 8 小时。

二、细胞和组织制备

对于大多数细胞类型,活细胞可用于 CUT&Tag 检测,以产生强大的组蛋白、 转录因子和辅因子富集。我们强烈建议尽可能使用活细胞。对于某些脆弱或对 Concanavalin A 敏感的细胞类型, 在进行 CUT&Tag 之前,请参阅附录 A,以了解略微固定细胞的实验步骤 。请注意,细胞固定不会增加 CUT&Tag 信号, 过度固定可能对酶切法片段化反应有害。

新鲜组织也可用于 CUT&Tag 检测,以产生稳定的组蛋白富集。然而, 转录因子和辅因子等非组蛋白靶点在 CUT&Tag 检测中的富集效果不佳。对于 分析组织中的转录因子和辅因子,我们建议使用 CUT&RUN Assay Kit #86652。新鲜组织通常生成与固定组织相当或更强的 CUT&Tag 信号。如果需要固定,在进行 CUT&Tag 实验前,请参考附录 B, 以了解略微固定组织的实验步骤。

我们的 CUT&Tag 检测适用于各种不同的细胞和组织类型以及各种起始材料量 。我们建议每反应使用 100,000 个细胞或 1 mg 组织。如果起始细胞数量有限, 则组蛋白修饰靶标每次反应可能只需要 5,000 到 10,000 个细胞, 转录因子和辅因子每次反应可能需要 20,000 个细胞。低输入量反应的成功与否 取决于靶标丰度和抗体敏感性。足够量的起始材料对于所需的 CUT&Tag 信号至关重要,特别是对于转录因子和辅因子。每次反应最多可使用 250,000 个细胞或 5 mg 组织。一次反应中使用的整个实验步骤的缓冲液体积不需要 根据细胞数量或组织质量进行调整,只要这些值落在指定范围内(5,000-250,000 个细胞或 1-5 mg 组织)即可。当有说明时,所有缓冲液的体积需要根据正在进行的反应次数按比例调整 。

A. 活细胞制备

开始之前:

! 所有缓冲液的体积都应根据正在进行的 CUT&Tag 反应次数按比例增加。

  • 使用前彻底解冻 Protease Inhibitor Cocktail (200X) #7012 和 100X Spermidine #27287,并且在当天用毕后置于 -20°C 下储存。请注意,由于含有 DMSO,Protease Inhibitor Cocktail (200X) #7012 置于冰上时会重新冻结。
  • 制备完全洗涤缓冲液(为每份细胞制备物制备 2 mL,为每个 CUT&Tag 反应额外制备 100 µL)并保存于室温。例如,如果同时使用未经处理的细胞和经药物处理的细胞(2 份细胞制备物)并用 4 种抗体检测(阳性对照 H3K4me3 #9751、阴性对照 IgG #2729#68860,以及两种实验性抗体;8 次反应),则需要总共 4.8 mL 完全洗涤缓冲液。
完全洗涤缓冲液 体积(每份细胞制备物) 体积(每个反应) 总体积
10X Wash Buffer (CUT&RUN, CUT&Tag) #31415 200 µL 10 µL 将两列相加,得出所需的每种试剂总体积。
100X Spermidine #27287 20 µL 1 µL
Protease Inhibitor Cocktail (200X) #7012 10 µL 0.5 µL
Nuclease-free Water #12931 1,770 µL 88.5 µL

注:活细胞制备的所有步骤应在室温下连续进行, 以最大程度减少细胞压力。请勿涡旋搅拌细胞样品,避免 DNA 片段化和细胞空化。

  1. 在室温下针对每次反应收集 100,000 个活细胞,以尽量减少对细胞的压力。

    注:对于贴壁细胞,使用胰蛋白酶将细胞从培养皿中分离出来,并用至少 3 倍体积的组织培养基中和。我们不建议从培养皿刮取细胞, 以防细胞裂解。应使用血细胞计数器或其他细胞计数器准确计数细胞, 以确保实验中使用精确数量的细胞。

  2. 在室温下将细胞悬液以 600 × g 的离心力离心 3 分钟,然后去除并丢弃上清液 。

    注:如果处理的总细胞数少于 100,000 个且肉眼看不到离心后的细胞沉淀物 ,我们建议跳过下面的洗涤步骤 3-5,直接移至步骤 6。在步骤 2 中对细胞悬液进行初始离心后,可以去除并丢弃大部分上清液, 每反应留下 ≤ 40 µL 上清液。然后在步骤 6 中,向细胞悬液中加入足够的完全洗涤缓冲液, 使每反应的总体积达到 100 µL。

