蛋白质相互作用研究方法
研究蛋白质相互作用的九种方法，写标书用得上
研究蛋白质相互作用的九种方法，写标书用得上寒风凛冽，又到了一年一度写标书的季节，你开始准备了么？在分子机制的研究中，蛋白和蛋白之间的互作研究可以说是非常经典了，研究蛋白互作的方法有很多，今天我们来介绍九种。
1、免疫共沉淀（Co-Immunoprecipitation，CoIP）CoIP其实就是两个蛋白相互的IP（免疫沉淀反应）实验，在已知蛋白B和C之间有相互作用的前提下，这种前提一般需要有一个酵母双杂实验或者Pulldown实验来作为支持。
IP就是用来验证蛋白C和蛋白B之间相互作用的。
如果在Agarose珠上的Protean A/G所结合的抗体，可以结合并拉下蛋白B，那用Western Blot即可检测出蛋白C的表达，反之亦然，通过这种相互间免疫共沉淀的实验，就可以明确地验证出，B与C之间的相互作用了。
比如这份标书：PYK2促进肝癌细胞迁移的一个新的分子机制研究：结合并磷酸化E-cadherin？（百度检索题目可查到全文）2、Pull-down实验这个实验跟免疫共沉淀实验很像，不同的是免疫共沉淀是在细胞里进行的，在众多的蛋白里，拉住A蛋白的同时,把B蛋白也给拉出来了，这还不能证明是直接的结合，很有可能是A 拉住了C，而C拉住了B，这样拉住A蛋白的同时也能把B蛋白也给拉出来。
要证明直接的结合就是Pull-down实验。
提纯所要研究的两个蛋白（一般是在BL21等菌种表达提纯），这两个蛋白带上不同的标签（提纯蛋白一般带GST或者HIIS标签），然后将他们放在同一个体系里，使用GST-beads或者NI-beads,把其中一个蛋白拉下来，用WB检测另一个蛋白的存在。
比如这份标书：恶性肿瘤的发生、发展的细胞表观遗传学机制。
（同样可以百度检索到全文）3、免疫荧光（Immunofluorescence，IF）——共定位将免疫学方法(抗原抗体特异结合)与荧光标记技术结合起来研究特异蛋白抗原在细胞内分布的方法。
由于荧光素所发的荧光可在荧光显微镜下检出，从而可对抗原进行细胞定位。
检测蛋白互作的方法
检测蛋白互作的方法有多种，其中包括酵母双杂交技术、免疫共沉淀、GST-pull down实验等。
这些方法都可以用来研究蛋白之间的相互作用，并有助于进一步了解蛋白质的功能和机制。
1. 酵母双杂交技术：这是一种在酵母细胞中检测蛋白互作的方法，主要通过将两个蛋白的基因分别与报告基因的转录激活域融合，在两个蛋白相互作用时，报告基因就会被激活，从而得到蛋白互作的结果。
2. 免疫共沉淀：这是一种通过抗体和抗原之间的专一性作用来研究蛋白互作的方法。
将其中一个蛋白进行免疫沉淀后，与其互作的蛋白也会被沉淀下来，然后通过Western blot等技术检测到被沉淀的蛋白，从而确定两者之间的相互作用。
3. GST-pull down实验：这是一种体外检测蛋白互作的方法，通过将目标蛋白与谷胱甘肽亲和树脂结合，再与待检测的蛋白混合，如果两者之间有相互作用，目标蛋白就会与待检测蛋白结合并被吸附在树脂上，最后通过Western blot等技术检测到结合的蛋白，从而证明两者之间的相互作用。
研究蛋白质与蛋白质相互作用方法总结实验步骤
研究蛋白质与蛋白质相互作用方法总结实验步骤蛋白质与蛋白质相互作用是生物学领域中的一个重要研究方向，可以揭示生命活动的基本机理以及药物设计和治疗疾病的潜在靶点。
本文将总结蛋白质与蛋白质相互作用的研究方法以及实验步骤。
一、蛋白质与蛋白质相互作用研究方法总结：1.蛋白质-蛋白质亲和层析法：该方法通过利用蛋白质与目标蛋白质之间的亲和力，将目标蛋白质与其他非特异结合的蛋白质分离，可用于筛选靶向蛋白质的抑制剂或开发特定结合位点。
2.酵母双杂交方法：该方法是通过融合目标蛋白质与一组已知蛋白质相互作用的底物，通过检测底物报告基因（比如启动子）的表达来确定两个蛋白质相互作用的情况。
