cut&tag优于chip-seq的关键竟是它？前面几期，小翌介绍过“翌圣转座酶系列产品助力ngs文库构建”（戳链接了解详情）。本期，小翌重点聊聊pg-tn5。
什么是pg-tn5pg-tn5(pg-tn5transposase)是将protein g(pg)与经过改造的tn5转座酶进行融合，形成的同时具备转座酶与protein g活性的新型融合酶。protein g能特异性与抗体结合，从而使得pg-tn5具备更高的靶向性。tn5 是一种细菌转座子, 经改造的tn5能够高效地切割dna, 同时连接上特定的接头序列, 因而被广泛应用于高通量二代测序文库构建中（戳链接了解详情）。pg-tn5融合protein g和tn5活性，能精准靶向切割目的蛋白附近的dna序列，专门适用于蛋白质-基因组互作研究的cut&tag技术领域。
cut&tag技术原理cut&tag（cleavage under targets and tagmentation）是一种新的dna-蛋白质互作研究方法，该技术涉及的核心酶原料是pg-tn5或pa-tn5(pa-tn5 transposase)。protein a(pa)与pg的作用类似，特异性结合抗体，从而使得pa-tn5具备更高的靶向性。protein a 和 protein g与不同种类和免疫原性的抗体的亲和力具有较大区别[1]，因此pa和pg可以靶向结合不同抗体。
与传统的chip-seq相比，cut&tag不需要使用甲醛交联以及免疫共沉淀，而是通过针对靶蛋白（如转录因子、染色质重塑蛋白）的抗体和protein g/a的介导，使得与protein g/a融合的tn5酶在切割dna片段的同时在序列两端加上测序接头，经pcr扩增后即可形成用于高通量测序的文库（图1）。cut &tag技术具有细胞投入量低、信噪比高、实验周期短（1天实现文库构建）、可重复性好等显著优势，可应用于蛋白质与dna互作研究、检测组蛋白修饰在基因组上分布位点、鉴定转录因子在全基因组上的结合位点、超级增强子鉴定等。
图1. cut &tag技术原理图[2]
翌圣pg-tn5由于cut&tag主要是针对极低细胞起始量进行实验，这就要求核心酶原料具有高切割活性、对微量dna有高灵敏度和高亲和力以及超低污染性。翌圣zymeeditor™酶改造平台将改造的具有超高活性的tn5转座酶突变体与protein g融合，从而获得能精准、高效切割目的蛋白附近dna序列的pg-tn5(cat#14530es)。翌圣pg-tn5具有核酸酶残留低、片段化能力强（切割活性）、建库产量高等优势，可用于cut&tag实验。
部分数据展示01无核酸外切酶残留
将1 u/5 u的pg-tn5 transposase分别与底物dna在37°c下孵育4 h，琼脂糖凝胶电泳比较dna谱带变化，结果显示翌圣pg-tn5 transposase在5 u投入量下未检出核酸外切酶残留。
图2. pg-tn5 transposase核酸外切酶残留检测
02相同酶投入量下，片段化能力优于其它品牌
分别使用翌圣及品牌a相同酶量的pg-tn5 transposase对200 ng gdna进行片段化，agilent 2100检测片段大小分布，结果显示：相同酶量下，翌圣pg-tn5 transposase片段化效果更好，酶活性更高。
图3. pg-tn5 transposase片段化能力检测
03应用于cut&tag建库产量更高分别使用翌圣及品牌a相同酶量的pg-tn5 transposase对1000个细胞投入量样本建库，并对文库测序后的数据进行分析，结果显示翌圣pg-tn5 transposase文库产量高于品牌a（图4a），mapping率相当（图4b）;染色质上的信号分布情况与品牌a一致（图5）。
图4. pg-tn5 transposase应用于cut&tag的文库产量及mapping率
图5. pg-tn5 transposase应用于cut&tag在染色质上的信号分布
相关产品推荐应用
定位
产品名称
产品货号
转座酶建库atac建库
tn5单酶
tn5 transposase
14524es
建库试剂盒
hieff ngs® fast tagment dna library prep kit for illumina®(for 50 ng)
12207es
cut&tag建库
pa-tn5单酶
pa-tn5 transposase
14528es
pg-tn5单酶
pg-tn5 transposase
14530es
建库试剂盒
hieff ngs® g-type in-situ dna binding profiling library prep kit for illumina
12598es
参考文献
[1] dancette op, taboureau jl, tournier e, et al. purification of immunoglobulins g by protein a/g affinity membrane chromatography. j chromatogr b biomed sci appl. 1999 feb 19;723(1-2):61-8. doi: 10.1016/s0378-4347(98)00470-8.
[2] kaya-okur hs, wu sj, codomo ca, et al. cut&tag for efficient epigenomic profiling of small samples and single cells. nat commun. 2019 apr 29;10(1):1930. doi: 10.1038/s41467-019-09982-5.