酵母双杂交的一些问题
酵母双杂交

酵母转录因子(Gal 4)
与BD-fusion ---诱饵蛋白(bait protein ) 与AD-fusion ---猎物或靶蛋白(prey or target protein)
报告基因(reporter gene)
---Lac Z(编码β -半乳糖苷酶)
报道株
经改造的、含报告基因的重组质粒的宿 主细胞。 酵母细胞作为报道株的酵母双杂交系统具有 许多优点:
酵母双杂交系统
一、酵母双杂交系统的简介
酵母双杂交系统(yeast two-hybrid system) 是由Fields和song等在1989年提出的一种在真 核模式生物酵母中进行的,研究活细胞内蛋 白质相互作用的遗传系统。 酵母双杂交系统的建立得力于对真核细 胞调控转录起始过程的认识。研究发现,许 多真核生物的转录因子都是由两个可以分开 的、功能上相互独立的结构域组成的。
DNA结合结构域(BD)
(DNA binding domain)
转录激活因子
转录激活结构域(AD) (activation domain)
•这两个结构域各具功能,互不影响,
•单独存在时都没有转录激活的功能,
•只有二者在空间上充分接近时,才表现出一个完整的
激活特定基因表达的激活因子的功能。
二、酵母双杂交系统的建立
五、酵母双杂交的应用
酵母双杂交系统是在真核模式生物酵母中进行的, 研究活细胞内蛋白质相互作用,对蛋白质之间微弱的、 瞬间的作用也能够通过报告基因的表达产物敏感地检 测得到,它是一种具有很高灵敏度的研究蛋白质之间 关系的技术。
大量的研究文献表明,酵母双杂交技术既可以用 来研究哺乳动物基因组编码的蛋白质之间的互作,也 可以用来研究高等植物基因组编码的蛋白质之间的互 作。因此,它在许多的研究领域中有着广泛的应用。
酵母双杂交

X DBD-X 融合蛋白 DBD Y
Y
AD-Y AD 融合蛋白
AD
报告基因产物 激活转录 构建 表达
UAS 上游激活序列
报告基因 即:DBD-X为诱饵蛋白,AD-Y为猎物蛋白
一般步骤
1.改造酵母
使用特定的营养缺陷型菌株 例:Trp与Leu缺陷型,即酵母菌自身不能合成Trp和Leu,需 要从培养基中吸收Trp和Leu。
酵母双杂交系统的优点
•根据目标蛋白的基因序列 即可筛选与其作用的目的蛋白, 不需分离靶蛋白 •蛋白质在真核细胞内,处于天然状态,蛋白质之间的相 互作用符合细胞内情况,即使是两种蛋白质的瞬时结合 也可被检测出来,真实反应体内蛋白质间相互作用情况
•可以直接获得目的蛋白的基因序列,从而可以初步判断 目的蛋白的结的足够丰富的多样性 提供尽可能多地与AD连接位点 插入片段不能过大,否则因为非特异结合所导致的假阳性增多 选用更适宜的限制性内切酶以构建适用于双杂交体系的是综 合提高双杂交技术的一个重要方面。
改进
•4.利用酵母交配(yeast mating)可以很方便地将两种不 同的质粒转入同一酵母菌株。据此已发展出一套快速鉴 定假阳性的方法。 •5.体内进行的双杂交检测往往需要体外的其他方法来验 证。
常见问题
•2.如果诱饵蛋白DBD-X能直接激活报告基因的表达,该如 何处理? •该蛋白很可能有转录激活域,是个转录因子。可以通过 基因重组切掉转录激活域,然后重新检测其是否自激活, 但要注意重组也有可能破坏蛋白之间的互作。
常见问题
•3.转化效率太低怎么办? •可以采用以下方法解决: 1) 检测一下DNA的纯度,如果可以的话,重新用乙醇纯 化。 2) DNA-BD很可能是有毒的。 3) 不适当的培养基,重新配制培养基,并做对照转化。 4) 共转化或者单独转化
酵母双杂交酵母单杂交酵母三杂交

