CUTANA CUT&RUN 2022重要文献精选

发表于2025年2月17日由上海金畔生物科技有限公司

CUT&RUN（Cleavage Under Targets and Release Using Nuclease）是一项用于在细胞天然染色质环境下检测蛋白质-DNA相互作用的强大技术。在CUT&RUN中，蛋白A和蛋白G与微球菌核酸酶(pAG-MNase)融合，并选择性地切割抗体标记的染色质，经过剪切后的片段从细胞中分离出来，纯化，最后通过NGS进行分析。作为ChIP的高效替代方案，CUT&RUN克服了传统ChIP-seq分析法的许多缺点。

与ChIP-seq相比CUT&RUN的优势

● 需要的细胞数量较少：CUTANA™ CUT&RUN分析只需要5,000个细胞即可生成高分辨率的结果。

● 操作步骤简单：CUTANA™ CUT&RUN在3天内即可完成从细胞到文库的建立。还适用于多道移液器和8联排管，提高了分析的重复性和通量。

● 测序成本降低：只需要300 – 800万个测序读段，高通量测序可以检测更多样本。

● 减少实验中需要优化的步骤：CUT&RUN跳过了ChIP-seq中最具挑战性的部分(包括交联、染色质片段化和免疫沉淀(IP))，只需要较少的优化步骤。

EpiCypher可提供包括CUTANA CUT&RUN Assay Kit和 Library Prep Kit，以及一系列不断扩大的经过CUT&RUN验证的抗体产品。SNAP-CUTANA™ K-MetStat Panel提供了一个基本的检测控制，可用于抗体验证，实验流程的优化，并作为实验成功与否的直接衡量标准。下面重点介绍了一些研究，展示了CUTANA CUT&RUN在不同的研究领域的应用。希望这些文献能够为CUT&RUN如何应用于您的项目提供思路。

1. Systematic comparison of CRISPR-based transcriptional activators uncovers gene-regulatory features of enhancer–promoter interactions

Wang et al. Nucleic Acids Research, 2022. PMID: 35849129

细胞类型：Transfected HeLa cells and HEK293T cells

目标蛋白：H3K27ac

主要内容：argeted modification of the epigenome represents a promising strategy for precision medicine, since it allows activation of genes without disrupting DNA sequence. CRISPR/Cas9 has been cleverly modified for this purpose by fusing a nuclease-defective Cas9 (dCas9) with transcriptional activation domains, such as histone lysine acetyltransferases CBP or p300. Here, Wang et al. used CUT&RUN to help analyze local and genome-wide changes in chromatin structure when using different dCas9 activation systems. In agreement with previous studies, they found that dCas9 activators were highly variable, with results varying by the type of dCas9 fusion protein, cell type, and genomic target. They also discovered that targeting dCas9 activators to enhancers can induce reciprocal epigenomic changes at target promoters, leading to increased gene expression.

上榜理由：虽然dCas9激活系统提供了特定的基因激活，但表观基因组变化也是可能的。CUT&RUN做为一种快速可靠的染色质分析检测方法，可帮助分析使用不同dCas9激活系统时，染色质结构的局部和全基因组变化。

2. Histone H3 proline 16 hydroxylation regulates mammalian gene expression

Liu et al. Nature Genetics, 2022. PMID: 36347944

细胞类型：MDA-MB-231 cells (hypoxia-sensitive breast cancer cells) and 293T cells; includes experiments with and without knockdown of EGLN2 using the inducible CRISPR v2 system

目标蛋白：H3P16oh, EGLN2, KDM5A, H3K4me3

主要内容：Low oxygen (hypoxia) induces transcriptional changes that drive tumor growth and increase cancer severity. Although multiple studies show that chromatin is responsive to hypoxia and plays a role in these processes, additional information is needed to provide a cohesive mechanism. Here, Liu et al. defined a novel histone PTM directly linked to hypoxia: prolyl (proline) hydroxylation on histone H3, proline 16. As part of this work, the authors used CUTANA CUT&RUN to validate H3P16oh antibodies, characterize its enrichment, and determine its function during hypoxia. Their experiments revealed substantial crosstalk between H3P16oh and H3K4me3, establishing H3P16oh as a hypoxia-sensitive regulator of gene expression and cell proliferation in breast cancer cell lines.

上榜理由：这篇文章为如何使用CUTANA CUT&RUN分析法来研究新的PTMs提供了重要思路。Li等人还展示了组蛋白PTMs如何调节疾病中的染色质结构和基因表达，为表观遗传学靶向药物开发提供了支持。

3. Mapping cis-regulatory elements in human neurons links psychiatric disease heritability and activity-regulated transcriptional programs

Sanchez-Priego et al. Cell Reports, 2022. PMID: 35649373

细胞类型： Excitatory glutamatergic neurons and inhibitory GABAergic neurons derived from human pluripotent stem cells, with and without stimulation (membrane depolarization)

目标蛋白：H3K27ac (0, 30, 90 min), FOS (0, 2 hr)

主要内容：Genetic risk variants for psychiatric diseases are concentrated in cis-regulatory DNA, suggesting roles in cell-type specific gene expression. However, due to the inherent challenges of studying human brain tissues, these genomic regions remain largely unexplored. In this paper, Sanchez-Priego et al. generated large amounts of excitatory and inhibitory neurons using human pluripotent stem cells. They profiled cells using a variety of techniques, including CUT&RUN, ATAC-seq, and RNA-seq, to identify putative cis-regulatory elements (i.e. enhancers) associated with activity-dependent gene expression. To support the relevance of their results to human disease, the authors compared the list of candidate enhancers to a large database of psychiatric-disease risk variants, which revealed significant links to schizophrenia, ADHD, and bipolar disorder.

