香蕉束顶病毒nsp酵母双杂交诱饵质粒的构建及自激活验证

香蕉束顶病毒(Banana bunchy top virus,BBTV)DNA6编码的核穿梭蛋白(nuclear shuttle protein,NSP)在病毒的侵染、复制、运输中起重要作用。为了利用酵母双杂交系统研究BBTV DNA6与寄主香蕉蛋白的互作,本实验利用两对引物的PCR扩增得到BBTV -nsp片段,混合各自PCR产物进行熔化退火可得到1/4两端含有EcoRⅠ和BamHⅠ的酶切位点序列的DNA产物,将目的片段连接到酵母双杂交系统的pGBKT7诱饵载体中,成功获得pGBKT7-nsp,并将重组质粒pGBKT7-nsp转化入Y2H Gold酵母菌株中进行毒性检测和自激活验证。结果表明,pGBKT7-nsp没有自激活活性,同时对酵母细胞也无毒性,符合酵母双杂交诱饵质粒的要求,可用于下一步的蛋白互作实验。     

利用酵母双杂交系统在人脑cDNA文库中筛选与禽流感病毒核蛋白相互作用的蛋白质

禽流感病毒核蛋白 (NP) 在病毒的转录、复制以及决定病毒的宿主特异性方面都具有重要作用。通过酵母双杂交系统筛选与核蛋白相互作用的蛋白,为进一步了解NP蛋白与细胞内蛋白质的相互关系以及流感病毒与宿主的相互关系奠定基础。应用酵母双杂交系统,构建NP诱饵质粒,进而筛选人脑cDNA文库,寻找可能与禽流感病毒NP相互作用的蛋白质。经过酵母双杂交共验证,得到7个与NP相互作用的阳性克隆。该结果为深入了解病毒复制的分子机理及其在蛋白质水平上与宿主蛋白的相互作用关系提供了线索。     

小麦翻译控制肿瘤蛋白TCTP与蔗糖非酵解型蛋白激酶SnRK1的相互作用

翻译控制肿瘤蛋白(Translationally controlled tumor protein, TCTP)广泛存在于真核细胞中,参与调节细胞分裂、植物生长发育,并介导植物抵御病原物侵染。蔗糖非酵解型蛋白激酶(SNF1-related protein kinase, SnRK1)在酵母、动物和植物中非常保守,并参与包括糖代谢和抵抗非生物和生物胁迫在内的一系列生理过程。本实验室前期工作证明TaTCTP响应叶锈菌侵染并参与诱发寄主产生防卫反应。为了深入探讨TaTCTP在叶锈菌侵染小麦诱发的防卫反应中发挥的作用,采用串联亲和纯化(TAP)与质谱(MS)联用技术,鉴定出SnRK1可能为TaTCTP潜在互作蛋白。文中对TCTP和SnRK1的相互作用进行了研究。酵母双杂交结果表明,同时携带TCTP和SnRK1的酵母可以在SD/-Leu/-Trp/-His/-Ade(SD/-LWHA,四缺)培养基上生长,说明TCTP与SnRK1在酵母双杂交系统中可以发生相互作用;通过双分子荧光互补实验,发现TCTP与SnRK1发生相互作用的荧光信号分布在细胞质中;进一步用Co-IP实验证明TCTP和SnRK1可以发生相互作用。本研究为深入研究TaTCTP在小麦与叶锈菌互作过程中的作用机制奠定了重要基础,对进一步完善小麦抵御叶锈菌侵染的分子机理具有重要意义。     

分裂泛素化酵母双杂交系统研究光合膜蛋白相互作用

光合类囊体膜主要由光系统Ⅱ、细胞色素b6f复合物、光系统Ⅰ以及ATP合酶4个超分子复合物组成.利用分裂泛素化酵母双杂交系统研究光合类囊体膜蛋白间的相互作用.将叶绿体psbA基因编码的D1蛋白作为诱饵蛋白,以叶绿体基因psbD编码的D2蛋白、petB编码的Cytb6蛋白作为靶蛋白,分别共转化酵母菌株后进行相互作用分析.实验结果表明,诱饵蛋白D1能与来源于同一复合物光系统Ⅱ的D2蛋白发生相互作用,而与来源于细胞色素b6f复合物的Cytb6蛋白没有互作.这一结果表明,分裂泛素化酵母双杂交系统可以用于检测光合膜蛋白间的相互作用,从而为研究光合膜蛋白生物发生的调控机理提供一个有效的工具.     