3.免疫共沉淀法：该方法通过利用抗体的特异性，将目标蛋白质和与其相互作用的蛋白质一同从细胞裂解液中沉淀下来，以证明它们之间存在相互作用关系。
4.光学双光子显微镜或荧光共振能量转移法：这些方法可以利用荧光染料标记的蛋白质，通过观察它们之间的相互作用情况来研究蛋白质与蛋白质之间的相互作用。
5.表面等离子体共振（SPR）：该方法通过在金属表面固定一个蛋白质，然后观察黄金膜表面等离子体共振信号的变化来研究蛋白质与蛋白质之间的相互作用过程。
6.核磁共振（NMR）：该方法利用蛋白质中的^1H、^13C和^15N原子的自旋，通过一系列的波形解析来确定蛋白质与蛋白质之间的相互作用，可以提供高分辨率的结构和动力学信息。
7.体外重组蛋白质表达和结合实验：利用大肠杆菌或霞赤红热单核细胞感染表达载体后表达目标蛋白质，以及通过重组技术制备的其他蛋白质，通过混合这些重组蛋白质来研究它们之间的相互作用。
二、蛋白质与蛋白质相互作用实验步骤：1.实验前准备：根据研究目的选择适当的实验方法和方法，准备相应的试剂和材料。
2.原料处理：获得目标蛋白质样品后，进行必要的纯化或浓缩处理，以去除其他污染物，并保持蛋白质的活性。
3.实验设计：根据研究目的设计实验方案，比如确定实验条件、控制实验和重复实验。
研究蛋白质之间相互作用的实验方法
研究蛋白质之间相互作用的实验方法一、酵母双杂交系统酵母双杂交系统是当前广泛用于蛋白质相互作用组学研究的一种重要方法。
其原理是当靶蛋白和诱饵蛋白特异结合后，诱饵蛋白结合于报道基因的启动子，启动报道基因在酵母细胞内的表达，如果检测到报道基因的表达产物，则说明两者之间有相互作用，反之则两者之间没有相互作用。
将这种技术微量化、阵列化后则可用于大规模蛋白质之间相互作用的研究。
在实际工作中，人们根据需要发展了单杂交系统、三杂交系统和反向杂交系统等。
Angermayr等设计了一个SOS蛋白介导的双杂交系统。
可以研究膜蛋白的功能，丰富了酵母双杂交系统的功能。
此外，酵母双杂交系统的作用也已扩展至对蛋白质的鉴定。
二、噬茵体展示技术在编码噬菌体外壳蛋白基因上连接一单克隆抗体的DNA序列，当噬菌体生长时，表面就表达出相应的单抗，再将噬菌体过柱，柱上若含目的蛋白，就会与相应抗体特异性结合，这被称为噬菌体展示技术。
此技术也主要用于研究蛋白质之间的相互作用，不仅有高通量及简便的特点，还具有直接得到基因、高选择性的筛选复杂混合物、在筛选过程中通过适当改变条件可以直接评价相互结合的特异性等优点。
目前，用优化的噬菌体展示技术，已经展示了人和鼠的两种特殊细胞系的cDNA文库，并分离出了人上皮生长因子信号传导途径中的信号分子。
三、等离子共振技术表面等离子共振技术(Surface Plasmon Resonance，SPR)已成为蛋白质相互作用研究中的新手段。
它的原理是利用一种纳米级的薄膜吸附上“诱饵蛋白”，当待测蛋白与诱饵蛋白结合后，薄膜的共振性质会发生改变，通过检测便可知这两种蛋白的结合情况。
SPR技术的优点是不需标记物或染料，反应过程可实时监控。
测定快速且安全，还可用于检测蛋白一核酸及其它生物大分子之间的相互作用。
四、荧光能量转移技术荧光共振能量转移（FRET ）广泛用于研究分子间的距离及其相互作用; 与荧光显微镜结合，可定量获取有关生物活体内蛋白质、脂类、DNA 和RNA 的时空信息。
研究蛋白质的相互作用的方法
研究蛋白质的相互作用的方法一、酵母双杂交系统酵母双杂交系统是当前广泛用于蛋白质相互作用组学研究的一种重要方法。
其原理是当靶蛋白和诱饵蛋白特异结合后，诱饵蛋白结合于报道基因的启动子，启动报道基因在酵母细胞内的表达，如果检测到报道基因的表达产物，则说明两者之间有相互作用，反之则两者之间没有相互作用。
将这种技术微量化、阵列化后则可用于大规模蛋白质之间相互作用的研究。
在实际工作中，人们根据需要发展了单杂交系统、三杂交系统和反向杂交系统等。
Angermayr等设计了一个SOS蛋白介导的双杂交系统。
可以研究膜蛋白的功能，丰富了酵母双杂交系统的功能。
