ChIP Sonication 1%SDS - Ethan-omics | Everything …€™sbest%touseasfew%aspossible.%Thestated...

4

Click here to load reader

Transcript of ChIP Sonication 1%SDS - Ethan-omics | Everything …€™sbest%touseasfew%aspossible.%Thestated...

Page 1: ChIP Sonication 1%SDS - Ethan-omics | Everything …€™sbest%touseasfew%aspossible.%Thestated bindingcapacityis200%ngantibody/μl.%%Mix%by%inverting%and%spin%at%3k%rpm in%microfuge%briefly%to

ChIP  protocol  Chromatin  fragmentation  by  sonication  in  1%  SDS  by  Ethan  Ford    (version  7/4/11)    X-­‐link  Cells  

1. Grow  two  15  cm  plates  of  HeLa  cells  to  90%  confluency.  2. To  each  15  cm  plate  of  HeLa  cells  add  685  μl  of  36.5%  formaldehyde  (final  

concentration  1%)  3. Incubate  10  min  at  room  temp  on  rocking  platform.  4. Add  1.25  ml  2.5  M  glycine  to  each  plate  (final  concentration  0.125  M).  5. Incubate  5  min  at  room  temp  on  rocking  platform.  6. Pour  off  media  and  rinse  3x  with  PBS.  7. Harvest  cells  with  10  ml  of  PBS  using  rubber  policeman  into  a  15  ml  tube.  8. Rinse  plates  with  an  additional  5  ml  of  PBS  to  get  remaining  cells  and  

transfer  to  the  same  15  ml  tube.  9. Spin  cells  down  at  2.5k  rpm  for  5  min.  

Prepare  Chromatin  

10. Remove  supernatant  and  resuspend  cells  in  15  ml  ‘Cell  Lysis  Buffer’.  11. Incubate  15  min  on  ice.  12. (optional)  Dounce  homogenize  with  15  strokes  using  A  (tight)  pestle.  13. Spin  cells  down  at  2.5k  rpm  for  5  min.  14. Remove  supernatant  and  resuspend  cells  in  1  ml  ‘Nuclei  Lysis  Buffer’.  15. Sonicate  Chromatin  to  an  average  length  of  <300  bp  for  ChIP-­‐seq  and  <500  

bp  for  ChIP-­‐PCR.    This  needs  to  be  optimized  for  each  sonicator  and  cell  type.    It  is  vital  that  chromatin  stays  cold  during  sonication,  thus  you  must  sonicate  in  short  pulses  of  no  more  then  10  seconds  followed  by  cooling  in  an  ice-­‐water  bath.    See  note  at  end  of  protocol.  

16. Spin  chromatin  in  microfuge  for  10  min.  17. Transfer  supernatant  to  new  tube.  18. Add  9  ml  of  ‘IP  Dilution  Buffer’  (final  SDS  concentration  must  to  be  reduced  

to  0.1%).  19. Filter  chromatin  through  2  μm  syringe  filter.  20. Remove  syringe  from  filter,  remove  plunger,  reattach  syringe  and  pass  an  

additional  1  ml  of  ‘Chromatin  Buffer’  through  syringe.  

Immunoprecipitation  

21. Take  150  μl  of  chromatin  and  put  aside  for  input  control.  22. Use  1  ml  of  chromatin  per  I.P.  (extra  chromatin  can  be  stored  at  -­‐80˚  C).  23. Add  approximately  250  ng  affinity  purified  antibody,  1-­‐2  μg  purified  IgG,  or  

1-­‐4  ul  serum.  24. Incubate  at  4°  C  overnight.  25. Equilibrate  beads.  Prepare  one  1.5  ml  tube  for  each  for  each  

immunoprecipitatin  with  1  ml  ‘Chromatin  Buffer’  and  desired  amount  of  Protein  G-­‐Dyna  beads  to  each  tube.    Note:  protein-­‐G  beads  are  a  significant  

Page 2: ChIP Sonication 1%SDS - Ethan-omics | Everything …€™sbest%touseasfew%aspossible.%Thestated bindingcapacityis200%ngantibody/μl.%%Mix%by%inverting%and%spin%at%3k%rpm in%microfuge%briefly%to

source  of  background  so  it’s  best  to  use  as  few  as  possible.    The  stated  binding  capacity  is  200  ng  antibody/μl.    Mix  by  inverting  and  spin  at  3k  rpm  in  microfuge  briefly  to  get  liquid  off  top  of  tube.  Place  in  magnetic  rack  and  remove  all  liquid.  

26. Add  the  chromatin  from  each  I.P.  to  the  appropriate  tube  with  equilibrated  beads.  

27. Incubate  at  4˚  C  for  1.5  hours  in  tube  rotator.  28. Spin  briefly  in  microfuge  at  3k  RPM.    Place  in  magnetic  rack  and  remove  

liquid.  29. Use  filter  tips  for  all  remaining  steps.  30. Wash  2  times  with  ‘Low  Salt  Wash  Buffer’.  Wash  instructions:    Add  1  ml  

Wash  Buffer,  mix  by  inverting  or  pipeting.    If  mixed  by  inverting,  spin  briefly  to  get  liquid  off  the  top  of  the  tube.    Place  in  magnetic  rack  and  remove  all  liquid.    Transfer  beads  to  a  new  tube  every  other  wash.  