  3. 轻轻上下吹打,于室温下用 1 mL 完整洗涤缓冲液重悬细胞沉淀物 。
  4. 在室温下以 600 × g 的离心力离心 3 分钟,然后去除并丢弃上清液。
  5. 重复步骤 3 和 4 一次,再次洗涤细胞沉淀物。
  6. 每反应添加 100 µL 完整洗涤缓冲液,并轻轻上下吹打来重悬细胞沉淀物 。
  7. 立即进入第 III 部分。

B. 组织样品制备

开始之前:

! 所有缓冲液的体积都应根据正在进行的 CUT&Tag 反应次数按比例增加。

  • 使用前彻底解冻 Protease Inhibitor Cocktail (200X) #7012 和 100X Spermidine #27287,并且在当天用毕后置于 -20°C 下储存。请注意,由于含有 DMSO,Protease Inhibitor Cocktail (200X) #7012 置于冰上时会重新冻结。
  • 配制完全洗涤缓冲液(为每个组织类型制备 3 mL,为每个反应额外制备 100 µL)并保存于室温, 以最大限度减少细胞压力。例如,如果使用野生型和转基因肝脏 作为起始物料(2 种组织类型)并检测 4 种抗体(阳性对照 H3K4me3 #9751、阴性对照 IgG #2729#68860,以及两种实验抗体;8 次反应),则需要总共 6.8 mL 完全洗涤缓冲液。
完全洗涤缓冲液 体积(每个组织类型) 体积(每个反应) 总体积
10X Wash Buffer (CUT&RUN, CUT&Tag) #31415 300 µL 10 µL 将两列相加,得出所需的每种试剂总体积。
100X Spermidine #27287 30 µL 1 µL
Protease Inhibitor Cocktail (200X) #7012 15 µL 0.5 µL
Nuclease-free Water #12931 2,655 µL 88.5 µL

  1. 针对每个反应称取 1 mg 新鲜组织。
  2. 将组织样本放入盘中,并使用干净的手术刀或剃须刀片切碎。将培养皿放在冰上。重要的是 将组织置于低温下以防止蛋白质降解。
  3. 用 1 mL 完全洗涤缓冲液重悬组织,并将样品转移到 Dounce 匀浆器中。
  4. 用 20-25 个冲程将组织块分解成单细胞悬液, 直到观察不到组织块。
  5. 将细胞悬液转移到 1.5 mL 试管中,并在室温下以 3,000 × g 的离心力离心 3 分钟, 并用移液管从细胞中去除并丢弃上清液。
  6. 用 1 mL 完全洗涤缓冲液重悬细胞沉淀物。
  7. 在室温下将细胞悬液以 3,000 × g 的离心力离心 3 分钟,然后去除并丢弃上清液 。
  8. 重复步骤 6 和 7 一次,再次洗涤细胞沉淀物。
  9. 每反应添加 100 µL 完整洗涤缓冲液,并轻轻上下吹打来重悬细胞沉淀物 。
  10. 立即进入第三部分。

三、Concanavalin A 珠子和一抗的结合

开始之前:

! 所有缓冲液的体积都应根据正在进行的 CUT&Tag 反应次数按比例增加。

  • 将 Digitonin Solution #16359 在 90-100°C 下加温 5 分钟,并确保其完全解冻并呈溶液状态。 使用期间,立即将解冻的 Digitonin Solution #16359 置于冰上。当天用毕后,置于 -20°C 下储存。
  • 使用前彻底解冻 Protease Inhibitor Cocktail (200X) #7012 和 100X Spermidine #27287,并且在当天用毕后置于 -20°C 下储存。请注意,由于含有 DMSO,Protease Inhibitor Cocktail (200X) #7012 置于冰上时会重新冻结。
  • 每次反应制备 100 µL 完整的抗体结合缓冲液并置于冰上。
完整的抗体结合缓冲液 体积(每个反应)
Antibody Binding Buffer (CUT&RUN, CUT&Tag) #15338 96 µL
100X Spermidine #27287 1 µL
Protease Inhibitor Cocktail (200X) #7012 0.5 µL
Digitonin Solution #16359 2.5 µL

注:建议用于细胞通透的毛地黄皂苷的量为过量, 应足以满足大多数细胞系和组织类型的通透。然而,并非所有细胞系和组织对毛地黄皂苷 都表现出相同的敏感性。如果您的特定细胞系或组织在 推荐的毛地黄皂苷浓度下不起作用,您可以按照 附录 C 中提供的实验步骤来优化条件。毛地黄皂苷处理应能使 > 90% 的细胞群发生通透。