此外，酵母双杂交系统的作用也已扩展至对蛋白质的鉴定。
二、噬茵体展示技术在编码噬菌体外壳蛋白基因上连接一单克隆抗体的DNA序列，当噬菌体生长时，表面就表达出相应的单抗，再将噬菌体过柱，柱上若含目的蛋白，就会与相应抗体特异性结合，这被称为噬菌体展示技术。
此技术也主要用于研究蛋白质之间的相互作用，不仅有高通量及简便的特点，还具有直接得到基因、高选择性的筛选复杂混合物、在筛选过程中通过适当改变条件可以直接评价相互结合的特异性等优点。
目前，用优化的噬菌体展示技术，已经展示了人和鼠的两种特殊细胞系的cDNA文库，并分离出了人上皮生长因子信号传导途径中的信号分子。
三、等离子共振技术表面等离子共振技术(Surface Plasmon Resonance，SPR)已成为蛋白质相互作用研究中的新手段。
它的原理是利用一种纳米级的薄膜吸附上“诱饵蛋白”，当待测蛋白与诱饵蛋白结合后，薄膜的共振性质会发生改变，通过检测便可知这两种蛋白的结合情况。
SPR技术的优点是不需标记物或染料，反应过程可实时监控。
测定快速且安全，还可用于检测蛋白一核酸及其它生物大分子之间的相互作用。
四、荧光能量转移技术荧光共振能量转移（FRET ）广泛用于研究分子间的距离及其相互作用;与荧光显微镜结合，可定量获取有关生物活体内蛋白质、脂类、DNA 和RNA 的时空信息。
蛋白互作常用的研究方法
蛋白互作常用的研究方法
蛋白质互作常用的研究方法包括酵母双杂交技术、免疫共沉淀和GST pull-down实验。
1. 酵母双杂交技术：主要用来进行互作蛋白的筛选，缺点就是假阳性较高，所以需要进行结果验证，一般可采用免疫共沉淀或GST-pull down实验进
行验证。
2. 免疫共沉淀：是以抗体和抗原之间的专一性作用为基础的用于研究蛋白质相互作用的经典方法。
是确定两种蛋白质在完整细胞内相互作用的有效方法。
当细胞在非变性条件下被裂解时，完整细胞内存在的许多蛋白质－蛋白质间的相互作用被保留了下来。
当用预先固化在argarose beads上的蛋白质A 的抗体免疫沉淀A蛋白，那么与A蛋白在体内结合的蛋白质B也能一起沉
淀下来。
再通过蛋白变性分离，对B蛋白进行Western blot检测，进而证明两者间的相互作用。
3. GST pull-down实验：是一个行之有效的验证酵母双杂交系统的体外试
验技术。
其基本原理是先构建靶蛋白-GST融合蛋白载体，然后进行体外表
达及纯化。
但是也存在一定局限性。
这些方法各有优缺点，应根据研究目的和具体情况选择合适的方法。
验证蛋白互作的方法
验证蛋白互作的方法生物学研究中，蛋白质互作是一个重要的研究领域，因为它关系到生命体的许多生物学过程如细胞周期、细胞信号转导、细胞凋亡等。
蛋白质互作研究的目的是了解蛋白质之间的相互作用，以及这些作用对于生物体内功能的影响。
为了获得这些信息，科学家们需要开发一些工具和技术来研究蛋白质之间的相互作用。
本文讲述了几种常用的蛋白互作验证方法。
一、酵母双杂交（Y2H）法酵母双杂交法是最常用的蛋白质互作验证方法之一。
由于其名称中含有“双杂交”，因此可以理解为将两个蛋白质“杂交”在一起，然后观察它们是否相互作用。
首先，将两个蛋白质分别构建成两个不同的来源的表达向量。
然后，在酵母细胞中，将这两个表达向量分别与GAL4激活子和GAL4结合蛋白相连，形成一个杂交蛋白。
如果这两个蛋白质发生相互作用，它们将结合并形成GAL4转录激活子，从而激活报告基因进行表达。
最终，研究人员可以通过观察转录活性的变化来判断这些蛋白质之间是否存在相互作用。
虽然酵母双杂交法是一种比较简单的技术，但有一些潜在问题需要研究人员注意。
首先，该方法只能检测蛋白质之间的直接相互作用，无法检测多个蛋白质之间的复杂相互作用。
其次，酵母细胞内的反应条件与活性可能与真实环境中相差很大，这可能导致结果的误判。
二、共免疫沉淀法（Co-IP）共免疫沉淀法是一种可以定量检测蛋白质相互作用的技术。