综上:酵母双杂交系统通过两个杂交
蛋白在酵母细胞中的相互结合及对报告基 因的转录激活来捕获新的蛋白质,其大致
步骤为: 1、视已知蛋白的cDNA序列为诱饵 (bait),将其与DNA结合域融合,构建成
诱饵质粒。 2、将待筛选蛋白原理用于酵母单杂交系统的酵母GAL4蛋白即是一种典型的转录因
子。研究表明GAL4 的DNA结合结构域靠近羧基端,含有几个锌指结构
,可激活酵母半乳糖苷酶的上游激活位点(UAS);而转录激活结构域
可与RNA 聚合酶或转录因子TFIID相互作用,提高RNA 聚合酶的活性
。在这一过程中,DNA 结合结构域和转录激活结构域可完全独立地发
精品课件
The End
Thankyou
表达载体上,在酵母中表
达两者的融合蛋白。
精品课件
精品课件
如果诱饵蛋白和靶蛋白能够相互作用,那
么GAL4 DNA 结合结构域和GAL4激活 结构域就会相互作用,从而激活lacZ报 道基因的表达。所以我们可以通过转化
的酵母的表型来确定诱饵蛋白和靶蛋白是 否有相互作用。
道株 具有许多优点: 〈1〉 易于转化、便于回收扩增质粒。 〈2〉具有可直接进行选择的标记基因和特
征性报道基因。 〈3〉酵母的内源性蛋白不易同来源于哺乳
动物的蛋白结合
精品课件
根据这个特性,将编码DNA-BD的基因与
已知蛋白质Bait protein的基因构建在 同一个表达载体上,在酵母中表达两者
的BD-Bait protein融合蛋白。将
激活上游激活序列(upstream activating sequence, UAS)的下游启 动子,使启动子下游基因得到转录。
精品课件
酵母双杂交
热—酵母双杂交

酵母双杂交酵母双杂交系统由Fields和Song等首先在研究真核基因转录调控中建立i 。
典型的真核生长转录因子,如GAL4 GCN4等都含有二个不同的结构域:DNA结合结构域(DNA-binding domain)和转录激活结构(transcription-activating domain)。
前者可识别DNA上的特异序列,并使转录激活结构域定位于所调节的基因的上游,转录激活结构域可同转录复合体的其他成分作用,启动它所调节的基因的转录。
基本原理二个结构域不但可在其连接区适当部位打开,仍具有各自的功能。
而且不同两结构域可重建发挥转录激活作用。
酵母双杂交系统利用杂交基因通过激活报道基因的表达探测蛋白—蛋白的相互作用。
主要有二类载体:a 含DNA -binding domain 的载体;b 含DNA-activating domain 的载体。
上述二类载体在构建融合基因时,测试蛋白基因与结构域基因必须在阅读框内融合。
融合基因在报告株中表达,其表达产物只有定位于核内才能驱动报告基因的转录。
例如GAL4-bd具有核定位序列(nuclear-localization sequenee),而GAL4-ad没有。
因此,在GAL4-ad氨基端或羧基端应克隆来自SV40的T-抗原的一段序列作为核定位的序列。
目前研究中常用bin di ng-doma in 基因有:GAL4(1-147); LexA (E coli 转录抑制因子)的DNA-bd 编码序列。
常用的activating-domain 基因有:GAL4(768-881)和疱疹病毒VP16的编码序列等。
双杂交系统的另一个重要的元件是报道株。
报道株指经改造的、含报道基因(reporter gene)的重组质粒的宿主细胞。
最常用的是酵母细胞,酵母细胞作为报道株的酵母双杂交系统具有许多优点:〈1〉易于转化、便于回收扩增质粒。
〈2〉具有可直接进行选择的标记基因和特征性报道基因。
《酵母双杂交系统》课件