小菜蛾颗粒体病毒PP31与两种宿主蛋白发生相互作用

在病毒侵染和复制过程中,病毒与宿主之间存在广泛的蛋白质-蛋白质相互作用。本研究建立了一个小菜蛾幼虫cDNA文库,用于筛查与小菜蛾颗粒体病毒(Plutella xylostella granulovirus,PlxyGV)蛋白相互作用的小菜蛾幼虫蛋白。pp31同源基因存在于所有鳞翅目昆虫杆状病毒。其编码产物是一种磷蛋白,与病毒基因表达调控相关。本研究通过酵母双杂交实验从小菜蛾幼虫cDNA文库中筛选出两个与PlxyGV PP31相互作用的蛋白质基因。序列分析结果显示这两个基因的预期编码产物分别是小菜蛾蛋白激酶C受体(RACK)和一种甲硫氨酰氨肽酶2(MetAP2)同源蛋白。原核表达和蛋白质纯化实验结果显示,rack与6-组氨酸编码序列的融合基因的表达产物是一个38kD多肽。在GST-pulldown实验中,RACK蛋白随同GST-PP31融合蛋白一起吸附于GST亲和树脂,进一步证实了小菜蛾RACK蛋白与PlxyGV PP31发生相互作用。     

酵母双杂交筛选与GsCBRLK相互作用的蛋白质

GsCBRLK(calcium/calmodulin-binding receptor-like kinase from Glycine soja)在ABA及盐胁迫诱导的钙离子信号通路中起到关键的调节作用。为深入研究GsCBRLK蛋白的作用机制, 文章采用膜酵母双杂交系统, 以GsCBRLK为诱饵蛋白, 筛选与其相互作用的蛋白质。通过构建野生大豆盐胁迫条件下的cDNA文库、膜酵母双杂交系统筛选、复筛、回转验证、生物信息学分析以及酵母体内互作验证等手段, 最终获得2个(SNARE 和 14-3-3 蛋白)与GsCBRLK诱饵蛋白相互作用的蛋白质。     

利用酵母双杂交系统筛选与黄瓜花叶病毒外壳蛋白互作的寄主蛋白

利用酵母双杂交系统,以黄瓜花叶病毒(Cucumber mosaic virus,CMV)的外壳蛋白(coat protein,CP)为诱饵,从番茄叶片c DNA文库中筛选与其互作的蛋白。结果显示,诱饵载体pBT3-SUC-CMV-CP均能在酵母细胞中正确表达,无自激活活性而且对酵母无毒性;通过对酵母双杂交文库的筛选和回转验证,共获得了98个阳性克隆,分别编码67个可能与CMV-CP相互作用的蛋白,分别参与植物防御反应、光合作用、物质转运、信号转导、能量代谢、氨基酸代谢、细胞壁的形态建成、植物的激素代谢等。本研究结果表明,CMV CP可同时调控寄主的多个代谢过程,在CMV的致病过程中有多重功能。     

VSV糖蛋白酵母双杂交诱饵载体的构建及其自激活作用的检测

构建水泡性口炎病毒糖蛋白(VSV-G)酵母双杂交诱饵载体,检测其在酵母细胞中的表达和自激活作用,为进一步研究酵母双杂交系统筛选与VSV-G相互作用蛋白奠定基础。通过RT-PCR方法从水泡性口炎病毒(VSV)克隆糖蛋白(G)基因,BamH I和Sal I双酶切后连接诱饵载体pSos,获得诱饵质粒pSos-VSV-G,经测序鉴定后pSos-VSV-G转化到酵母菌株cdcH25(α),在营养缺陷培养基中观察pSos-VSV-G的自激活作用和毒性作用,同时利用蛋白印迹法分析诱饵蛋白的表达。成功扩增VSV-G基因,并准确克隆入pSos中,诱饵载体pSos-VSV-G成功转化到酵母菌株cdcH25(α)中,经表型筛选检测无自激活作用和毒性作用,蛋白印迹法检测证实pSos-VSV-G在酵母细胞中表达诱饵蛋白。可以利用酵母双杂交系统筛选与VSV-G相互作的蛋白质。     