上榜理由：Sanchez-Priego等人没有只针对个体变异进行研究，而是采取了整体法，他们使用多种技术，包括CUT&RUN, ATAC-seq和RNA-seq对细胞进行分析，定义疾病相关细胞类型中的表观基因组元素，并与不同数据库进行比较引用。

4. Acute depletion of human core nucleoporin reveals direct roles in transcription control but dispensability for 3D genome organization

Zhu et al. Cell Reports, 2022. PMID: 36323253

细胞类型：HCT116 cell line (all targets), HeLa cell line (NUP93 only)

目标蛋白：NUP93, NUP35, NUP205, BRD4, SEC13

主要内容：The nuclear pore complex acts as the gateway to the nucleus in eukaryotic cells and is composed of ~30 different nucleoporin proteins (NUPs). There is ample evidence that the nuclear pore complex helps regulate 3D chromatin organization and transcription. However, the functions of NUP subunits in human cells are not defined. Here, Zhu et al. studied NUPs using multiple techniques, including CUTANA CUT&RUN, Hi-C, PRO-seq, and CRISPR/dCas9 tethering. CUT&RUN showed that NUP proteins were generally bound to active chromatin regions. NUP93 specifically associated with promoters and enhancers and directly regulated transcription (similar to Brown et al. and Ibarra et al.). Strikingly, the authors found that core NUP proteins were not required for 3D chromatin architecture, in contrast to leading hypotheses in the field.

上榜理由：CUTANA CUT&RUN的一个关键优势是能够在自然条件下定位大分子复合物的亚基，而不需要交联。值得注意的是，在哺乳动物细胞中研究NUP蛋白和核孔复合物一直具有挑战性，而利用CUT&RUN分析技术更能够快速的助力这项研究。

相关产品推荐

产品名称	货号	规格
CUTANA™ ChIC/CUT&RUN Kit	14-1048	48 Reactions
CUTANA™ pAG-MNase for ChIC/CUT&RUN Workflows	15-1016	50 Reactions 250 Reactions
CUTANA™ CUT&RUN Library Prep Kit	14-1001	48 Reactions
SNAP-CUTANA™ K-MetStat Panel	19-1002	50 Reactions
Histone H3K4me3 Antibody, SNAP-Certified™ for CUT&RUN and ChIP	13-0041	100 μg
AR CUTANA™ CUT&RUN Antibody	13-2020	100 μL
JUN/c-Jun CUTANA™ CUT&RUN Antibody	13-2019	100 μL
EGFR CUTANA™ CUT&RUN Antibody	13-2018	100 μL
CHD4 CUTANA™ CUT&RUN Antibody	13-2016	100 μL
TP53/p53 CUTANA™ CUT&RUN Antibody	13-2015	100 μL
EZH2 CUTANA™ CUT&RUN Antibody	13-2026	100 μL
SP1 CUTANA™ CUT&RUN Antibody	13-2024	100 μL
ELF1 CUTANA™ CUT&RUN Antibody	13-2023	100 μL
Menin CUTANA™ CUT&RUN Antibody	13-2021	100 μL
Histone H4K20me3 Antibody, SNAP-Certified™ for CUT&RUN	13-0054	100 μg
Histone H3K27me1 Antibody, SNAP-Certified™ for CUT&RUN	13-0052	100 μg
HA Tag CUTANA CUTandRUN Antibody	13-2010	100 μg
CTCF CUTANA™ CUT&RUN Antibody	13-2014	100 μL
NCOA3/SRC3 CUTANA™ CUT&RUN Antibody	13-2013	100 μL
Estrogen Receptor Alpha (C-Terminal) CUTANA™ CUT&RUN Antibody	13-2012	100 μL
Estrogen Receptor Alpha (N-Terminal) CUTANA™ CUT&RUN Antibody	13-2011	100 μL
CHD3 CUTANA CUTandRUN Antibody	13-2009	100 μL
BRM/SMARCA2 CUTANA™ CUT&RUN Antibody	13-2006	100 μL
CHD1 CUTANA™ CUT&RUN Antibody	13-2008	100 μL
SNF2H/SMARCA5 CUTANA CUTandRUN Antibody	13-2007	100 μL
SNF2L/SMARCA1 CUTANA™ CUT&RUN Antibody	13-2005	100 μL
MLL1/KMT2A CUTANA™ CUT&RUN Antibody	13-2004	100 μL
BRD4 CUTANA CUTandRUN Antibody	13-2003	50μL
BRG1/SMARCA4 CUTANA™ CUT&RUN Antibody	13-2002	100 μL
FOXA1/HNF3A CUTANA™ CUT&RUN Antibody	13-2001	100 μL
CUTANA™ Rabbit IgG CUT&RUN Negative Control Antibody	13-0042	100 μg
Histone H3K4me2 Antibody, SNAP-Certified™ for CUT&RUN	13-0027	100 μg
Histone H3K9me1 Antibody, SNAP-Certified™ for CUT&RUN and ChIP	13-0029	100 μg