01
明确研究目标,确定需要验证的蛋白间相互作用或筛选与特定
蛋白相互作用的候选蛋白。
挑选合适的酵母菌株
02
根据研究目的选择适合的酵母菌株,如用于筛选候选蛋白的酵
母菌株或用于验证已知相互作用蛋白的酵母菌株。
构建诱饵和猎物蛋白的表达载体
03
将目的蛋白分别克隆到酵母表达载体上,构建诱饵和猎物蛋白
的表达载体。
应用领域
蛋白质互作网络研究
利用酵母双杂交系统可以大规模地筛选蛋白质之间的 相互作用,构建蛋白质互作网络。
疾病机制研究
通过研究疾病相关蛋白的相互作用,有助于深入了解 疾病的发生和发展机制。
药物靶点发现
发现新的药物靶点,为药物研发提供新的思路和方向 。
02
酵母双杂交系统的实验流程
准备阶段
确定研究目的
基因表达调控研究
研究转录因子与DNA的结合
利用酵母双杂交系统可以筛选与特定DNA序列结合的转录因子,进而研究其在基因表达调控中的作用 。
发现新的转录因子
通过与已知转录因子的相互作用筛选,可以发现新的转录因子,进一步揭示基因表达调控的机制。
药物发现与设计
寻找药物靶点
利用酵母双杂交系统可以筛选与药物作用靶点相互作用的蛋白质,为药物发现提供潜在 的靶点。
对生命科学领域的影响与贡献
促进基础研究
酵母双杂交系统作为一种强大的研究工具,有助于深入揭示生命 过程的奥秘,推动生命科学领域的基础研究。
疾病机制与治疗研究
通过研究疾病相关蛋白的相互作用,为疾病机制的解析和药物研发 提供有力支持。
生物技术产业
酵母双杂交系统的应用有助于推动生物技术产业的发展,如新药发 现、生物制品开发等。
酵母双杂交(自激活)优秀文档

酵母菌株感受态细胞制备:
Y e a s t t w o - h y b r i d s y s t e m :
a g e n e t i c a s s a y f o r d e t e c t i n g p r o t e i n - p r o t e i n i n t e r a c t i o n s
D o th e s e p ro te in s b in d ?
Y X
X
Y
thusformingafunctional transcriptionactivator... X Y
our two hybrid X Y proteinsbind!
yes,wehaveexpressionof thereporterindicatingthat theproteinsbind!
a g e n e t i c a s s a y f o r d e t e c t i n g p r o t e i n - p r o t e i n i n t e r a c t i o n s
5ml YPAD液体培养基中,剧烈震荡5min,打散菌落,接种于50ml YPAD液体培养基中(250ml三角瓶),230-250转/min,30℃培养
转录,那么就称之为酵母双杂中的自激活现象。
(只能现做现用,不能贮tra 存n ,s 室c 温rip 只t能io 放n 置a 1c -2thiv r)a t 。o r
真核生物的转录因子是由两个可以分开的、功能上相互独立的结构域(domain)组成的。
30℃,200rpm/min,恒温摇床振a 荡ct3iv 0a mtiio nn 。d o m ain 5ml YPAD液体培养基中,剧烈D 震N A 荡b 5imn d inin ,g 打d o 散m 菌a in 落,接种于50ml
酵母双杂交
酵母双杂交随着分子生物学研究的迅猛发展与人类基因组计划的完成, 基因工程领域的研究已从结构基因组时代走进了功能基因组时代。
