DNA Pull-Down 实验服务 – DNA-蛋白相互作用体外筛选 / 转录因子/DNA结合蛋白鉴定 / 全基因组结合伴侣筛选
DNA Pull-Down(DNA 沉降实验) 是一种体外研究 DNA-蛋白质相互作用 的高效亲和纯化技术,广泛用于鉴定与特定 DNA 序列结合的 转录因子(Transcription Factors) 及其他 DNA 结合蛋白(DNA-binding proteins) 。该技术利用生物素标记的 DNA 探针(含目标顺式元件或全基因组片段)与链霉亲和素磁珠结合,作为“钓饵”从细胞核提取物或全细胞裂解液中捕获与其特异性结合的蛋白质,经洗脱后通过 Western Blot 靶向验证或质谱(LC-MS/MS)进行高通量鉴定。本公司提供从 DNA 探针设计与标记、核蛋白提取、磁珠-DNA 固定、结合反应、洗涤洗脱到 Western Blot/质谱鉴定 的 全流程一站式 DNA Pull-Down 服务,适用于 已知转录因子验证、未知 DNA 结合蛋白筛选、药物靶点发现、启动子调控机制解析 等研究场景,是高通量筛选与靶向验证相结合的理想平台。
服务技术原理
DNA Pull-Down 技术基于 生物素-链霉亲和素 的高亲和力结合系统(Kd ≈ 10⁻¹⁵ M,是已知最强的非共价相互作用之一),将生物素标记的 DNA 探针(双链寡核苷酸或基因组 DNA 片段)固定于链霉亲和素包被的磁珠表面。随后将该探针-磁珠复合物与含有潜在 DNA 结合蛋白的核蛋白提取物或全细胞裂解液混合孵育。若某蛋白能够特异性识别并结合 DNA 探针上的目标序列,则该蛋白将被捕获至磁珠表面。经过严谨洗涤去除未结合及非特异性结合蛋白后,通过高盐洗脱或 SDS 上样缓冲液将结合蛋白解离,再通过 SDS-PAGE 分离和 Western Blot(已知蛋白验证)或质谱(未知蛋白鉴定)进行检测。
该技术可兼容两种策略:
靶向验证策略:使用特定序列的 DNA 探针(含某个转录因子的结合基序),通过 Western Blot 验证已知转录因子是否结合;
全局筛选策略:使用覆盖全基因组或某基因区域的 DNA 片段混合物(如启动子序列文库),通过质谱无偏鉴定所有能结合该 DNA 区域的蛋白。
主要服务内容
DNA 探针设计与制备:根据客户提供的靶基因启动子序列、转录因子结合位点(如 NF-κB、AP-1、STAT3 等核心基序)或特定基因组区域,设计并合成生物素(Biotin)末端标记或内部标记的双链 DNA 探针(20~50 bp);支持客户提供基因组 DNA 片段或 PCR 产物(需含目的区域);亦支持全基因组随机片段化探针用于未知蛋白大规模筛选;
核蛋白/全细胞蛋白提取:从细胞(新鲜/冷冻)或组织中提取高活性核蛋白或全细胞总蛋白,检测蛋白浓度及完整性,确保天然构象与结合活性;
磁珠-探针固定与封闭:将生物素标记的 DNA 探针与链霉亲和素磁珠孵育,确保探针稳定结合于磁珠表面;采用 BSA 或鲑鱼精 DNA 对磁珠进行封闭,最大限度减少非特异性蛋白吸附;
结合反应与 Pull-Down:将固定了 DNA 探针的磁珠与核蛋白提取物混合孵育,在优化结合缓冲液(含适量 Poly(dI-dC) 作为竞争剂以减少非特异性结合)条件下促进蛋白-DNA 特异性相互作用;
严谨洗涤与洗脱:采用含去垢剂和适度盐浓度的洗涤缓冲液多次洗涤磁珠,去除非特异性结合蛋白;随后利用高盐缓冲液或 SDS 上样缓冲液将结合蛋白从磁珠上洗脱;