它的原理是将两个蛋白质在细胞内共同表达，并通过特异的抗体沉淀来寻找这两个蛋白质之间的相互作用。
具体来说，将目标蛋白质和其交替作用的伴侣蛋白质在细胞内共同表达。
然后，通过特异的抗体与其中一个蛋白质发生特异性结合，可以选择性地沉淀出另一个蛋白质。
最后，通过Western blot等技术检测被沉淀下来的伙伴蛋白的数量。
如果目标蛋白质和其伴侣蛋白相互作用，那么其它蛋白质沉淀下来时就会被一同检测到。
这种方法可以用来研究多个蛋白质相互作用的情况，还能够定量地衡量它们之间的相互作用强度。
不过该方法对于选择适当的抗体是非常准确的，因此需要仔细设计和验证实验条件来确保免疫沉淀过程的特异性和有效性。
蛋白质相互作用研究方法
蛋白质相互作用研究方法蛋白质相互作用是指两个或多个蛋白质之间的相互作用和相互调节。
研究蛋白质相互作用的方法有很多种，下面将介绍其中一些常用的方法。
1. 酵母双杂交检测（Y2H）：该方法是通过基因转录和细胞生理过程来检测蛋白质相互作用。
该方法的基本原理是将感兴趣的两个蛋白质分别连接到酵母细胞中的转录因子的DNA结合结构域和激活结构域，当这两个蛋白质发生相互作用时，转录因子被激活，从而触发报告基因的表达。
通过检测报告基因的表达水平来确定蛋白质之间的相互作用程度。
2. 免疫共沉淀：该方法是利用两个蛋白质之间的特异性相互作用来检测和分离它们。
首先，在一个蛋白质中引入一个标签，比如His标签。
然后，将该蛋白质在体外与另外一个感兴趣的蛋白质一起孵育，使它们发生相互作用。
最后，利用特定的抗体识别标签，并用亲和树脂或磁珠来沉淀包含这些标签的复合物。
通过酶解、电泳等方法对复合物进行分析，可以确定两个蛋白质之间的相互作用。
3. 光学方法：如可以利用荧光共振能量转移（FRET）技术来研究蛋白质相互作用。
该技术基于两个发射荧光染料的距离变化会改变吸光度的原理，当两个蛋白质相互作用时，可以通过激发一个染料并检测另一个染料发射的荧光信号来确定它们之间的相互作用程度。
4. 质谱法：质谱法是一种广泛应用的蛋白质相互作用研究方法。
其中，串联质谱法（MS/MS）可以用来鉴定蛋白质复合物中的组分。
根据质谱分析的结果，可以确定两个蛋白质之间的相互作用和结合部位等信息。
此外，还有其他一些方法如共结晶、核磁共振、冷冻电镜等，可以对蛋白质相互作用进行研究。
这些方法的选择取决于研究者所关注的蛋白质特性、相互作用类型以及研究目的等因素。
需要注意的是，以上方法在研究蛋白质相互作用时有其局限性。
比如，一些方法需要在体外进行，无法反映细胞内环境；一些方法可能对于某些蛋白质的研究不适用；一些方法可能存在假阳性和假阴性等问题。
因此，在选择研究方法时，需要综合考虑各种因素，并采取多重方法相互印证，以获得准确可靠的结果。
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GST/HIS融合蛋白与细胞内源性蛋白质的 相互作用
• 细胞提取物中的内源性蛋白（提取细胞总 蛋白与GST/HIS-X融合蛋白孵育） • S32标记
GST融合蛋白与细胞内瞬时表达的蛋白质 的相互作用
• 构建 Y 的真核表达载体，转染细胞，瞬时 表达（过表达）。
待测蛋白的磷酸化状态可能产生影响
• GST/HIS-X 融合蛋白与待测蛋白的相互作 用有可能与待测蛋白的磷酸化状态有关。
蛋白质相互作用 研究方法简介
• • • • • •
基因组序列测定→后基因组研究时代 编码功能蛋白的基因不到三万条 已知蛋白的功能，新基因的功能探索 蛋白质功能研究或蛋白质组学研究 蛋白质相互作用研究方法作为技术平台 蛋白在发挥作用时都不是孤立的， 而是相互联系的
• 一种蛋白的功能必须借助于其它蛋白的调 节或介导。这种调节或介导作用的实现首 先要求蛋白质之间有结合作用或相互作用。 如果找到与已知蛋白有相互作用的其它蛋 白（不管这种蛋白是已知的还是未知的）， 那么这种已知蛋白的功能研究有可能进入 一个新的天地。对于新基因 情况也 是如此。