Bax Inhibitor-1与Herp的相互作用

应用酵母双杂交技术筛选Herp的相互作用蛋白。构建编码Herp的基因HERPUD1真核表达载体HERPUD1plexA,应用MATCHMAKERLexA酵母双杂交系统筛选人胎脑cDNA文库,获得的阳性克隆的插入子为Herp的候选相互作用蛋白质,将Herp与筛选到的相互作用蛋白再一对一回复进行酵母双杂交实验,去除假阳性。对阳性克隆插入子的DNA序列测序,在GenBank中作匹配及生物信息学分析。结果得到其中1个阳性克隆的插入子序列与TEGT基因序列一致,编码蛋白为Baxinhibitor1。得出结论:Herp与Baxinhibitor1相互作用,Baxinhibitor1具有调节凋亡特性,提示Herp可能参与凋亡调节。     

本生烟eIF4Es基因克隆及其酵母双杂交诱饵载体构建

由木薯褐色条斑病毒(Cassava brown steak virus, CBSV)和乌干达木薯褐色条斑病毒(Uganda Cassava brown steak virus, UCBSV)引起的木薯褐色条斑病毒病,是危害木薯的主要病害之一。目前尚无有效防治方法,并且特别是缺乏CBSV/UCBSV抗性育种材料。真核翻译起始因子4E (eukaryotie translation initiation factor4E, eIF4E)不仅参与蛋白质的翻译起始,并且Potyviruses的复制和翻译也依赖于eIF4E与病毒基因组连接蛋白(virus genome linked protein, VPg)的相互作用,目前发现的植物隐性抗病基因大部分都是eIF4E家族的等位基因。本研究利用生物信息学方法和RT-PCR技术获得本生烟(Nicotiana benthamiana) eIF4E家族的8个基因,聚类分析显示它们分别编码eIF4E、eIF4E的异构体和类似帽结合的蛋白。为筛选与CBSV/UCBSV相互作用的本生烟eIF4E家族蛋白,本研究进一步构建了这8个基因的Lex A-酵母双杂交系统的诱饵载体,并导入酵母细胞EGY48 (p8op-LacZ)进行细胞毒性和自激活检测。结果显示导入重组质粒的EGY48 (p8op-LacZ)酵母细胞在SD/-His/-Ura缺陷型培养基上生长良好,在SD/-Trp/-Ura缺陷型平板上不生长,并且在SD/Gal/Raf/-His/-Ura/X-Gal培养基上不显蓝色,说明重组质粒表达产物不仅对该酵母细胞无毒性,而且对下游报告基因无自激活作用,可用于该系统的互作蛋白筛选研究。本研究为利用酵母双杂交系统发现与CBSV/UCBSV相互作用的本生烟eIF4E基因,探索通过基因编辑与CBSV/UCBSV互作的寄主因子进行抗CBSV/UCBSV分子育种提供科学依据。     

大规模酵母双杂交技术及其在植物研究中的应用

近年来发展出的几种大规模酵母双杂交方法,已被成功用于植物蛋白质相互作用的研究,对于理解植物细胞内的分子机制具有重要意义。该文旨在介绍大规模酵母双杂交的技术的研究方法及其在植物蛋白质相互作用研究中的应用现状、存在的主要问题和解决办法,并对今后的发展前景进行了展望。     

酵母单杂交系统在植物抗渗透胁迫转录因子研究中的应用

酵母单杂交系统是由酵母双杂交系统衍生来的研究DNA与蛋白质之间相互作用的新型系统。该论文系统阐述了单杂交系统的基本原理和技术路线,详细综述了其在植物抗渗透胁迫转录因子各个研究领域的应用进展,即克隆抗渗透胁迫类转录因子基因,确定已知DNA-蛋白质的相互作用,定位已证实的具有相互作用的DNA结合结构域以及验证转录激活作用;并分析了当前该系统在植物抗渗透胁迫转录因子研究中存在的问题,进而结合自己的研究对解决问题的途径进行了探讨。     