如需了解更多详细信息或相关产品，请联系EpiCypher中国代理商-上海金畔生物

CUT&RUN的8个基本步骤

发表于2025年1月9日由上海金畔生物科技有限公司

CUT&RUN的8个基本步骤

CUT&RUN的8个基本步骤

CUT&RUN只包含几个基本步骤！

第一步	分离细胞并固定到刀豆蛋白（ConA）磁珠上
第二步	透化细胞
第三步	加靶标特异性抗体孵育
第四步	pAG-MNase结合
第五步	pAG-MNase激活
第六步	DNA纯化
第七步	CUT&RUN文库构建
第八步	Illumina®下一代测序

具体信息请见下方~

步骤1：分离细胞并固定到刀豆蛋白（ConA）磁珠上

将细胞（或细胞核）与ConA包被的磁珠结合，ConA是一种与细胞表面蛋白结合的凝集素。该步骤不仅支持高通量方法，而且简化了后续从染色质片段里分离细胞的操作。

避免磁珠干燥或结块在本步骤中非常重要，因为这会导致样品损失并降低产量。关于确认细胞完整性及与ConA磁珠结合情况的重要质量控制检查信息，可以点击此处获取。除此之外，高质量的样本准备对CUT&RUN的成功也至关重要，某些类型的样本可能需要进行一定处理后方可使用，详情可点击Sample Prep查询。

步骤2：透化细胞

由于洋地黄皂苷是一种非离子生物洗涤剂，可在低浓度下透化细胞膜。因此，在本步骤中使用含有洋地黄皂苷的缓冲液对固定好的细胞进行透化处理。透化处理对于抗体与pAG-MNase的结合至关重要，并且为后续MNase消化获得的DNA能够扩散到溶液中提供先决条件。洋地黄皂苷的用量必须根据所用细胞的类型进行优化，以免在实验中细胞出现裂解或不完全透化的情况，关于优化处理的详细信息，请点击此处了解。

步骤3：加靶标特异性抗体孵育

将目标靶标的抗体添加到反应中，并在4℃下孵育过夜。我们建议每个实验中设置阴性对照（如IgG）和阳性对照（如H3K4me3）反应。

抗体的特异性和结合效率对于CUT&RUN的成功至关重要。事实上，这种检测的背景非常低，以至于低效率的抗体无法达到足够高的产量进行PCR和测序。相反，非特异性抗体可能会提供相当好的产量，但会导致错误的生物学解释。详情参考抗体选择和检测控制的附加说明。

步骤4：pAG-MNase结合

第二天，洗涤与磁珠结合的细胞，除去未结合及非特异性结合的抗体。在没有钙离子（Ca2+）存在的条件下，将pAG-MNase添加到反应体系中，以防止MNase的过早激活。pAG的免疫球蛋白结合特性会将MNase“栓”在抗体结合的染色质上。pAG-MNase孵育后，多次洗涤细胞/磁珠混合物，以去除过量的pAG-MNase，防止非特异性切割。

步骤5：pAG-MNase激活

向反应中加入Ca2+以激活MNase，MNase会在抗体结合处的两侧切割DNA。被切割下来的片段扩散至上清液中，而剩余的大块染色质保留在磁珠固定的细胞内。

由于MNase是一种加工酶，所以必须终止反应，以防止释放的DNA片段被过度消化掉。pAG-MNase孵育后，加入含有EDTA和EGTA的Stop缓冲液以螯合游离钙离子并终止酶活性。短暂加热反应体系以降解RNA，并将剩余的染色质片段释放至溶液中。

步骤6：DNA纯化

因为细胞仍与磁性ConA珠结合在一起，所以CUT&RUN富集DNA的分离很简单。利用磁性，将含有大量染色质的磁珠偶联细胞与剪切下的目标DNA片段分离开，目标DNA被留在溶液中。目标DNA片段纯化后，通过荧光测定（例如ThermoFisher QubitTM）进行定量。

DNA产量一般不作为表明CUT&RUN成功的指标，相反，当目标是~5 ng DNA时，后续CUT&RUN文库制备的效率较高。由于原始的CUT&RUN DNA产量通常低于Bioanalyzer / TapeStation的检测极限，所以不建议使用这些方法在Bioanalyzer / TapeStation上分析原始的CUT&RUN DNA。

EpiCypher还检测了阳性对照和实验靶标高于IgG阴性对照反应的产量（即使只是略高）。根据概述的指标确认好DNA质量后，即可进行下一步的文库构建。

步骤7：CUT&RUN文库构建

将修复纯化的CUT&RUN DNA连接到测序adapter上，并进行PCR扩增以生成测序文库。PCR扩增使用了针对CUT&RUN低产量和小片段规格的优化参数，条形码引物用于实现多路测序。EpiCypher的Library Prep Kit经过专门优化，可以进一步简化您的工作流程。

在测序之前，确认CUT&RUN成功的最佳方法是对纯化文库进行片段大小分布的分析。使用毛细管电泳（例如Agilent Bioanalyzer或TapeStation）确认CUT&RUN文库的片段大小分布和浓度。由于MNase将片段消化到核小体水平的分辨率，所以平均峰值一般约为~300 bp（~170 bp的片段DNA+adapter）。有关确保测序文库质量的更多详细信息，请参阅该文。