Fig.21 Cellular localization of HPO and JAB1. COS 7 cells were tranfected with GFP-HPO or RFP-JAB1 constructs, respectively. The nuclei were stained by Hoechst 33342 (blue). All cell samples were visualized by confocal microscopy (Leica).
UASs, upstream activating sequences AD, activating domain BD, binding domain
• AD/library: A fusion of the GAL4 AD with a library cDNA/protein. • DNA-BD/bait: A fusion of the GAL4 DNABD with a bait cDNA/protein.
• 蛋白质定位及共定位研究必不可少。 • 因为相互作用的蛋白在功能上相互关联。 通过蛋白共定位研究，能够确定两种蛋白 在细胞内生理条件下相互作用的区域。
有色荧光蛋白标记技术
• • • • • 也可称为活细胞定位 分别克隆X，Y至荧光蛋白载体中 共转染 表达GFP/RFP，绿/红色荧光蛋白融合蛋白 confocal microscopy 共聚焦显微镜法 • 也可同时进行核染色
• • • • 高效瞬时过表达系统 大量表达，增加复合物的量 标签 抗体
Figure 3. The Cys→Ser mutation of HPO destroying its enzyme activity disturbed neither HPO dimerization nor HPO-JAB1 interaction in vivo. COS 7 cells were cotransfected with JAB1 and either Myc-tagged HPOs (wild type or mutants) or Myc control vector. The cells lysates were incubated with a rabbit anti-JAB1 antibody then with protein A/G–Agarose. The immuno-complex was resolved on 15% SDS-PAGE and analyzed by immunoblotting with anti-Myc antibody. As an indication of the relative expression level for MycHPO, some of the total cell lysate used in immuno-precipitation was loaded onto lanes 8 (pCMV-Myc-HPOwt) and 9 (pCMV-Myc). Lanes 2 to 7 are from cells expressing JAB1/Myc and JAB1/Myc-HPO (HPOwt, HPOC67S, HPOC70S, HPOC67S/C70S and HPOC90S), respectively. Lane 1 is a control for lane 3 with rabbit mock antibody (normal IgG). A duplicate blot was also probed with anti-JAB1 antibody to monitor the amounts of JAB1 protein (bottom). IP, immuno-precipitation; IB, immuno-blotting.