功能基因组学的主要任务就是对生物基因组中包含的全部基因及其所翻译的蛋白质的功能加以解读和描述, 尤其是大量未知基因的功能及其相应蛋白质产物的功能。
系统综合分析蛋白- 蛋白相互作用将为了解蛋白质的功能提供重要的信息。
酵母双杂交是目前研究蛋白-蛋白相互作用的所有方法中较为简便、灵敏和高效的一种方法。
它是利用酵母遗传学方法在真核细胞体内研究蛋白质之间相互作用的非常有效的分子生物学技术, 可有效地用来分离能与一种已知的靶蛋白相互作用的蛋白质的编码基因。
酵母双杂交技术的可行性和有效性在验证已知蛋白质之间的相互作用或筛选与靶蛋白特异作用的诱饵蛋白的研究中已被广泛的得到证实。
随着人类、水稻和拟南芥等模式生物基因组测序的完成, 酵母双杂交及其衍生的相关技术将在蛋白质组学、细胞周期调控、细胞信号转导和肿瘤基因表达等领域的研究中发挥着越来越重要的作用。
一、酵母双杂交原理蛋白的酵母双杂交实验是以酵母的遗传分析为基础,研究反式作用因子之间的相互作用对真核基因转录调控影响的实验。
很早就已知道,转录活化蛋白可以和DNA上特异的序列结合而启动相应基因的转录反应。
这种DNA结合与转录激活的功能是由转录活化蛋白上两个相互独立的结构域即DNA结合结构域(Binding Domain, BD)和转录活化结构域(Activation Domain, AD)分别来完成的,并且这两个结构域对于基因的转录活化都是必须的。
二、酵母双杂交的系统酵母双杂交常用的有两种系统,第一种为LexA系统:DNA结合结构域由一个完整的原核蛋白LexA构成,转录活化结构域则由一个88个氨基酸的酸性的大肠杆菌多肽B42构成,它在酵母中可以活化基因的转录; 第二种为Gal4系统:BD和AD分别由Gal4蛋白上不同的两个结构域(1-147aa与768-881aa)构成。
酵母双杂交的原理
酵母双杂交的原理
酵母双杂交(YeastTwo-hybridSystem,Y2H)是一种具有实验性方法的蛋白质相互作用实验,它可以用来验证和确定两个蛋白在体内及体外之间存在相互作用。
这种蛋白质相互作用可以发生在体内,也可以发生在体外。
在这种实验中,使用的物质是由两个融合的蛋白质组成的双融合蛋白,一个蛋白是结合调控区或结合位点,另一个蛋白质是响应元件,它可以检测到调控区里结合的物质的存在,从而启动一系列的反应,其结果是显示双杂交蛋白中调控区是否与响应元件相结合。
二、酵母双杂交的原理
酵母双杂交的基本原理源于酵母菌的基因调控机制。
它的基本原理是,将一个结合调控区的蛋白(称为“结合蛋白”)与一个响应元件(称为“受体蛋白”)结合起来,当结合蛋白结合到调控区并激活响应元件时,酵母细胞就会对外在的细胞因子做出反应。
当结合蛋白结合调控区并激活响应元件时,酵母细胞就会产生一种光变化,从而表明蛋白质之间存在相互作用。
简单地说,酵母双杂交的原理是利用双融合蛋白将一个结合调控区的蛋白和一个响应元件结合在一起,当结合调控区的蛋白结合到结合调控区时,响应元件就会激活,酵母细胞就会产生一些外在细胞因子,如光变化。
从而可以检测到蛋白质之间发生相互作用。
三、酵母双杂交的应用
酵母双杂交技术的应用非常广泛,可以用来验证和确定蛋白质之
间的相互作用,也可以用来研究蛋白的结构和功能,并有助于发现新的药物靶标。
此外,它也可以用于研究基因调控机制,研究染色体的结构,以及研究蛋白质和核酸之间的相互作用等。
知无不“研”一文读懂酵母单双杂交点对点验证
知⽆不“研”⼀⽂读懂酵母单双杂交点对点验证⼀、前⾔酵母双杂交由Fields和Song在1989年提出. 他的产⽣是基于对真核细胞转录因⼦特别是酵母转录因⼦GAL4性质的研究。