步骤8：Illumina®下一代测序

文库以等摩尔比例汇集，并加载到所需的平台上进行测序。每个样本只需要300-800万次读取，就可以获得背景上的稳健信号（相比之下，ChIP-seq则需要超过2000万次读取），并且允许用户在单次运行中多路传输10-100个样本。

本文中所描述的技术为EpiCypher公司所属，均具有一项或多项专利。EpiCypher的注册商标和知识产权可见https://www.epicypher.com/intellectual-property/。本文中的所有其他商标和商品均为其各自公司所有。

本文翻译自链接https://support.epicypher.com/article/19-basic-steps-of-cut-run，如与原文有出入的地方，请以英文原文为准。

未经EpiCypher公司事先书面同意，本文件不得部分或全部复制。

关于EpiCypher公司：

EpiCypher是一家成立于2012年的表观遗传学公司。从专有组蛋白肽阵列平台EpiGold™开始，EpiCypher开发了一系列同类产品。同时，EpiCypher是重组核小体制造和开发的全球领导者。利用其独有技术，不断添加高纯度修饰重组核小体（dNucs™）产品。dNuc™多样性的产品为破译组蛋白编码和加速药物开发提供了强大的工具。

EpiCypher还将dNuc™技术广泛的应用于多种分析测定产品中，包括：SNAP-ChIP®Spike-in Controls（用于抗体分析和ChIP定量）， EpiDyne®底物（用于染色质重塑和抑制剂筛选及开发），dCyher™测定（用于探究表观遗传蛋白质-组蛋白PTM结合相互作用）。最近，EpiCypher还推出了针对ChIC、CUT&RUN和CUT&Tag的高灵敏度表观基因组图谱CUTANA™分析。

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从ChIP-seq到CUT&RUN和CUT&Taq，哪种染色质分析法更适用您的实验？

发表于2024年12月26日由上海金畔生物科技有限公司

从ChIP-seq到CUT&RUN和CUT&Taq，哪种染色质分析法更适用您的实验？

被广泛使用的传统ChIP-seq与新技术CUT&RUN和CUT&Tag，如何决定哪种染色质分析法更适合您的实验呢？在这里，我们将根据EpiCypher的经验帮您确定最佳检测方法。

关键点1：为何要告别ChIP-seq？

● 样本要上百万个细胞——不适用于珍贵细胞类型或临床样本

● 繁琐的操作步骤——需要交联、染色质片段化和免疫沉淀(IP)，实验周期约为一周

● 高测序深度——通常需要每个库2,000 – 4,000万个读段才能在背景上获得足够的信号

● 数据结果不精准 ——背景高，实验重复性差和有非特异性的peak

尽管存在以上短板，ChIP-seq仍然是几十年来应用最广泛的DNA-蛋白互作技术。然而，新方法、新技术往往给科学研究带来天翻地覆的变化，CUTANA™ CUT&RUN和CUT&Tag的出现解决了ChIP-Seq实验需要大量细胞，且重复性差、低信号、高背景等缺点，为研究DNA-蛋白质相互作用提供了新的有效工具。

从ChIP-seq到CUT&RUN和CUT&Taq，哪种染色质分析法更适用您的实验？

Figure 1: ChIP-seq与CUT&RUN和CUT&Tag的比较

与ChIP-seq相比，CUT&Tag和CUT&RUN具有许多优点。这两种检测方法都不需要交联、染色质片段化或免疫沉淀，即可提供低背景、高可靠性的实验结果。同时CUT&RUN和CUT&Tag的实验周期更短，所需样本细胞更少，测序深度更低。

常见问题

科学方法在不断发展，在表观基因组学领域尤其如此，在过去的十年中，表观基因组学经历了快速的技术增长和扩张。尽管CUTANA™检测具有明显的优势，但许多研究人员对从ChIP-seq转换到CUTANA™仍很犹豫。在这里，我们罗列出可能会在ChIP-seq过渡到CUTANA™ CUT&RUN分析时常见的一些问题。

Q：我正在研究一种瞬态相互作用蛋白质，需要通过交联来稳定染色质上的目标定位。我最好的选择不是ChIP-seq吗?

A: CUT&RUN可以生成背景干净的实验数据，免受高度交联相关的可变IP效率的干扰。如果需要，CUTANA检测可与轻到中度交联条件兼容(Fig. 2)。然而，ChIP-seq所需的高度固定方式不能应用于CUT&RUN(或CUT&Tag)。

从ChIP-seq到CUT&RUN和CUT&Taq，哪种染色质分析法更适用您的实验？

Figure 2: CUT&RUN在样品处理过程中保留了全基因组富集。热图中使用新鲜、冷冻或交联的K562细胞和新鲜细胞核，显示转录起始位点(TSS)的CUT&RUN H3K4me3信号，红色表示H3K4me3高富集。

Q：我正试图将我的结果与已有的ChIP-seq数据进行比较——我需要继续做ChIP-seq吗?

A：虽然ChIP-seq和CUT&RUN是不同的操作步骤，但原始测序数据是相似的，并且使用相同的工具进行处理和可视化。在已有的文献中多次发表过这两种方法的数据比对。主要的区别是CUT&RUN数据的背景要低得多，所需的细胞和测序读段也比ChIP-seq少了10倍。

Q：我已经有了一个很好的ChIP-seq操作方案或有效的抗体，是否应该坚持用下去?