注:对于第三至第五部分中的所有孵育步骤,无需 通过摇动或旋转来混合样品。相反,我们建议只需将试管放在架子上,置于指定温度下即可。 在孵育步骤中混合样品不会改善检测性能。相反,旋转或摇晃 样品可能会导致珠子聚集增加,并因可能粘附在管壁和管盖上而造成珠子损失 。

注:如果您使用 Drosophila Spike-In Control Kit for CUT&Tag (Rabbit) #29811Drosophila Spike-In Control Kit for CUT&Tag (Mouse) #19629 进行样品归一化,请跳过本 CUT&Tag 实验步骤的第三部分,并遵循 spike-in 对照试剂盒的第一和第二部分。然后继续本 CUT&Tag 实验步骤的第四部分。

  1. 将第一部分步骤 7 中制备的活化的 Concanavalin A 珠子平衡至室温,并通过轻轻地上下吹打来 彻底混合。
  2. 每次反应向第二部分 A 中的步骤 6 或第二部分 B 中的步骤 9 中制备的细胞加入 10 µL 珠子悬液。
  3. 通过上下吹打将样品充分混合。将样品在室温下孵育 5 分钟。
  4. 将试管在磁力架上放置 30 秒至 2 分钟,然后去除并丢弃上清液。
  5. 从磁力架上取下试管。每次反应添加 100 µL 完整的抗体结合缓冲液, 并通过移液管轻轻混合。
  6. 按每次反应分装 100 µL 细胞珠子悬液到一个单独的 1.5 mL 管中,置于冰上。
  7. 按每次反应添加适量的一抗,并上下吹打来轻柔混合。

    注:CUT&RUN 需要的抗体量会有所不同, 应由使用者确定。对于阳性对照 Tri-Methyl-Histone H3 (Lys4) (C42D8) Rabbit Monoclonal Antibody #9751,或阴性对照 Normal Rabbit IgG #2729 或 Normal Mouse IgG #68860,加入 2 µL 抗体到反应中。 如果可能,我们强烈建议 在检测中使用经 CUT&Tag 验证的抗体 。CST 提供一系列经 CUT&Tag 验证的 抗体,并附有支持性数据和适当的 稀释比例。

  8. 在室温下孵育 1 小时。该步骤可以延伸至在 4°C 下过夜。
  9. 立即进行第四部分。

四、二抗结合

开始之前:

! 所有缓冲液的体积都应根据正在进行的 CUT&Tag 反应次数按比例增加。

  • 将 Digitonin Solution #16359 在 90-100°C 下加温 5 分钟,并确保其完全解冻并呈溶液状态。 使用期间,立即将解冻的 Digitonin Solution #16359 置于冰上。当天用毕后,置于 -20°C 下储存。
  • 使用前彻底解冻 Protease Inhibitor Cocktail (200X) #7012 和 100X Spermidine #27287,并且在当天用毕后置于 -20°C 下储存。请注意,由于含有 DMSO,Protease Inhibitor Cocktail (200X) #7012 置于冰上时会重新冻结。
  • 每次反应新鲜制备 1.05 mL 毛地黄皂苷缓冲液,然后置于冰上。
    注:此处制备的洋地黄皂苷缓冲液将用于第 IV 和 V 部分。
洋地黄皂苷缓冲液 体积(每个反应)
10X Wash Buffer (CUT&RUN, CUT&Tag) #31415 105 µL
100X Spermidine #27287 10.5 µL
Protease Inhibitor Cocktail (200X) #7012 5.25 µL
Digitonin Solution #16359 26.25 µL
Nuclease-free Water #12931 903 µL

  1. 进行二抗预混合。对于每个反应,将 1 µL Goat Anti-Rabbit IgG (H+L) Antibody #35401 或 1 µL Donkey Anti-Mouse IgG (H+L) Antibody #52885 稀释至 50 μL 毛地黄皂苷缓冲液中。根据反应次数按比例扩大二抗 主混合物。轻轻上下吹打以混合,然后置于冰上。
  2. 将含有来自第三部分步骤 7 的一抗孵育溶液的样品试管在磁力架上放置 30 秒至 2 分钟, 然后去除并丢弃上清液。
  3. 向每个样品试管添加 50 µL 二抗预混合物,并轻轻上下吹打来混合样品。
  4. 室温下孵育样品 30 分钟。
  5. 立即进入第五部分。

五、pAG-Tn5 酶结合及酶切法片段化

开始之前:

