隨著功能基因組學(xué)的飛速發(fā)展，對(duì)調(diào)控基因表達(dá)的順式（cis-）和反式（trans-）作用元件進(jìn)行系統(tǒng)研究成為當(dāng)前急需填補(bǔ)的領(lǐng)域空白。利用生物素化的（biotinylated）功能缺失的dcas9系統(tǒng)加上能與我們所感興趣位點(diǎn)能夠形成特定結(jié)合的SgRNA，在原位去分離純化我們感興趣位點(diǎn)DNA以及與這個(gè)位點(diǎn)有特定結(jié)合的蛋白質(zhì)復(fù)合物。我們利用該系統(tǒng)去研究在
白血病細(xì)胞系K562中，與血紅蛋白（Hemoglobin）的幾個(gè)亞型HBB、HBG、HBE1、以及與調(diào)控相關(guān)的幾個(gè)重要的增強(qiáng)子HS1、HS2、HS3、HS4和HS5 上面所結(jié)合的蛋白質(zhì)復(fù)合物。在該實(shí)驗(yàn)中，我們利用Streptavidin的免疫特異性樹脂球?qū)в蠦iotin基團(tuán)的蛋白質(zhì)復(fù)合物進(jìn)行純化。然后進(jìn)行了iTRAQ的標(biāo)記，最后，樣品由高靈敏度的全蛋白定量平臺(tái)進(jìn)行定量的分析。在該實(shí)驗(yàn)中，我們能夠檢測(cè)到如GATA1，TAL1，NFE2等與血紅蛋白的表達(dá)息息相關(guān)的已知的轉(zhuǎn)錄因子。與此同時(shí)，我們也能發(fā)現(xiàn)新的蛋白質(zhì)核孔蛋白NUP98以及NUP153結(jié)合在hemoglobin基因的位點(diǎn)上面。然后，我們利用該方法研究了跟疾病關(guān)系密切的位點(diǎn)，HBE1到HBD之間的區(qū)域。通過蛋白質(zhì)組學(xué)，我們發(fā)現(xiàn)與HBD-1K相結(jié)合的蛋白質(zhì)的數(shù)量要多于與HBD-1.5K以及HBD-2K的蛋白我們同時(shí)也測(cè)定了與這些位點(diǎn)有相互作用的DNA區(qū)域，我們也同樣發(fā)現(xiàn)與HBD-1K相結(jié)合的DNA的數(shù)量要多于與HBD-1.5K以及HBD-2K的DNA數(shù)量。綜合以上的證據(jù)，HBD-1K是一個(gè)重要的疾病相關(guān)基因，通過CRISPR技術(shù)敲除了HBD-1K之后，我們能夠發(fā)現(xiàn)HBG的基因轉(zhuǎn)錄受到了明顯的影響，而HBB的轉(zhuǎn)錄則大致不變。我們的技術(shù)表明了，我們能對(duì)特定的DNA區(qū)域，即使是對(duì)單拷貝的DNA位點(diǎn)能夠進(jìn)行全面深度的蛋白質(zhì)復(fù)合物的解析。這些解析的結(jié)果能夠幫助我們發(fā)現(xiàn)那些對(duì)特定基因起著重要調(diào)控作用的蛋白質(zhì)，對(duì)研究這些基因的激活與靜默機(jī)制有著至關(guān)重要的作用。