A：与CUT&RUN相比，即使是优化后的ChIP-seq，也需要更多的时间、细胞和测序深度。此外，ChIP-seq本身存在低通量、高背景和成本较高的问题，CUTANA™ CUT&RUN完美的解决了这些问题。与ChIP-seq需要交联、片段化和IP等条件相比，CUT&RUN对大多数目标蛋白和细胞类型的优化需求更低。

Q：由于抗体在ChIP中效果很好，不想换掉ChIP-seq。

A：抗体性能并不是选择ChIP-seq的一个很好的理由。ChIP级别抗体并不可靠，尤其是组蛋白PTMs。EpiCypher发现超过70%的组蛋白赖氨酸甲基化和酰基化PTMs抗体显示明显的交叉反应性和目标蛋白结合效率低的问题。这包括有较高引用率的H3K4me3、H3K9me3、H3K27ac和H3K27me3抗体。非组蛋白PTM靶标，如转录因子，也面临着类似的挑战。

关键点2：CUT&RUN——“万能”染色质分析工具

CUT&RUN是大多数表观基因组实验的理想工具。它为细胞样本、目标蛋白兼容性和测序成本之间提供了很好的平衡。该技术操作非常简单，可根据具体实验情况进行优化调整，且随着EpiCypher开发的CUTANA™ CUT&RUN试剂盒的出现而变得更加容易。

与ChIP-seq相比，CUT&RUN的优点如下：

● 针对不同目标蛋白的高分辨率数据：CUT&RUN与组蛋白PTMs和染色质相关蛋白(包括转录因子、表观遗传学的识别、记录和消除蛋白)兼容，(图3)。 CUT&RUN还可生成很难使用ChIP-seq进行分析的染色质重塑酶图谱，这也突出了CUT&RUN的另一个关键优势。

从ChIP-seq到CUT&RUN和CUT&Taq，哪种染色质分析法更适用您的实验？

Figure 3: CUTANA™ CUT&RUN分析每次反应仅使用300 – 800万测序读段，为不同的目标蛋白生成高分辨率数据。*每个实验都使用CUTANA™CUT&RUN试剂盒和500,000个K562细胞进行。

● 需要的细胞数量较少：虽然建议使用500,000个以上的细胞，但CUTANA™ CUT&RUN在不改变操作步骤的前提下，可将细胞数量降低至5,000个，从而能够分析不常见的细胞和较珍贵的样本。目前，CUT&RUN已被用于分析小鼠和人类原代细胞、患者来源的异种移植（PDX）、流式细胞仪分选细胞、免疫细胞等。

● 操作步骤简单：CUTANA™ CUT&RUN在3天内即可完成从细胞到文库的建立。还适用于多道移液器和8联排管，提高了分析的重复性和通量。

● 测序成本降低：只需要300 – 800万个测序读段，高通量测序可以检测更多样本。

● 减少实验中需要优化的步骤：如上所述，CUT&RUN跳过了ChIP-seq中最具挑战性的部分(染色质片段化等)，只需要较少的优化步骤。EpiCypher的CUTANA™CUT&RUN Kit和CUT&RUN Library Prep Kit使这一过程更加简单。

注：根据EpiCypher的经验，与CUT&Tag相比，CUT&RUN更容易学习和排除故障，特别是在使用EpiCypher的CUT&RUN检测试剂盒和Library Prep试剂盒时。

关键点3：CUT&Tag——“专业级别”染色质分析工具

CUT&Tag更适合在染色质分析测定方面具有经验的研究人员。如果您是：

● 刚刚开始接触表观基因组分析测定

● 经常使用ChIP-seq，打算开始尝试CUTANA染色质分析

● 打算尝试一个新的目标蛋白或使用一个新的细胞类型

● 低丰度目标蛋白，如转录因子和其他染色质相关蛋白

在这些情况中，EpiCypher建议使用CUT&RUN，它有一个简单明了的操作步骤，并可为大多数目标蛋白和细胞类型生成可靠精准的实验结果。

CUT&Tag比CUT&RUN更具挑战性

许多研究人员想要用CUTANA CUT&Tag进行染色质分析实验，因为该方法跳过了传统的文库准备步骤，只需要10万个细胞核即可获得高质量的测序结果。EpiCypher通过的Direct-to-PCR技术进一步简化了CUT&Tag过程，只需要一个管就可完成从细胞到PCR文库扩增。

尽管存在以上优势，根据EpiCypher的经验，CUT&Tag对相关实验操作熟悉度有较高的要求。样品准备不充分或细胞核太少，ConA bead丢失和抗体特异性或效率较低都会影响CUT&Tag的实验结果。与CUT&RUN相比，CUT&Tag也会容易出现更高的duplication rates，并可能在开放染色质区域出现背景信号。基于这些原因，我们推荐大多数用户使用CUT&RUN。

CUT&Tag并不适用于所有目标蛋白

EpiCypher推荐使用CUTANA™ CUT&Tag来研究组蛋白PTMs(图4)和选择转录因子(即CTCF)在全基因组上的结合或分布位点。不建议将CUT&Tag用于染色质相关蛋白分析，这些蛋白通常与染色质结合较弱，在高盐CUT&Tag溶液中剥离。这是该方法的一个主要缺点，也是EpiCypher继续建议大多数用户使用CUT&RUN的原因之一。