! 所有缓冲液的体积都应根据正在进行的 CUT&Tag 反应次数按比例增加。

  • 确保 10% SDS Solution #20533 完全溶解。在 37°C 下加温 将有助于溶解 SDS 沉淀物。
  • 将 Digitonin Solution #16359 在 90-100°C 下加温 5 分钟,并确保其完全解冻并呈溶液状态。 使用期间,立即将解冻的 Digitonin Solution #16359 置于冰上。当天用毕后,置于 -20°C 下储存。
  • 使用前彻底解冻 Protease Inhibitor Cocktail (200X) #7012 和 100X Spermidine #27287,并且在当天用毕后置于 -20°C 下储存。请注意,由于含有 DMSO,Protease Inhibitor Cocktail (200X) #7012 置于冰上时会重新冻结。
  • 每次反应制备 1.2 mL 高盐毛地黄皂苷缓冲液,然后置于冰上。
高盐洋地黄皂苷缓冲液 体积(每个反应)
10X 高盐洗涤缓冲液(CUT&Tag) 120 µL
100X Spermidine #27287 12 µL
Protease Inhibitor Cocktail (200X) #7012 6 µL
Digitonin Solution #16359 30 µL
Nuclease-free Water #12931 1,032 µL

  • 每次反应制备 150 µL 酶切法片段化缓冲液并置于冰上。
酶切法片段化(Tagmentation)缓冲液 体积(每个反应)
高盐洋地黄皂苷缓冲液(如上所述) 148.5 µL
氯化镁 1.5 µL

  1. 对于每个反应,通过将 2 µL CUT&Tag pAG-Tn5 (Loaded) #79561 稀释于 50 µL 高盐毛地黄皂苷缓冲液中来制备 pAG-Tn5 主混合物。根据反应次数按比例增加 pAG-Tn5 主混合物。轻轻上下吹打以混合,然后置于冰上。
  2. 将含有来自第四部分步骤 4 的二抗孵育溶液的样品试管在磁力架上放置 30 秒至 2 分钟, 然后去除并丢弃上清液。
  3. 从磁力架上取下试管,加入 500 µL 在第四部分中制备的毛地黄皂苷缓冲液。轻轻上下吹打重悬珠子 。
  4. 将试管在磁力架上放置 30 秒至 2 分钟,然后去除并丢弃上清液。
  5. 重复步骤 3 和 4 一次,以进行第二次洗涤。
  6. 从磁力架上取下试管。向每个试管添加 50 µL pAG-Tn5 预混合物, 并轻轻上下吹打来混合样品。
  7. 在室温下孵育 1 小时。
  8. 将试管在磁力分离架上放置 30 秒至 2 分钟,然后去除并丢弃 上清液。
  9. 从磁力分离架上取下试管。添加 500 µL 高盐毛地黄皂苷缓冲液, 并轻轻上下吹打来重悬珠子。
  10. 将试管在磁力架上放置 30 秒至 2 分钟,然后去除并丢弃上清液。
  11. 重复步骤 9 和 10 一次,以进行第二次洗涤。
  12. 从磁力架上取下试管。向每个试管添加 150 µL 酶切法片段化缓冲液,并上下吹打来混合 。
  13. 在 37°C 下孵育样品 1 小时。
  14. 要停止酶切法片段化,向每个样品中添加 6.75 µL 0.5 M EDTA, pH 8.0 #7011、8.25 µL 10% SDS Solution #20533 和 1.5 µL Proteinase K (20 mg/mL) #10012,然后快速涡旋搅拌以混合。
  15. 将样品在 58°C 下孵育 1 小时,将标记的染色质片段释放到溶液中。这次孵育 可以延长至过夜。如果孵育过夜,请使用可封盖的试管以防止样品蒸发。

    注:如果从固定细胞或组织开始,则在 65°C 下将样品置于可封盖的试管中孵育 2 小时,以充分解交联。这次孵育可以延长过夜。

  16. 在室温下将试管以 16,000 × g 的离心力离心 2 分钟,然后将试管置于磁力架上 30 秒至 2 分钟。
  17. 将上清液转移到新的 1.5 mL 管中。这些是要纯化的 CUT&Tag DNA 样品。
  18. 继续进行第六部分。安全停止或者, 样品可于 -20°C 下储存长达 1 周。但在 DNA 纯化(第六部分)之前,请确保将样品加热到室温。

六、DNA 纯化

开始之前:

!! 使用前向 DNA Binding Buffer 中加入 8 mL 异丙醇。跳过此 步骤将导致您的 DNA 样本完全丢失。在第一组 DNA 纯化之前, 只需要添加一次。