Pull Down Assay
• 细胞外蛋白质相互作用 • 比较直接地检验蛋白质分子之间存在的物 理的相互作用
• GST-pull down assay • HIS-pull down assay
原理 • 将目的蛋白基因克隆到带有GST或HIS 基因的原核表达载体中，进行原核表 达，得到GST-X或HIS-X融合蛋白。 • 把GST-X挂到Sepharose beads上, 如是 HIS-X 则挂到Ni-chelated agarose上。
Yeast Phenotypes
• Ade–, His–, Leu–, or Trp– Requires adenine (Ade), histidine (His), leucine (Leu), or tryptophan (Trp) in the medium to grow; is auxotrophic for at least one of these specific nutrients. • Ade+ Expresses the ADE2 reporter gene; i.e., does not require Ade in the medium to grow. • His+ Expresses the HIS3 reporter gene; i.e., does not require His in the medium to grow. • LacZ+ Expresses the lacZ reporter gene; i.e., is positive for β-galactosidase activity. • Mel1+ Expresses the MEL1 reporter gene; i.e., is positive for α-galactosidase activity.
Figure 2. JAB1 binds to rHPO expressed in E.coli in vitro: rHPO were applied to columns of glutathione beads bearing GST or GSTJAB1.The bound rHPO was eluted together with GST-JAB1, was separated by SDS-PAGE, transferred to PVDF, and detected by anti-HPO antibody. The GST and GST-JAB1 were visualized by Coomasssie blue staining.
30 kD
15 kD
Blot: rHPO GST-JAB1 GST Coomasssie blue stain
GST/HIS 融合蛋白与体外 TNT 系统合成 的多肽或蛋白的相互作用
• 体外TNT系统合成Y，且可在Y上加上标签
• anti-Y antibody 或 标签抗体检测
• X-Y结合力弱时,S32标记 Y,放射自显影
• 然后把 GBD-X 和 GAD-Y 两种载体共转染 到带有报告基因的酵母细胞中。当 GBD-X 融合蛋白中 X 蛋白与 GAD-Y 融合蛋白中 Y 蛋白发生相互作用时（或结合在一起 时），就使得原本分开的 GBD 和 GAD 蛋 白靠近并具有完整的 GAL4 蛋白的功能， 从而能够激活报告基因的表达。
• 加入另一种蛋白Y • 复合物 GST-X---Y (HIS-X---Y) • Wash, elution, detection by SDSPAGE and western blotting.
GST/HIS融合蛋白与重组蛋白的相互作用 • 重组蛋白 • X,Y均为原核表达蛋白 • GST-X---Y，用anti-Y antibody 进行 western blotting 检测
Yeast two-hybrid System
酵母双杂交系统
原理
• 把报告基因整合到酵母细胞基因组中，并 受转录因子 GAL4 的调控表达。一旦 GAL4 蛋白结合到报告基因调控序列相应的位点， 则启动其表达。
• 实际应用中，把 GAL4 基因分成两个部分：DNA结 合区（gal4 DNA binding domain, GBD ）和激活 区(gal4 activating domain, GAD ）。分别把 GBD 和 GAD 构建到两个不同的载体上，并能表达 相应的两个融合蛋白（GBD-X 和 GAD-Y）。 • 自激活作用检测： GBD-X和GAD GAD-Y和GBD 阴性对照 GBD 和 GAD GBD-IL2和GAD-IL2R（例如） 阳性对照
应用
一、阳性: 人为转染重组体 artificial 验证实验:进一步验证实验证明其在生理 情况下是否真的有作用。
二.确定参与结合作用的 domain 或 motif
Co-Immunoprecipitation (co-IP)