注:在ChIP中，样品被交联以稳定染色质上的蛋白质，因此允许使用高盐缓冲液。虽然CUT&Tag与轻度到中度交联兼容，但这些条件严重降低了收率。相反，EpiCypher建议在CUT&RUN中使用新鲜细胞样本。

从ChIP-seq到CUT&RUN和CUT&Taq，哪种染色质分析法更适用您的实验？

Figure 4: CUTANA™ CUT&Tag是分析组蛋白PTMs的理想工具。

CUT&Tag是低样本量和特殊应用的理想选择

尽管上面列出了一些注意事项，但值得注意的是CUT&Tag是专门为少量细胞的染色质分析而设计的，是CUT&RUN的补充技术。

为什么CUTANA™ CUT&Tag是低样本量应用的理想选择?

● Tn5 tagmentation消除了传统的交联、染色质片段化、IP和文库准备步骤，减少了操作时间并最大化靶标回收率。当尝试用少量或单细胞进行分析时，精简的处理步骤是至关重要的。在CUT&Tag中，pAG-Tn5准确导向结合区域并进行DNA切割，省去了ChIP-seq中最耗时的步骤。

● EpiCypher的Direct-to-PCR CUT&Tag技术允许您在一个管中完成从细胞到PCR文库的扩增。而每次细胞/DNA被洗涤，转移到新的试管中，或在进行纯化时，都会面临丢失样本的风险。Direct-to-PCR CUT&Tag只需要一个DNA纯化步骤，可以在短短两天内完成。

● CUTANA CUT&Tag操作中首选100,000个核，但对于一些选定的目标，可低至1,000个核(图5)。由于CUTANA CUT&RUN分析验证过的最少是5,000个细胞，因此CUT&Tag为研究人员突破表观基因组学的检测界限提供了解决方法。

Figure 5: CUT&Tag仅使用1000个细胞即可生成低丰度(H3K4me3)和高丰度(H3K27me3)组蛋白PTMs的高质量图谱。

选择适合您的染色质分析测定方法

下面是一个快速检查表，可以帮助您为您的项目选择最佳的检测方法:

（一）推荐使用CUT&RUN作为首选的染色质分析检测方法，适用于多种目标蛋白、细胞类型和细胞处理条件。如果每次反应可以有5,000到500,000个细胞，并且满足以下条件，CUT&RUN为最优选择：

1．刚开始接触染色质分析或CUTANA™技术

2．新的目标蛋白或使用新的细胞类型

（二）CUT&Tag是创新型应用于极少量细胞样本的分析方法。适合于有经验的研究人员。

1．CUT&Tag适用于组蛋白PTMs分析

2．CUT&Tag实验条件通常需要比CUT&RUN更多的摸索及优化

3．CUT&Tag每次反应需要1,000至100,000个细胞

References

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我的样本可以用于CUT&RUN吗? 四大因素需考量

发表于2024年12月25日由上海金畔生物科技有限公司

我的样本可以用于CUT&RUN吗? 四大因素需考量

我的样本可以用于CUT&RUN吗? 四大因素需考量

CUT&RUN技术使用完整的细胞或细胞核来绘制组蛋白翻译后修饰（PTMs）和染色质相关蛋白（如转录因子）的全基因组富集图谱。在EpiCypher，客户经常会问，“我的细胞样本适用于CUT&RUN技术吗? ”尽管大家希望所有细胞都可以表现出理想的适用性，但事实并非如此。

在这里，我们将讨论EpiCypher在评估CUT&RUN实验中细胞使用的主要标准。通常情况下，不理想的样本质量=不理想的CUT&RUN数据。

我的样本可以用于CUT&RUN吗? 四大因素需考量

1.细胞数量

为了获得可靠精准的实验数据，EpiCypher建议在CUT&RUN实验中每个反应使用500,000个细胞。在实验过程中，我们分两次对细胞进行计数：第一次是在最初的细胞采集时，第二次是将细胞固定在磁珠上之前。第二次计数的目的是确保在使用CUT&RUN缓冲液洗涤过程中没有大量细胞样本的丢失或细胞裂解的发生。有关具体指导信息，请点击技术支持中心了解详情。

CUTANA™ CUT&RUN成功将选定的目标细胞数减少到5000个。需要注意的是，使用较低的细胞数可能会降低CUT&RUN产量，所以需要据此对文库制备和测序进行调整。如果出现这些情况，请点击CUT&RUN Library Prep Kit手册以获得实用建议。

2.细胞活力

EpiCypher在细胞收获时就会测定细胞活力或“活细胞”的百分比。初始细胞的活力对于CUT&RUN实验的成功至关重要。低活力可能导致分析背景增加、产量降低以及在实验过程中细胞/磁珠出现聚集的问题。

值得注意的是，细胞的最佳活力高度依赖于样本类型。例如，用于CUT&RUN实验的K562细胞我们要求在培养收获时有>90%的活力。然而，对于其他某些样品类型或实验条件，细胞的最佳活力可能较低。