!! 使用前添加 24 mL 乙醇 (96-100%) 到 DNA Wash Buffer 中。在第一组 DNA 纯化之前, 只需要添加一次。

  • 使用前请将 DNA 纯化柱、DNA Binding Buffer、DNA Wash Buffer 和 DNA Elution Buffer 平衡至室温 。
  1. 对于每个待纯化的 CUT&Tag DNA 样品,准备一个 DNA 纯化收集管。
  2. 向每份 CUT&Tag DNA 样品添加 833 µL DNA Binding Buffer(+ 异丙醇),通过上下吹打以混合。

    注:每 1 体积的样品应使用 5 体积的 DNA Binding Buffer(+ 异丙醇)。

  3. 从在步骤 1 中制备的每份样品中取 600 µL 并将其转移至收集管中的 DNA 离心柱内。
  4. 用微量离心机以 18,500 x g 的离心力离心 30 秒。
  5. 从收集管取出离心柱并丢弃液体。将离心柱放回 空的收集管中。
  6. 重复步骤 2-4,直到步骤 1 中的整个样品已经过离心柱旋转。将离心柱放回 空的收集管中。
  7. 向收集管中的离心柱添加 750 µL DNA Wash Buffer(+ 乙醇)。
  8. 用微量离心机以 18,500 x g 的离心力离心 30 秒。
  9. 从收集管取出离心柱并丢弃液体。将离心柱放回空的 收集管中。
  10. 用微量离心机以 18,500 x g 的离心力离心 30 秒。
  11. 丢弃收集管和液体。保留离心柱。
  12. 向每个离心柱添加 30 µL DNA Elution Buffer,并放在干净的 1.5 mL 管中。

    注:要从离心柱中完全洗脱 DNA,需要至少 30 µL 的 DNA 洗脱缓冲液。

  13. 用微量离心机以 18,500 x g 的离心力离心 30 秒,以洗脱 DNA。
  14. 取出并丢弃 DNA 离心柱。此时的洗脱物即纯化的 DNA。安全 停止样品 可于 -20°C 下储存长达 6 个月。

    注:考虑到 CUT&Tag DNA 的产量通常较低,我们强烈建议使用 全部 30 µL DNA 样品进行文库扩增。

七、下一代测序分析 (NGS) 文库构建

用本试剂盒制备的免疫富集 DNA 样品直接兼容 NGS。要构建下游 NGS DNA 文库,请使用与您的下游测序平台相容的 DNA 文库制备实验步骤或试剂盒 。对于在 Illumina Systems 平台上测序,我们建议使用 CUT&Tag Dual Index Primers 和 PCR Master Mix for Illumina Systems #47415。请注意,DNA Library Prep Kit for Illumina Systems (ChIP-seq, CUT&RUN) #56795 和 Multiplex Oligos for Illumina Systems (ChIP-seq, CUT&RUN) #29580#47538 与 CUT&Tag DNA 样品不兼容。

DNA 文库制备的其他建议:

  • 已扩增的 CUT&Tag DNA 文库的产量可能因所使用的 DNA 定量方法而异。
    • 如果使用 Nanodrop 或 QIAxpert 系统,组蛋白靶标的预期读数为 10-20 ng/µL,非组蛋白靶标的预期读数为 5-12 ng/µL。如果采用 Nanodrop 或 QIAxpert 系统时文库浓度 < 3 ng/µL,在对样品测序之前,请参阅疑难解答指南
    • 如果使用 Qubit 荧光定量系统或 Picogreen 测定法,组蛋白靶标的预期读数为 3-10 ng/µL,非组蛋白靶标的预期读数可能 < 1 ng/µL。
    • 有关混合产量不一的样品的更多指导,或需要获取支持数据,请 参阅 我们的 CUT&Tag 常见问答网页
  • 由于 CUT&Tag 检测的 DNA 产量较低,对 DNA 文库进行质量评估可能 具有挑战性。
    • 当使用 Bioanalyzer 系统时,DNA 浓度极低的文库可能会生成峰极弱甚至无可见峰的 谱图 ,特别是对于细胞中丰度不高的靶点尤其如此。在这些情况下, 如果阳性对照 Tri-Methyl-Histone H3 (Lys4) (C42D8) Rabbit Monoclonal Antibody #9751 产生预期的文库产量 和/或 Bioanalyzer 峰,这表明在总体上来讲实验是成功的,我们仍然建议继续进行 NGS。
    • TapeStation 系统上的高灵敏度 ScreenTape 检测方法由于其优化的荧光化学和降低的基线噪声,为 CUT&Tag 文库质量评估提供了一种更优的方法。
  • 无论靶标类型如何,每份样品 200 万个读数的测序深度通常足以进行 CUT&Tag 检测。如果每份样品的测序深度大于 1,500 万, 则读数的重复率显著增加。如果每份样品的测序深度 < 100 万读数,则信噪比会降低。
  • 如果起始细胞数 < 20,000 个,在 NGS 读数中获得较低的比对率或较高的重复率是很常见的 。如果发生这种情况,我们建议增加测序深度以获得足够的唯一比对读数, 用于下游数据分析。
  • 如果使用果蝇 spike-in 核进行样品归一化, 关于 NGS 分析的更多指导,请参阅 Drosophila Spike-In Control Kit for CUT&Tag (Rabbit) #29811Drosophila Spike-In Control Kit for CUT&Tag (Mouse) #19629 实验步骤中的第三部分。