酵母双杂交就是基因转录所需的转录因⼦的两个结构域在两个互作蛋⽩的吸引下位置靠近,诱导了基因的表达。
酵母双杂交系统的最主要的应⽤是快速、直接分析已知蛋⽩之间的相互作⽤,及分离新的与已知蛋⽩作⽤的配体及其编码基因。
酵母双杂交系统检测蛋⽩之间的相互作⽤具有以下优点:•⑴作⽤信号是在融合基因表达后,在细胞内重建转录因⼦的作⽤⽽给出的,省去了纯化蛋⽩质的繁琐步骤。
•⑵检测在活细胞内进⾏,可以在⼀定程度上代表细胞内的真实情况。
•⑶检测的结果可以是基因表达产物的积累效应,因⽽可检测存在于蛋⽩质之间的微弱的或暂时的相互作⽤。
•⑷酵母双杂交系统可采⽤不同组织、器官、细胞类型和分化时期材料构建cDNA⽂库,能分析细胞浆、细胞核及膜结合蛋⽩等多种不同亚细胞部位及功能的蛋⽩。
⼆、酵母单/双杂交简介1、酵母单杂交酵母单杂交技术是在酵母双杂基础上发展⽽来的⼀种研究核酸-蛋⽩相互作⽤的⼯具,被⼴泛⽤于研究真核细胞内基因的表达调控,如鉴别DNA结合位点发现潜在的结合蛋⽩基因、分析DNA结合结构域信息等。
2、酵母双杂交酵母双杂交及系统是⼀种鉴定和检测蛋⽩质相互作⽤的研究⽅法,因其具有灵敏性⾼、功能强⼤、适⽤范围⼴等特点,现已被应⽤于多个研究领域。
①核蛋⽩酵母双杂交:核蛋⽩酵母双杂交技术最初由Fields等⼈在研究酵母转录因⼦GAL4性质时建⽴,后续经过不断改进已发展成为⼀种成熟的蛋⽩-蛋⽩互作研究⼯具,具有简便、灵敏、可反映蛋⽩在活细胞内互作真实情况的特点,被⼴泛应⽤于互作蛋⽩的筛选、蛋⽩相互作⽤的鉴定/验证、蛋⽩互作机理的探究、蛋⽩连锁图谱绘制等⼯作。
②膜蛋⽩酵母双杂交:DUALmembrane技术在传统的酵母双杂交系统的基础上,巧妙地利⽤分离的泛素系统(split-ubiquitin)进⾏蛋⽩质相互作⽤的筛选;泛素作为降解信号分⼦,⼈为分成两部分:N端(Nub),C端(Cub),互补重构的完整泛素分⼦可被泛素专⼀性蛋⽩酶(UBPs)识别,从⽽导致与泛素相连的蛋⽩被酶解。
酵母双杂的原理
酵母双杂的原理酵母双杂也被称为酵母双杂交试验,是一种常见的遗传分析技术。
它基于酵母细胞在特定条件下能够进行性状表达的能力,通过将两个不同的酵母株杂交,观察它们的后代表现出的特定性状,从而了解这些性状背后的遗传变化。
酵母双杂的原理涉及到多个因素,下面我们将详细探讨其中的几个主要方面。
1. 酵母细胞的基本生物学特性酵母细胞是一种单细胞真菌,相对于高等生物细胞而言,其体积和基因组相对较小,生长周期较短,生命周期较为简单和轻松。
因此,酵母细胞成为了分子生物学研究中常用的模型生物之一。
酵母细胞对环境变化的反应能力强,可以在不同的温度、pH值、营养物质等条件下进行生长,从而满足生命活动的需要。
2. 酵母表达系统的构建与优化为了利用酵母细胞进行遗传分析,必须建立切实有效的表达系统来实现基因的外源表达和功能研究。
酵母表达系统的优点在于其操作简单、易于维护和扩展。
酵母表达系统的核心构建是将外来DNA片段嵌入酵母基因组中,通过编码之后的蛋白质在细胞内部进行活动,影响表现出来的生物学特性。
通过不断地对酵母表达系统的构建与优化,可以有效提高其操作性能,为酵母双杂交实验的开展提供了坚实的基础。
3. 酵母杂交的过程与特点酵母双杂交的基本特征是将外源DNA片段插入到不同酵母株的染色体中,使得它们进一步控制性状表达。
在杂交前,需要先将一段特定的序列嵌入到外源DNA片段中,以使其呈现可检测的表型。
一旦杂交成功,杂交株会承担多种不同的表型。
这些表型如何传递到后代,和直接交叉和突变等因素有关。
通过对后代的不断筛选,可以获得对基因的分离,解释各种表型的利器。
4. 酵母双杂的应用酵母双杂的应用范围非常广泛。