关于细胞活力和细胞计数方法的小提示

EpiCypher建议使用简单的台盼蓝染色方法来计数细胞并确定初始细胞活力。因为台盼蓝染料对细胞有毒，所以在添加染料后一定要立即计数。

有些细胞对台盼蓝高度敏感。如果细胞在台盼蓝染色时显示出较低的活力，但在培养过程中具有预期的形态、最小的裂解度且能正常生长，那么这些细胞可能适用于CUT&RUN技术。对此，我们建议使用浓度更低的台盼蓝染料或尝试其他细胞计数方法（如碘化丙啶）来确认细胞活力。

我的样本可以用于CUT&RUN吗? 四大因素需考量

3.细胞形态和完整性

CUT&RUN技术需要形态正常的完整细胞。形态是指细胞形状，与组织来源和/或细胞在培养基中的生长方式有关。悬浮细胞，如K562细胞，通常来源于血细胞和/或肿瘤细胞，具有圆形和对称的形态。由于贴壁细胞可以来源于上皮、内皮、神经元或成纤维细胞组织，因此表现出不同的形态和扩增特征。例如，上皮细胞往往具有均匀的细胞形状，可以在细胞培养板上成片生长，而成纤维细胞表现出不对称、细长的形态，可用于研究细胞迁移。

使用裂解或质量差的细胞也会导致数据质量低。为了确保有效的样品制备，EpiCypher在初始细胞采集和磁珠结合之前均会检查细胞形态和细胞膜的完整性。第二次检查很重要，因为一些样品类型（例如FACS分离的细胞或来自组织的细胞）可能对CUT&RUN洗涤缓冲液中的裂解成分更敏感。在这些情况下，我们建议在进行CUT&RUN实验时分离细胞核（Figure 1）。

我的样本可以用于CUT&RUN吗? 四大因素需考量

Figure 1: Successful isolated K562 cell nuclei. Image by Liz Albertorio-Sáez M.Sc.

4.细胞来源注意事项：细胞系、原代细胞、组织和干细胞

细胞的形态、活力和数量会直接受到细胞来源的影响。CUT&RUN实验使用的细胞可以来自组织、细胞系、培养的原代细胞或通过其他方式纯化的细胞（例如FACS）。下面我们将讨论这些细胞样本的优势和面临的挑战。

√ 永生化细胞系

示例：HEK293、HeLa、K562、NIH/3T3、MCF-7（Figure 2）、H1299（Figure 3）、A549和THP-1细胞系。

优点：一般来说，细胞系是CUT&RUN技术中最容易优化的input。细胞系可以提供：

● 大量具有高活力的细胞——CUT&RUN实验成功的关键。

● 精准且可高度重复的CUT&RUN实验结果——源于细胞系的同质性。

● 用于药物筛选、基因过表达/抑制等的强大系统——不会破坏样本质量。

缺点：细胞系的使用有很多注意事项，概述如下。而根据实验目的，细胞系可能是最佳的来源选择。

● 一般来说，细胞系不能代表体内条件。它们通常来源于肿瘤细胞或其他病变细胞群，与原代细胞相比，它们的功能可能不同。

● 细胞系容易发生基因组改变，包括染色体异常、重复和/或遗传漂移。

● 被其他细胞系污染很常见。错误细胞系的鉴定结果可能会妨碍测定的重现性，并导致错误的生物学结论。

我的样本可以用于CUT&RUN吗? 四大因素需考量

Figure 2: MCF-7 breast cancer cells in culture. Image by Liz Albertorio-Sáez M.Sc.

√ 原代细胞

示例：来源于活体组织样品，固体（如肠、肺、肝、皮肤）或液体（如血液），经过或未经过细胞培养的均可。

优点：原代细胞经常用于CUT&RUN，因为研究者使用它们可以：

● 探究在天然异质的细胞环境中染色质的功能和生物学机制。

● 研究通过FACS或其他技术分离的稀有细胞的功能状态。

● 确定细胞对体内刺激或药物治疗的反应。

● 表征患者样本（例如肿瘤VS.健康细胞）。

缺点：原代细胞的缺点取决于研究的组织和细胞类型。在研究原代细胞时，可能面临的挑战有：

● 分离足够数量的细胞——在分离过程中细胞的敏感性（如FACS）或在组织中的低丰度。

● 获得具有高活力的细胞——原代细胞通常需要小心处理以防发生裂解。

● 扩大培养——原代细胞在培养基中的生长能力通常仅限于几个阶段，需要仔细规划并优化实验时间表。

● 获得一致的实验结果——特别是来源于含有许多不同细胞类型的大块组织。

我的样本可以用于CUT&RUN吗? 四大因素需考量

Figure 3: H1299 non-small cell lung carcinoma cells in culture. Image by Liz Albertorio-Sáez M.Sc.