附录 A:固定细胞制备

我们强烈建议尽可能使用活细胞。对于某些脆弱或对 Concanavalin A 敏感的细胞类型,在进行 CUT&Tag 实验之前,请参阅下面的实验步骤,以对细胞进行略微固定。 请注意,细胞固定并不显著增加 CUT&Tag 信号。事实上,过度固定可能导致 CUT&Tag 信号更弱。请参阅第二部分中的描述,以确定每次反应中相应的 细胞数量。

注:固定细胞制备需要以下试剂,这些试剂不包含在此试剂盒中 :37% 甲醛或 16% Formaldehyde, Methanol-Free #12606 和 Glycine Solution (10X) #7005

开始之前:

! 所有缓冲液的体积都应根据正在进行的 CUT&Tag 反应次数按比例增加。

  • 对于每 1 mL 待处理的细胞悬液,制备 2.7 µL 37% 甲醛或 6.25 µL 16% Formaldehyde, Methanol-Free #12606 并置于室温下保存。使用在制造商标示的有效期内的新鲜甲醛。
  • 使用前彻底解冻 Protease Inhibitor Cocktail (200X) #7012 和 100X Spermidine #27287,并且在当天用毕后置于 -20°C 下储存。请注意,由于含有 DMSO,Protease Inhibitor Cocktail (200X) #7012 置于冰上时会重新冻结。
  • 制备完全洗涤缓冲液(为每份细胞制备物制备 2 mL,为每个 CUT&Tag 反应额外制备 100 µL)并保存于室温。例如,如果同时使用未经处理的细胞和经药物处理的细胞(2 份细胞制备物)并用 4 种抗体检测(阳性对照 H3K4me3 #9751、阴性对照 IgG #2729#68860,以及两种实验性抗体;8 次反应),则需要总共 4.8 mL 完全洗涤缓冲液。
完全洗涤缓冲液 体积(每份细胞制备物) 体积(每个反应) 总体积
10X Wash Buffer (CUT&RUN, CUT&Tag) #31415 200 µL 10 µL 将两列相加,得出所需的每种试剂总体积。
100X Spermidine #27287 20 µL 1 µL
Protease Inhibitor Cocktail (200X) #7012 10 µL 0.5 µL
Nuclease-free Water #12931 1,770 µL 88.5 µL

  1. 每个反应收获 100,000 个活细胞。

    注:对于贴壁细胞,使用胰蛋白酶将细胞从培养皿中分离出来,并用至少 3 倍体积的组织培养基中和。我们不建议从培养皿刮取细胞, 以防细胞裂解。应使用血细胞计数器或其他细胞计数器准确计数细胞, 以确保实验中使用正确数量的细胞。

  2. 每 1 mL 细胞悬液添加 2.7 µL 37% 甲醛或 6.25 µL 16% Formaldehyde, Methanol-Free #12606,以实现 0.1% 甲醛的最终浓度。旋转试管混匀并置于室温下孵育 2 分钟。
  3. 每 1 ml 固定细胞悬液添加 100 µL Glycine Solution (10X) #7005 以停止交联。旋转试管混匀并置于室温下孵育 5 分钟。
  4. 在 4°C 下将细胞悬液以 3,000 × g 的离心力离心 3 分钟,然后去除并丢弃上清液。 立即进入第 5 步。安全停止 或者,固定的细胞沉淀物可以在使用前储存在 -80°C 下长达 6 个月。