检测与分析:通过 SDS-PAGE 分离洗脱产物,采用 Western Blot 进行候选蛋白靶向验证(如验证某个转录因子是否结合);或采用考马斯亮蓝染色/银染后切取差异条带送质谱(LC-MS/MS)进行未知蛋白高通量鉴定;
对照实验:设置无探针磁珠对照(排除磁珠非特异吸附)、突变探针对照(排除非特异性序列结合)、非同源探针竞争对照(验证结合特异性),确保结果可靠性。
典型应用场景
转录因子与启动子结合验证:验证特定转录因子是否与目标基因启动子区域直接结合,是 ChIP-seq 发现后的体外验证金标准手段;
未知 DNA 结合蛋白的高通量筛选:以某基因启动子或调控区域为探针,从细胞核提取物中钓取所有能结合该 DNA 区域的蛋白,经质谱鉴定发现新的转录调控因子;
顺式调控元件(增强子/沉默子)的调控蛋白鉴定:鉴定与增强子或沉默子区域结合的蛋白复合物,揭示基因表达的远程调控机制;
药物/突变对 DNA-蛋白结合的影响评价:评估小分子化合物、药物候选分子或 DNA 序列突变对蛋白结合能力的影响,用于药物筛选或调控机制研究;
甲基化/表观修饰对 DNA 结合的影响:使用甲基化或未甲基化的 DNA 探针,筛选差异结合的蛋白,研究表观遗传调控机制;
病毒感染与宿主互作研究:鉴定与病毒基因组 DNA 特异性结合的宿主蛋白,揭示病毒感染与复制的分子机制。
服务优势(为什么选择我们)
无偏筛选与靶向验证一体化:兼容 Western Blot(靶向验证已知蛋白)和质谱(无偏筛选未知蛋白)两种检测模式,一套实验即可实现“验证+发现”双重目标;
多探针类型灵活支持:支持短链寡核苷酸探针(特定基序)、长链 PCR 产物(千 bp 级调控区)、全基因组随机片段化 DNA 文库,灵活匹配不同研究尺度;
粗样品兼容性强:可直接从细胞核提取物中富集 DNA 结合蛋白,无需对目标蛋白进行预先纯化或标记,保留天然结合活性;
严格的多重对照体系:标配无探针磁珠对照、突变探针对照、非同源竞争对照,有效排除假阳性,确保数据可靠;
灵活的检测与鉴定方案:客户可根据研究需求选择 Western Blot(已知蛋白,成本低)、质谱鉴定(未知蛋白,高通量)或两者联合;
一站式全流程服务:客户仅需提供 DNA 序列信息及细胞样本,我们完成从探针设计、蛋白提取、Pull-Down 到检测鉴定的全套服务。
样本要求与交付周期
样本类型 要求 备注
目标 DNA 序列信息 提供基因名称、启动子序列、转录因子结合位点或基因组区域坐标 用于探针设计与合成
细胞/组织样本 细胞 ≥ 5×10⁷ 个;组织 ≥ 100mg(核蛋白提取较耗材) 核蛋白提取需大量起始材料
蛋白提取物(客户提供) 核蛋白 ≥ 200μg(浓度 ≥ 1μg/μL) 附带提取缓冲液配方及盐浓度
突变探针序列(可选) 提供突变序列或由我方设计 用于特异性对照实验
交付周期:常规项目 3~5 周(含探针合成、核蛋白提取、Pull-Down 及 Western Blot 检测);若需质谱鉴定,额外增加 2~3 周;
交付内容:
完整的实验报告(含探针序列、蛋白提取记录、Pull-Down 条件、洗涤方案等);
核蛋白提取物 QC 数据(浓度、SDS-PAGE 图谱);
Pull-Down 产物 Western Blot 结果图(含对照)或考马斯亮蓝/银染色谱图;
若委托质谱,交付 LC-MS/MS 质谱鉴定报告(含蛋白列表、肽段匹配信息、可信度评分);
实验结论及结果解读建议。
常见问题(FAQ)
Q:DNA Pull-Down 与 EMSA 有什么不同?如何选择?