在科学研究领域,它被用于鉴定基因与相互作用网络的建立,为基因组学、蛋白质组学等学科提供了重要工具。
同时,在制药、食品安全等产业领域也有着广泛的应用,酵母双杂可以用于筛选候选药物靶点,也可以用于检测食品中的致病微生物和有害物质。
综上所述,酵母双杂交试验是一种基于酵母细胞表现出性状变化的遗传分析技术。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
研究蛋白互作的方法蛋白互作的研究一直以来都受到重视,是研究细胞信号传导等非常重要的方面。
我就我现在做过的方法给大家介绍一下,抛砖引玉了,大家多补充纠正一下吧常用的体外互作研究方法:1、酵母双杂交(yeast two-hybrid,Y2h)酵母双杂交作为最经典的蛋白互作方法一直沿用至今,并且仍然保持着自己的优势。
酵母双杂交系统能在体内测定蛋白质的结合作用,具有高度敏感性。
酵母双杂交系统的最主要的应用是快速、直接分析已知蛋白之间的相互作用及分离新的与已知蛋白作用的配体及其编码基因。
优点在于:优点: ⑴作用信号是在融合基因表达后,在细胞内重建转录因子的作用而给出的,省去了纯化蛋白质的繁琐步骤。
⑵检测在活细胞内进行,可以在一定程度上代表细胞内的真实情况。
⑶检测的结果可以是基因表达产物的积累效应,因而可检测存在于蛋白质之间的微弱的或暂时的相互作用。
⑷酵母双杂交系统可采用不同组织、器官、细胞类型和分化时期材料构建cDNA文库,能分析细胞浆、细胞核及膜结合蛋白等多种不同亚细胞部位及功能的蛋白。
但是酵母双杂交有自己的缺点:⑴双杂交系统分析蛋白间的相互作用定位于细胞核内,而许多蛋白间的相互作用依赖于翻译后加工如糖基化、二硫键形成等,这些反应在核内无法进行。
另外有些蛋白的正确折叠和功能有赖于其他非酵母蛋白的辅助,这限制了某些细胞外蛋白和细胞膜受体蛋白等的研究。
⑵酵母双杂交系统的一个重要的问题是"假阳性"。
由于某些蛋白本身具有激活转录功能或在酵母中表达时发挥转录激活作用,使DNA结合结构域杂交蛋白在无特异激活结构域的情况下可激活转录。
另外某些蛋白表面含有对多种蛋白质的低亲和力区域,能与其他蛋白形成稳定的复合物,从而引起报告基因的表达,产生"假阳性"结果。
“假阳性”对策:即使根据严格的对照实验证明确实发生了蛋白间的相互作用,还应对以下方面进行分析:(1)这种相互作用是否会在细胞内自然发生,即这一对蛋白在细胞的正常生命活动中是否会在同一时间表达且定位在同一区域。
(2)某些蛋白如是依赖于遍在蛋白的蛋白酶解途径的成员,它们具有普遍的蛋白间的相互作用的能力。
(3)一些实际上没有任何相互作用的但有相同的模体(motif)如两个亲a-螺旋的蛋白质间可以发生相互作用。
所以对于做出来有互作的结果还应该继续通过别的方法来验证。
“假阴性”的产生:一是融合蛋白的表达对细胞有毒性。
这时应该选择敏感性低的菌株或拷贝数低的载体。
二是蛋白间的相互作用较弱,应选择高敏感的菌株及多拷贝载体。
目前假阴性现象虽不是实验中的主要问题,但也应予以重视。
2、免疫共沉淀(Co-Immunoprecipitation)用抗体将相应特定分子沉淀的同时,与该分子特异性结合的其他分子也会被带着一起沉淀出来的技术。
这种技术常用于验证蛋白质之间相互特异性结合。
是确定两种蛋白质在完整细胞内生理性相互作用的有效方法。
其原理是: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。
如果用蛋白质X的抗体免疫沉淀X,那么与X在体内结合的蛋白质Y也能沉淀下来。
这种方法常用于测定两种目标蛋白质是否在体内结合;也可用于确定一种特定蛋白质的新的作用搭档。