    注:如果处理的细胞总数少于 100,000 个并且离心的细胞沉淀物肉眼不可见, 我们不建议冷冻细胞沉淀物。相反,我们建议继续执行该实验步骤 并跳过以下洗涤步骤 5 至 7。在步骤 4 中对细胞悬液进行初始离心后, 去除并丢弃大部分上清液,每反应留下 ≤ 40 µL 细胞培养基。然后在步骤 8 中,向细胞悬液中加入足够的完全洗涤缓冲液, 使每反应的总体积达到 100 µL。

  5. 用 1 mL 完整洗涤缓冲液通过轻轻上下吹打来重悬细胞沉淀物。
  6. 在 4°C 下以 3,000 × g 的离心力离心 3 分钟,然后去除并丢弃上清液。
  7. 重复步骤 5 和 6 一次,再次洗涤细胞沉淀物。
  8. 对于每次反应,添加 100 µL 完整洗涤缓冲液,并轻轻上下吹打来 重悬细胞沉淀物。
  9. 立即进入第 III 部分。

附录 B:固定的组织样品制备

对于大多数组织类型,1 mg 新鲜组织足以产生稳健的组蛋白富集。如果不可获取新鲜组织, 可使用略微固定的组织(0.1% 甲醛,2 分钟)。固定的组织样品可以在使用前于 -80°C 下冷冻长达 6 个月。过度固定可能导致 CUT&Tag 信号较弱。 CUT&Tag 检测对从组织富集转录因子和辅因子效果不佳。对于 分析转录因子和辅因子,我们建议使用 CUT&RUN Assay Kit #86652

注:固定组织制备需要以下试剂,这些试剂不包含在此试剂盒中 :37% 甲醛或 16% Formaldehyde, Methanol-Free #12606、 Phosphate Buffered Saline (PBS-1X) pH7.2 (Sterile) #9872 和 Glycine Solution (10X) #7005

开始之前:

! 所有缓冲液的体积都应根据正在进行的 CUT&Tag 反应次数按比例增加。

  • 对于每 1 mL 待处理的细胞悬液,制备 2.7 µL 37% 甲醛或 6.25 µL 16% Formaldehyde, Methanol-Free #12606 并置于室温下保存。使用在制造商标示的有效期内的新鲜甲醛。
  • 每 1 mL 固定缓冲液制备 100 µL Glycine Solution (10X) #7005
  • 使用前彻底解冻 Protease Inhibitor Cocktail (200X) #7012 和 100X Spermidine #27287,并且在当天用毕后置于 -20°C 下储存。请注意,由于含有 DMSO,Protease Inhibitor Cocktail (200X) #7012 置于冰上时会重新冻结。
  • 配制完全洗涤缓冲液(为每个组织类型制备 3 mL,为每个反应额外制备 100 µL)并保存于室温, 以最大限度减少细胞压力。
完全洗涤缓冲液 体积(每个组织类型) 体积(每个反应) 总体积
10X Wash Buffer (CUT&RUN, CUT&Tag) #31415 300 µL 10 µL 将两列相加,得出所需的每种试剂总体积。
100X Spermidine #27287 30 µL 1 µL
Protease Inhibitor Cocktail (200X) #7012 15 µL 0.5 µL
Nuclease-free Water #12931 2,655 µL 88.5 µL

  • 针对每个组织类型制备 1 mL 固定缓冲液。使用在 制造商 标示的有效期内的新鲜甲醛。
固定缓冲液 体积(每个组织类型)
甲醛 2.7 µL 37% 或 6.25 µL 16%
Protease Inhibitor Cocktail (200X) #7012 5 µL
Phosphate Buffered Saline (PBS-1X) pH7.2 (Sterile) #9872 992.3 µL 或 988.8 µL

  • 针对每个组织类型制备 1 mL 固定洗涤缓冲液并置于冰上。
固定洗涤缓冲液 体积(每个组织类型)
Protease Inhibitor Cocktail (200X) #7012 5 µL
Phosphate Buffered Saline (PBS-1X) pH7.2 (Sterile) #9872 995 µL

  1. 针对每个反应称取 1 mg 新鲜组织。
  2. 将组织样本放入盘中,并使用干净的手术刀或剃须刀片切碎。将培养皿置于冰上保存。 重要的是将组织置于低温下以防止蛋白质降解。
  3. 将切碎的组织立即转移到 1 mL 固定缓冲液中,并旋转试管以混合。