A:两者均为体外研究 DNA-蛋白结合的技术。EMSA 主要验证 已知 蛋白与特定 DNA 序列是否结合,通过电泳迁移率变化判断,适合确认已知转录因子的结合。DNA Pull-Down 不仅可验证已知蛋白(结合 Western Blot),还可 无偏筛选 未知 DNA 结合蛋白(结合质谱),鉴定所有能与目标 DNA 区域结合的蛋白。若您的研究处于早期探索阶段,尚不清楚哪些蛋白结合某调控区域,建议首选 DNA Pull-Down + 质谱进行全谱筛选;若已有明确候选蛋白,两者均可,但 EMSA 操作更简便快速。
Q:DNA Pull-Down 能区分直接结合和间接结合吗?
A:DNA Pull-Down 中蛋白与 DNA 探针直接孵育,捕获的蛋白为 直接物理结合 于 DNA 的蛋白,不受其他蛋白介导。洗脱产物中检出的蛋白(除少量非特异粘附外)均为直接与探针序列结合的蛋白。如需验证某个候选蛋白是否直接结合,可结合突变探针竞争实验予以确认。
Q:如何保证 DNA Pull-Down 中蛋白-DNA 结合的特异性?
A:我们通过多维度策略确保特异性:① 设置 突变探针对照组,若结合条带在突变探针组显著减弱或消失,证明结合依赖特定序列;② 设置 非同源探针竞争(加入过量不含核心基序的冷探针),若竞争组结合信号显著减弱,进一步确认特异性;③ 结合缓冲液中加入适量 Poly(dI-dC) 作为非特异性竞争剂,降低背景。
Q:DNA Pull-Down 与 ChIP 实验有什么区别?
A:DNA Pull-Down 是 体外实验,将纯化的 DNA 探针与核蛋白提取物在体外反应,用于鉴定蛋白与特定 DNA 序列的 结合能力,不受体内染色质状态影响;ChIP 是 体内实验,在活细胞中用甲醛交联固定蛋白-DNA 复合物,反映 生理状态下 蛋白在基因组真实占位情况。两者互为补充:ChIP 告诉你“在细胞中是否结合”,DNA Pull-Down 告诉你“能不能直接结合”。
Q:探针设计有什么讲究?长度一般多少?
A:靶向验证型探针通常设计为 20~50 bp 的双链 DNA,包含核心结合位点(如转录因子基序)及两侧各 5~10 bp 的侧翼序列,以保证结合构象完整性。启动子筛选型探针可长达数百 bp(如 PCR 产物)或覆盖全基因组随机片段。我们的技术团队会根据您的实验目标(验证某基序 vs 筛选全启动子结合蛋白)推荐最优探针设计方案。
Q:如果核蛋白中目标蛋白丰度很低怎么办?
A:对于低丰度 DNA 结合蛋白的检测,我们提供两种增强策略:① 增加核蛋白投入量及磁珠用量,富集更多靶蛋白;② 优化洗脱体积,提高洗脱产物浓度。若 Western Blot 信号仍不理想,可改用更高灵敏度的化学发光底物或推荐采用质谱鉴定(灵敏度优于常规 Western Blot)。具体建议请与我们的技术顾问沟通。
Q:DNA Pull-Down 能否用于 RNA-蛋白相互作用研究?
A:DNA Pull-Down 基于 DNA 探针设计,不适用于 RNA 研究。如研究 RNA-蛋白相互作用,请参考我们的 RNA Pull-Down 或 RIP(RNA 免疫沉淀) 服务(若有需求可另行咨询)。
欢迎联系我们的技术团队,获取免费 DNA Pull-Down 实验方案设计与报价。我们致力于以严谨、规范、可重复的 DNA-蛋白互作体外验证服务,为您的转录调控研究提供最可靠的数据支撑。