蛋白互作研究利器,一起谈谈酵母双杂(一)

酵母双杂的目的是研究蛋白—蛋白间的互作。那么首先,我们先来了解一下蛋白互作。

蛋白质是生命的基本组成单位,也就是我们常说的没有蛋白质就没有生命。蛋白质由氨基酸“脱水缩合”形成的多肽链折叠形成具有一定空间结构的物质。氨基酸的不同排列组合方式,以及蛋白质的不同空间构型都决定了蛋白质的种类是难以估计的。

这些庞大的蛋白质家族并不是“单打独斗”发挥作用的,在参加生命活动的过程中,蛋白质相互间会共同作用形成蛋白复合物。这种蛋白质间的相互作用也就是“蛋白互作”。

“蛋白互作”可以是强互作也可以是弱互作;可以是短暂的也可以是稳定的;可以说直接的也可以是间接的;可以是特异性的也可以是非特异性的。

1989年,Fields提出酵母双杂交技术,以类似“锁-钥”模型,打开了“蛋白质-蛋白质”互作筛选的大门。

研究蛋白互作可以对多种生物学问题进行分子机理层面的解释。研究蛋白互作的方法有多种,如pull-down、免疫共沉淀等,各种方法都有各自的适用范围及优缺点。其中酵母双杂是研究蛋白互作的一项标志性经典技术。

一、酵母双杂技术原理

基因的表达受转录因子的控制,转录因子由两部分结构域组成,一部分是BD(DNA结合域),另一部分是AD(转录激活域)。DNA结合域与启动子结合,转录激活域招募转录激活复合体,二者共同启动报告基因转录,产生mRNA。

酵母双杂中,BD与诱饵蛋白基因被构建到pGBKT7质粒中,转化到酵母中产生BD-诱饵蛋白复合体。AD与猎物蛋白基因构建到pGADT7质粒中,转化到酵母中产生AD-猎物蛋白复合体。

当诱饵蛋白与猎物蛋白能发生相互作用时,AD-BD在空间上能够充分接近,形成完整的转录因子结构域,诱导报告基因转录,翻译形成报告基因编码的蛋白。因此酵母能够在缺乏报告基因编码的蛋白的平板上正常生长。

二、酵母双杂实验结果图怎么看

在观察酵母双杂筛选图像时,我们可以先看双缺图像,双缺图像代表质粒是否成功转化进入酵母菌。是实验数据是否可靠的前提。

再看四缺图像,图中红框是自激活验证的实验图像,比如图中,单一转化含OsHOP2或OsMFS1基因的质粒,酵母菌不能正常生长,因此证明这两个基因在酵母菌中不存在自激活现象。通常情况下,自激活验证中酵母菌不能生长,也是后续验证互作的实验数据是否可靠的前提。

四缺图像中的绿框,同时共转含诱饵蛋白基因OsHOP2和猎物蛋白基因OsMFS1的质粒,酵母菌能在四缺平板上正常生长,证明OsHOP2与OsMFS1在酵母菌中能够互作,诱导报告基因转录。通常情况下,三/四缺平板上,共转两基因质粒的酵母能够生长证明两基因存在互作。反之,如果不能生长,则两基因不存在互作,或互作强度弱。

三、酵母双杂实验流程

1、酵母双杂文库构建

2、酵母双杂文库筛选

四、Q&A

Q:酵母双杂筛库中出现了自激活现象怎么办?

A:可通过尝试增加ABA或3-AT浓度来抑制自激活,若加入高浓度ABA或3-AT依然不能抑制自激活现象,就需要尝试重新构建载体,截短蛋白,或更换其他技术进行互作验证。

Q:酵母双杂筛库时三缺平板上酵母菌能正常生长(显色培养基上能变蓝),而四缺平板上酵母菌不能正常生长(显色培养基上不变蓝),能证明互作吗?

A:在自激活验证,阳性对照,影响对照都在正常的情况下,通常,三缺生长可以证明存在互作现象,四缺不生长(或不变蓝)证明互作强度可能较弱。

Q:双杂出现假阳性怎么解决?

A:增加ABA和3-AT浓度,抑制假阳性;或增加啊报告基因类型,提高筛选强度

五、关于瑞源

瑞源生物已拥有了全链路酵母实验技术解决方案。我们拥有全链条酵母实验技术解决方案,包括核与膜系统酵母库构建,酵母单杂、双杂、三杂筛选服务,酵母表面展示服务,酵母非生物胁迫抗性基因筛选服务,肽库构建及筛选服务等。瑞源拥有占地3500平方米的实验研发基地。我们专注于分子或蛋白质相互作用领域的酵母分子生物技术服务的研发。瑞源生物拥有一支由多名博士、硕士和高级工程师组成的专业科研团队,具有丰富的生物技术研发经验和创新能力,能够及时掌握行业动态和技术趋势,为公司提供强有力的技术支撑。

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