√ 干细胞

示例：诱导多能干细胞（iPSCs）、间充质干细胞和胚胎干细胞。

优点：生长和培养多能干细胞群和成体干细胞群的功能使以下研究成为可能：

● 研究细胞发育、分化和疾病发展过程中的表观遗传学变化。

● 生成用于功能分析和治疗开发的稀有细胞类型。

● 开发用于个性化医疗应用的患者特异性细胞群。

● 使用二维细胞和/或类器官培养研究细胞的生长和分化。

缺点：尽管干细胞在细胞和基因治疗研究以及发育生物学方面有前景，但干细胞的研究在许多方面都面临挑战：

● 干细胞培养需要丰富的经验，即便如此，扩增某些干细胞群也很困难。

● 培养干细胞需要多种质控措施和精确的监测，成本高且耗时。

● 不同研究人员之间的分化方案可能会有所不同，从而引入意想不到的偏差和变化。

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本文翻译自链接https://www.epicypher.com/resources/blog/will-my-sample-work-in-cut-and-run/，如与原文有出入的地方，请以英文原文为准。

未经EpiCypher公司事先书面同意，本文件不得部分或全部复制。

关于EpiCypher公司：

EpiCypher是一家成立于2012年的表观遗传学公司。从专有组蛋白肽阵列平台EpiGold™开始，EpiCypher开发了一系列同类产品。同时，EpiCypher是重组核小体制造和开发的全球领导者。利用其独有技术，不断增加产品库中高纯度修饰重组核小体（dNucs™）产品。dNuc™多样性的产品为破译组蛋白编码和加速药物开发提供了强大的工具。

EpiCypher还将dNuc™技术广泛的应用于多种分析测定产品中，包括：SNAP-ChIP®Spike-in Controls（用于抗体分析和ChIP定量）， EpiDyne^®底物（用于染色质重塑和抑制剂筛选及开发），dCyher™测定（用于探究表观遗传蛋白质-组蛋白PTM结合相互作用）。最近，EpiCypher还推出了针对ChIC、CUT&RUN和CUT&Tag的高灵敏度表观基因组图谱CUTANA™分析。

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CUTANA™ CUT&RUN抗体

发表于2024年12月7日由上海金畔生物科技有限公司

CUTANA™ CUT&RUN抗体

EpiCypher提供大量经过验证的CUTANA™CUT&RUN抗体，用于研究关键染色质重塑酶（如热门药物靶标SMARCA4/BRG1）。每个抗体都已在CUT&RUN中验证，且将全基因组分布与已知的重叠信号通路进行了比较，使得抗体具有极高信噪比，为实验成功奠定了坚实的基础。

使用CUTANA™CUT&RUN抗体和CUT&RUN 试剂盒在K562细胞中定位SMARCA4/BRG1。为了验证该抗体，将SMARCA4/BRG1图谱与相关目标H3K4me3和BRD4的CUT&RUN图谱进行了比较，IgG为阴性对照。

相关产品：

名称	货号	规格
Rabbit IgG Antibody, CUTANA™ CUT&RUN Negative Control	13-0042	100 µg
Anti-Rabbit Secondary Antibody for CUTANA™ CUT&Tag	13-0047	50 Reactions
Anti-Mouse Secondary Antibody for CUTANA™ CUT&Tag	13-0048	50 Reactions
Anti-Rabbit Secondary Antibody for CUTANA™ CUT&Tag	13-1047	250 Reactions
Anti-Mouse Secondary Antibody for CUTANA™ CUT&Tag	13-1048	250 Reactions
FOXA1/HNF3A CUTANA™ CUT&RUN Antibody	13-2001	100 µL
BRG1/SMARCA4 CUTANA™ CUT&RUN Antibody	13-2002	100 µL
BRD4 CUTANA™ CUT&RUN Antibody	13-2003	50 µL
MLL1/KMT2A CUTANA™ CUT&RUN Antibody	13-2004	100 µL
SNF2L/SMARCA1 CUTANA™ CUT&RUN Antibody	13-2005	100 µL
BRM/SMARCA2 CUTANA™ CUT&RUN Antibody	13-2006	100 µL
SNF2H/SMARCA5 CUTANA™ CUT&RUN Antibody	13-2007	100 µL
CHD1 CUTANA™ CUT&RUN Antibody	13-2008	100 µL
CHD3 CUTANA™ CUT&RUN Antibody	13-2009	100 µL
HA Tag CUTANA™ CUT&RUN Antibody	13-2010	100 µg
Estrogen Receptor Alpha (N-Terminal) CUTANA™ CUT&RUN Antibody	13-2011	100 µL
Estrogen Receptor Alpha (C-Terminal) CUTANA™ CUT&RUN Antibody	13-2012	100 µL
NCOA3/SRC3 CUTANA™ CUT&RUN Antibody	13-2013	100 µL
CTCF CUTANA™ CUT&RUN Antibody	13-2014	100 µL
TP53/p53 CUTANA™ CUT&RUN Antibody	13-2015	100 µL
CHD4 CUTANA™ CUT&RUN Antibody	13-2016	100 µL
EGFR CUTANA™ CUT&RUN Antibody	13-2018	100 µL
JUN/c-Jun CUTANA™ CUT&RUN Antibody	13-2019	100 µL
AR CUTANA™ CUT&RUN Antibody	13-2020	100 µL
Menin CUTANA™ CUT&RUN Antibody	13-2021	100 µL
ELF1 CUTANA™ CUT&RUN Antibody	13-2023	100 µL
SP1 CUTANA™ CUT&RUN Antibody	13-2024	100 µL
EZH2 CUTANA™ CUT&RUN Antibody	13-2026	100 µL

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VWR中国官网代理商|Amresco代理商VWR中国

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CUTANA CUT&RUN 2022重要文献精选

CUT&RUN的8个基本步骤

从ChIP-seq到CUT&RUN和CUT&Taq，哪种染色质分析法更适用您的实验？

我的样本可以用于CUT&RUN吗? 四大因素需考量

CUTANA™ CUT&RUN抗体

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