    注:此体积的固定缓冲液足以处理多达 50 mg 的组织。如果处理 > 50 mg, 则相应地增加步骤 3 中所用固定缓冲液和步骤 7 中所用固定洗涤缓冲液的量。

  4. 室温孵育 2 分钟。
  5. 每 1 mL 固定缓冲液添加 100 µL Glycine Solution (10X) #7005 以停止交联。旋转试管混匀并置于室温下孵育 5 分钟。
  6. 在 4°C 下将组织以 2,000 × g 的离心力离心 5 分钟,然后去除并丢弃上清液。
  7. 用 1 mL 固定洗涤缓冲液重悬组织。
  8. 在 4°C 下以 2,000 × g 的离心力离心 5 分钟,去除并丢弃上清液,然后进行步骤 9。 安全停止或者,固定的组织沉淀物可以在解离前储存在 -80°C 下 长达 6 个月。
  9. 用 1 mL 完全洗涤缓冲液重悬组织,并将样品转移到 Dounce 匀浆器中。
  10. 用 20-25 个冲程将组织块分解成单细胞悬液, 直到观察不到组织块。
  11. 将细胞悬液转移到 1.5 mL 试管中,并在室温下以 3,000 × g 的离心力离心 3 分钟, 然后从细胞中去除并丢弃上清液。
  12. 用 1 mL 完全洗涤缓冲液重悬细胞沉淀物。
  13. 在室温下将细胞悬液以 3,000 × g 的离心力离心 3 分钟,然后去除并丢弃上清液 。
  14. 重复步骤 12 和 13 一次,再次洗涤细胞沉淀物。
  15. 对于每次反应,添加 100 µL 完整洗涤缓冲液,并轻轻上下吹打来 重悬细胞沉淀物。
  16. 立即进入第三部分。

附录 C:测试细胞对洋地黄皂苷的敏感性

在 CUT&Tag 实验步骤中,向缓冲液添加毛地黄皂苷促进了细胞膜通透 以及一抗、二抗和 pAG-Tn5 酶进入细胞和胞核。因此, 缓冲液中有足量的毛地黄皂苷对抗体与酶成功结合 及消化靶向的基因座至关重要。不同细胞系对毛地黄皂苷细胞通透展现出 不同的敏感性。虽然本实验步骤中建议的毛地黄皂苷量应足以 对大多数细胞系或组织进行通透,但您可以使用本实验步骤测试您的特定细胞系或组织 。我们发现,添加过量的毛地黄皂苷对本实验没有损害, 因此无需生成浓度曲线。相反,进行快速测试以确定建议的毛地黄皂苷量 是否适用于您的细胞系就足够了。

开始之前:

  • 将 Digitonin Solution #16359 在 90-100°C 下加温 5 分钟,并确保其完全解冻并呈溶液状态。 使用期间,立即将解冻的 Digitonin Solution #16359 置于冰上。当天用毕后,置于 -20°C 下储存。
  • 每反应制备 100 µL 1X 洗涤缓冲液。此检测无需添加 100X Spermidine #27287 或 Protease Inhibitor Cocktail (200X) #7012
1X 洗涤缓冲液 体积(每个反应)
10X Wash Buffer (CUT&RUN, CUT&Tag) #31415 10 µL
Nuclease-free Water #12931 90 µL

  1. 在 1.5 mL 试管中,采集 100,000 个细胞(来自第二部分 A 中的步骤 1),在室温下以 600 × g 的离心力离心 3 分钟, 并抽取上清液。对于组织,从 1 mg 组织中收集分解的细胞(来自 第二部分 B 中的步骤 1-8)。
  2. 用 100 µL 1X 洗涤缓冲液重悬细胞沉淀物。
  3. 将 2.5 µL Digitonin Solution #16359 添加到每次反应中,并在室温下孵育 10 分钟。
  4. 将 10 µL 细胞悬液与 10 µL 0.4% 台盼蓝染液混合。
  5. 使用血细胞计数器或细胞计数器计算染色细胞的数量和细胞总数。 充分通透会导致 > 90% 的细胞着染台盼蓝。
  6. 如果被台盼蓝染色的细胞量 < 90%,则增加每个反应中的 Digitonin Solution #16359 添加量,并重复步骤 1-5,直到 > 90% 的细胞被 通透和染色。在第三至第五部分中采用这一 Digitonin Solution #16359 的量。

附录 D:疑难排解指南

如需详细的疑难排解指南,请访问 cellsignal.com/learn-and-support/troubleshooting/cutandtag-troubleshooting-guide

附录 E:在线资源

有关 CUT&Tag 检测的博客、常见问题解答和更多信息,请访问我们的 CUT&Tag 资源中心,网址为 cellsignal.com/applications/cut-tag,或扫描下面的二维码。

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