优点在于:(1)相互作用的蛋白质都是经翻译后修饰的,处于天然状态;(2)蛋白的相互作用是在自然状态下进行的,可以避免人为的影响;(3)可以分离得到天然状态的相互作用蛋白复合物。
缺点在于:(1)可能检测不到低亲和力和瞬间的蛋白质-蛋白质相互作用;(2)两种蛋白质的结合可能不是直接结合,而可能有第三者在中间起桥梁作用;(3)必须在实验前预测目的蛋白是什么,以选择最后检测的抗体,所以,若预测不正确,实验就得不到结果,方法本身具有冒险性。
所以可以作为酵母双杂交的进一步的验证,达到互补的效果。
体内互作的研究1、荧光共振能量转移(FRET)荧光共振能量转移(FRET):当一个荧光分子(又称为供体分子)的荧光光谱与另一个荧光分子(又称为受体分子) 的激发光谱相重叠时,供体荧光分子的激发能诱发受体分子发出荧光,同时供体荧光分子自身的荧光强度衰减。
FRET 程度与供、受体分子的空间距离紧密相关,一般为7~10 nm 时即可发生FRET; 随着距离延长,FRET呈显著减弱。
由于只有在蛋白之间的距离达到10nm一下才会发生FRET,而10nm要小于蛋白互作要求的距离,所以FRET是衡量体内互作的强有力的证据。
2、双分子荧光互补(BiFC)是由Hu等在2002年最先报道的一种直观、快速地判断目标蛋白在活细胞中的定位和相互作用的新技术。
该技术巧妙地将荧光蛋白分子的两个互补片段分别与目标蛋白融合表达,如果荧光蛋白活性恢复则表明两目标蛋白发生了相互作用.其后发展出的多色荧光互补技术(multicolor BiFC),不仅能同时检测到多种蛋白质复合体的形成,还能够对不同蛋白质间产生相互作用的强弱进行比较.目前,该技术已用于转录因子,G蛋白βγ亚基的二聚体形式,不同蛋白质间产生相互作用强弱的比较以及蛋白质泛素化等方面的研究工作上。
由于BiFC的直观,而且在最接近活细胞生理状态的条件下观察到其相互作用发生的时间、位置、强弱、所形成蛋白质复合体的稳定性,以及细胞信号分子对其相互作用的影响等,这些信息对研究蛋白质相互作用有一定意义。
所以,BiFC越来越受到研究人员的青睐。
酵母双杂交的相关知识时间:2009-12-29 16:45:17 来源:作者:点击:153次结构组成:酵母双杂交系统可应用于确定两已知有生理作用的蛋白间的作用位点或结构域。
利用此系统已分析和测定了多种重要结构域,如p85三磷酸肌醇激酶和p110亚单位作用的结构域v, p21cip1蛋白与增殖细胞膜抗原(proliferating-cell nuclear antigen, PCNA) 的结合序列vi等。
此外酵母双杂交系统还应用于阐明蛋白质相互作用的结构域,绘制蛋白质联系图谱,在药物设计等许多方面。
特点与优点:酵母双杂交系统的最主要的应用是快速、直接分析已知蛋白之间的相互作用及分离新的与已知蛋白作用的配体及其编码基因。
酵母双杂交系统检测蛋白之间的相互作用具有以下优点: ⑴作用信号是在融合基因表达后,在细胞内重建转录因子的作用而给出的,省去了纯化蛋白质的繁琐步骤。
⑵检测在活细胞内进行,可以在一定程度上代表细胞内的真实情况。
⑶检测的结果可以是基因表达产物的积累效应,因而可检测存在于蛋白质之间的微弱的或暂时的相互作用。
⑷酵母双杂交系统可采用不同组织、器官、细胞类型和分化时期材料构建cDNA文库,能分析细胞浆、细胞核及膜结合蛋白等多种不同亚细胞部位及功能的蛋白。
例如已报道成功分析了RAP1与RIF1ii、P21cip1与CDK2iii、 p16与CDK4iv等之间的相互作用。
局限性和存在的问题酵母双杂交系统是分析蛋白-蛋白间相互作用的有效和快速的方法,有多方面的应用,但仍存在一些局限性。