31. Wash  2  times  with  ‘High  Salt  Wash  Buffer’  32. Wash  2  times  with  ‘LiCl  Wash  Buffer’  33. Wash  1  time  with  1ml  TE  pH  8.1.  34. To  elute  chromatin,  add  50  μl  2%  SDS,  0.1M  NaHCO3  (make  fresh)  and  

incubate  45  min  at  65˚  C.    Vortex  every  10  min  or  so.  35. Spin  briefly  at  3k  rpm  and  collect  eluted  DNA  by  placing  in  magnetic  rack.  36. Collect  remaining  DNA  by  resuspending  beads  in  50  μl  0.1  M  NaHCO3,  vortex  

briefly,  spin  briefly,  place  in  magnetic  rack,  collect  supernatant  and  combine  with  previous  elution.  

 Reverse  X-­‐link  

37. To  ChIP’ed  DNA  add  6  μl  5M  NaCl  and  0.5  μl  30  mg/ml  RNase  A.  To  input  DNA  add  9  μl  3M  NaCl  and  0.5  μl  30  mg/ml  RNase  A.  

38. Reverse  X-­‐linking  by  incubating  4  hours  to  overnight  at  65˚  C.  39. To  ChIP’ed  DNA  add  100  μl  H2O,  4  μl  1M  Tris-­‐HCl  pH  6.5  and  1.5  μl  20  mg/ml  

Proteinase  K.  To  input  DNA  add  150  μl  H2O,  4  μl  1M  Tris-­‐HCl  pH  6.5,  12  μl  10%  SDS  and  1.5  μl  20  mg/ml  Proteinase  K.  

40. Incubate  2  hours  at  50˚  C.    Vortex  a  couple  times  during  incubation.  41. Remove  100  μl  of  input  DNA  and  discard.  

 Purify  DNA  with  Qiagen  MinElute  columns  

42. Add  10  μl  3M  NaOAc,  pH  5.2  and  1ml  Qiagen  Buffer  PB.    Mix  by  pipeting.  43. Apply  650  μl  to  Qiagen  Minelute  column.    Spin  for  10  sec  in  microfuge.  44. Remove  all  liquid  from  collection  tube.  45. Apply  remaining  DNA  to  column.    Spin  1  min  at  max  speed.  46. Remove  all  liquid  from  collection  tube.  47. Wash  column  by  adding  750  μl  Qiagen  buffer  PE  to  column  48. Let  sit  for  2  min.    Spin  1  min  at  max  speed  49. Remove  all  liquid  from  collection  tube.  50. Spin  an  additional  2  min  to  dry  column.  

Page 3: ChIP Sonication 1%SDS - Ethan-omics | Everything …€™sbest%touseasfew%aspossible.%Thestated bindingcapacityis200%ngantibody/μl.%%Mix%by%inverting%and%spin%at%3k%rpm in%microfuge%briefly%to

51. Place  column  in  new  1.5  ml  tube  and  elute  DNA  by  adding  40  μl  Elution  Buffer  to  column,  let  sit  for  5  min  and  spin  1  min.  

52. Transfer  eluted  DNA  to  new  1.5  ml  tube.    Post-­‐ChIP  analysis  

53. Use  4  μl  of  eluted  DNA  for  with  QuantIT  HS  DNA  Assay  Kit  (Invotrogen)  54. Run  5  μl  of  input  DNA  on  a  2.2%  agarose  gel.  55. Use  3  μl  DNA  for  qPCR.  

 Notes:  1)    To  optimize  chromatin  fragmentation,  during  sonication  remove  10  μl  aliquots  of  chromatin  at  various  time  points.    Add  90  μl  of  IP  Dilution  Buffer,  spin  down  for  10  min  in  microfuge,  transfer  supernatant  to  new  tube  and  proceed  with  reverse  X-­‐linking,  Proteinase  K  treatment  and  purify  with  Qiagen  MinElute  column  as  detailed  for  input  in  steps  35  to  50.    Elute  with  20  μl.    Cell  Lysis  Buffer  5  mM  HEPES  pH  8.0  85  mM  KCl  0.5%  NP-­‐40  (Pierce)    Nuclei  Lysis  Buffer  50  mM  Tris-­‐Cl,  pH  8.1  10  mM  EDTA  (pH  8.0)  1%  SDS    IP  Dilution  Buffer  0.01%  SDS  1.1%  Tween-­‐20  (Pierce)  1.2  mM  EDTA  (pH  8.0)  16.7  mM  Tris-­‐Cl,  pH  8.1  167  mM  NaCl    Chromatin  Buffer  5  ml  Nuclei  Lysis  Buffer  45  ml  IP  Dilution  Buffer    Low  Salt  Wash  Buffer  0.1%  SDS  1%  Tween-­‐20  2  mM  EDTA  20  mM  Hepes-­‐KOH,  pH  7.9  150  mM  NaCl    High  Salt  Wash  Buffer  0.1%  SDS  1%  Tween-­‐20  2  mM  EDTA  

Page 4: ChIP Sonication 1%SDS - Ethan-omics | Everything …€™sbest%touseasfew%aspossible.%Thestated bindingcapacityis200%ngantibody/μl.%%Mix%by%inverting%and%spin%at%3k%rpm in%microfuge%briefly%to

20  mM  Hepes-­‐KOH,  pH  7.9  500  mM  NaCl    LiCl  Wash  Buffer  100  mM  Tris-­‐HCl,  pH  7.5  0.5  M  LiCl  1%  NP-­‐40  1%  Sodium  Deoxycholate