生化学(実験手法)

2)共免疫沈降法(Co-IP)の原理と概要

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共免疫沈降(Co-IP)法とは

 免疫沈降(Co-Immunoprecipitation:Co-IP)法とは、あるタンパク質と相互作用(結合)している別のタンパク質に対する抗体を用いることで、タンパク質とタンパク質の相互作用(結合)を調べることができる手法のことです。

※タンパク質は単体で機能するものばかりではなく、複合体を形成することによって機能しているものが多くあります。共免疫沈降法は、このような複合体の形成の有無を判断するときに非常によく用いられる手法の一つです。

もし仮に、タンパク質Aが脂質分解に関与するタンパク質であることがわかっていて、タンパク質Bが機能の分かっていないが、タンパク質Aとタンパク質Bが相互作用することがわかった場合、タンパク質Bは、タンパク質Aの機能を何らかに形で調節することで、脂質分解に関与するタンパク質であるだろうということが予測できます。

クロマチン免疫沈降(ChIP)法と共免疫沈降(Co-IP)法の違い

前回ご紹介したクロマチン免疫沈降法(ChIP)という手法では、DNAとタンパク質の相互作用(結合)を調べることができましたが、共免疫沈降法(Co-IP)では、タンパク質とタンパク質の相互作用(結合)を調べることができます。

1. 共免疫沈降(Co-IP)の原理

 それでは、あるタンパク質Aとタンパク質Bが相互作用するかどうかを調べたい場合を例に考えてみましょう。

共免疫沈降(Co-IP)では、まずタンパク質Aに対する抗体を用いて免疫沈降を行い、その後タンパク質Bに対する抗体を用いてSDS-PAGE(タンパク質の検出に最もよく使用されるポリアクリルアミドゲル電気泳動)を行います。

※免疫沈降とは、「抗体」を使って、抗体に結合するタンパク質などの抗原を回収する操作のことをいいます。

タンパク質Aに対する抗体を用いて免疫沈降を行うことによって、タンパク質A自体とタンパク質Aに結合していた(複合体を形成していた)他のタンパク質も同時に回収できます。

共免疫沈降法の流れ

そこで、この免疫沈降によって得られたタンパク質をSDS-PAGEという手法によってタンパク質を分離し、目的のタンパク質Bが免疫沈降したものの中に含まれていれば、タンパク質Bに対する抗体を用いてウェスタンブロット法で検出したときに目的の分子量の位置にバンドが確認できます。

一方、目的のタンパク質Bが免疫沈降したものの中に含まれていない場合には、タンパク質Bに対する抗体を用いてウェスタンブロット法で検出したときに目的の分子量の位置にバンドは見えてきません。

このような仕組みで、タンパク質Bがタンパク質Aと相互作用していたかどうかをバンドの有無で判断することができます。

※SDS-PAGEとウェスタンブロット法については「1)SDS-PAGEの原理と概要」と「2)ウエスタンブロッティングの原理(モノクローナル抗体とポリクローナル抗体の違い)」で詳しく解説していますので、興味があれば是非見てみてください。

2. タグを使用した共免疫沈降(Co-IP)法

 免疫沈降を行うときには、目的のタンパク質に特異的に結合する抗体が必要になりますが、最適な抗体を用意するのが難しい場合もあります。

このようなときによく使用される手法として、タグ融合タンパク質を細胞内に発現させて、「タグ」に対する抗体で免疫沈降を行うことができます。

※タグ配列をタンパク質AのN末端などに付加することで、タグ融合タンパク質を発現させることができます。タグには、FLAGタグHisタグHAタグMycタグなどさまざまな種類があります。

例えば、タンパク質AのN末端にFLAGタグを付加したFLAGタグ融合タンパク質を発現させて、FLAGタグに対する抗体でタンパク質Aを回収し、SDS-PAGEした後、タンパク質Bに対する抗体でウェスタンブロット法を行うことができます。

共免疫沈降(Co-IP)の原理と概要についてはこれで以上です。
次は「3)酵母ツーハイブリッド法の原理と概要」について学んでいきましょう。

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