⑴双杂交系统分析蛋白间的相互作用定位于细胞核内,而许多蛋白间的相互作用依赖于翻译后加工如糖基化、二硫键形成等,这些反应在核内无法进行。
另外有些蛋白的正确折叠和功能有赖于其他非酵母蛋白的辅助,这限制了某些细胞外蛋白和细胞膜受体蛋白等的研究。
⑵酵母双杂交系统的一个重要的问题是"假阳性"。
由于某些蛋白本身具有激活转录功能或在酵母中表达时发挥转录激活作用,使DNA结合结构域杂交蛋白在无特异激活结构域的情况下可激活转录。
另外某些蛋白表面含有对多种蛋白质的低亲和力区域,能与其他蛋白形成稳定的复合物,从而引起报告基因的表达,产生"假阳性"结果。
许多研究者对双杂交系统进行了改进和发展。
例如采用假阳性显示分析法和双筛选系统以减少"假阳性"的发生;发展哺乳动物双杂交系统更好地研究蛋白将的相互作用。
其中双筛选系统用二种不同的报告基因(常用lacZ和HIS3)有以下优势vii:⑴用不同的启动子表达位于酵母二个染色体上的报告基因,可明显减少假阳性。
⑵通过营养型筛选增强了筛选能力,尤其适用于对较大的库容量而被选蛋白较少情况下的筛选。
哺乳动物双杂交系统Ⅷ也是一种基因水平上以重建转录因子功能为基础的体内分析方法。
在此系统中,一种感兴趣的蛋白与Gal4--DNA结合结构域构成融合蛋白,另一种蛋白与单纯疱疹病毒VP16蛋白的激活结构域以融合蛋白表达。
表达这些融合蛋白的载体与一个报道载体(CAT)共同转染哺乳动物细胞系。
报道质粒含一个Gal4结合位点下游的cat基因。
假如两个融合蛋白相互作用则cat报道基因表达水平明显增高。
用此系统证实了P53蛋白与大T抗原的相互作用,得到了酵母双杂交系统相同的结果。
且较酵母双杂交系统更为快速,在转染48h内得到结果。
并且在哺乳动物细胞能更好模仿体内的蛋白-蛋白相互作用。
因而,哺乳动物双杂交系统可作为酵母双杂交系统的辅助手段。
酵母双杂交基本原理时间:2009-12-29 16:32:07 来源:作者:点击:170次酵母双杂交系统由Fields和Song等首先在研究真核基因转录调控中建立。
典型的真核生长转录因子,如GAL4、GCN4、等都含有二个不同的结构域: DNA结合结构域(DNA-binding domain)和转录激活结构(transcription-activating domain)。
前者可识别DNA上的特异序列,并使转录激活结构域定位于所调节的基因的上游,转录激活结构域可同转录复合体的其他成分作用,启动它所调节的基因的转录。
二个结构域不但可在其连接区适当部位打开,仍具有各自的功能。
而且不同两结构域可重建发挥转录激活作用。
酵母双杂交系统利用杂交基因通过激活报道基因的表达探测蛋白-蛋白的相互作用。
主要有二类载体: a 含DNA -binding domain的载体; b 含DNA-activating domain的载体。
上述二类载体在构建融合基因时,测试蛋白基因与结构域基因必须在阅读框内融合。
融合基因在报告株中表达,其表达产物只有定位于核内才能驱动报告基因的转录。
例如GAL4-bd具有核定位序列(nuclear-localization sequence),而GAL4-ad没有。
因此,在GAL4-ad 氨基端或羧基端应克隆来自SV40的T-抗原的一段序列作为核定位的序列。
目前研究中常用binding-domain基因有: GAL4(1-147); LexA (E coli转录抑制因子)的DNA-bd编码序列。
常用的activating-domain基因有: GAL4(768-881)和疱疹病毒VP16的编码序列等。
双杂交系统的另一个重要的元件是报道株。