Pepino mosaic virus triple gene block protein 1 (TGBp1) interacts with and increases tomato catalase 1 activity to enhance virus accumulation

Various plant factors are co‐opted by virus elements (RNA, proteins) and have been shown to act in pathways affecting virus accumulation and plant defence. Here, an interaction between Pepino mosaic virus (PepMV) triple gene block protein 1 (TGBp1; p26) and tomato catalase 1 (CAT1), a crucial enzyme in the decomposition of toxic hydrogen peroxide (H₂O₂), was identified using the yeast two‐hybrid assay, and confirmed via an in vitro pull‐down assay and bimolecular fluorescent complementation (BiFC) in planta. Each protein was independently localized within loci in the cytoplasm and nuclei, sites at which their interaction had been visualized by BiFC. Following PepMV inoculation, CAT mRNA and protein levels in leaves were unaltered at 0, 3 and 6 days (locally) and 8 days (systemically) post‐inoculation; however, leaf extracts from the last two time points contained increased CAT activity and lower H₂O₂ levels. Overexpression of PepMV p26 in vitro and in planta conferred the same effect, suggesting an additional involvement of TGBp1 in potexvirus pathogenesis. The accumulation of PepMV genomic and subgenomic RNAs and the expression of viral coat protein in noninoculated (systemic) leaves were reduced significantly in CAT‐silenced plants. It is postulated that, during PepMV infection, a p26–CAT1 interaction increases H₂O₂ scavenging, thus acting as a negative regulator of plant defence mechanisms to promote PepMV infections.     

A novel plant homeodomain protein interacts in a functionally relevant manner with a virus movement protein

Tomato bushy stunt virus and its cell-to-cell movement protein (MP; P22) provide valuable tools to study trafficking of macromolecules through plants. This study shows that wild-type P22 and selected movement-defective P22 amino acid substitution mutants were equivalent for biochemical features commonly associated with MPs (i.e. RNA binding, phosphorylation, and membrane partitioning). This generated the hypothesis that their movement defect was caused by improper interaction between the P22 mutants and one or more host factors. To test this, P22 was used as bait in a yeast (Saccharomyces cerevisiae) two-hybrid screen with a tobacco (Nicotiana tabacum) cDNA library, which identified a new plant homeodomain leucine-zipper protein that reproducibly interacted with P22 but not with various control proteins. These results were confirmed with an independent in vitro binding test. An mRNA for the host protein was detected in plants, and its accumulation was enhanced upon Tomato bushy stunt virus infection of two plant species. The significance of this interaction was further demonstrated by the failure of the homeodomain protein to interact efficiently with two of the well-defined movement-deficient P22 mutants in yeast and in vitro. This is the first report, to our knowledge, that a new plant homeodomain leucine-zipper protein interacts specifically and in a functionally relevant manner with a plant virus MP.     

AtSARK互作蛋白的筛选与鉴定

植物LRR型类受体蛋白激酶在植物生命活动中发挥着重要作用。前期研究发现了一个通过生长素和乙烯的协同作用参与拟南芥叶片衰老过程正调控的类受体蛋白激酶, AtSARK。为深入研究 AtSARK 蛋白的作用机制, 文章采用酵母双杂交系统, 以AtSARK胞内域（AtSARK-CD）为诱饵蛋白, 对拟南芥均一化cDNA文库进行筛选, 得到83个AtSARK的候选互作组分, 经过复筛, 初步发现AtSARK的互作组分包括14-3-3蛋白、FKBP-型肽脯氨酰顺反异构酶、醛缩酶超家族成员、RING/U-box 超家族成员以及WRKY转录因子家族成员。我们对其中一个功能未知的醛缩酶家族基因AtFBA5 （AT4G26530）的表达模式进行了分析, 并用GST pulldown实验证实了AtSARK-CD与 AtFBA5间存在直接的相互作用。At-SARK互作组分的文库筛选及AtFBA5的分离有利于进一步研究 AtSARK 基因在衰老信号通路中的作用机制。     

OsBP-5与OsEBP-89两蛋白之间相互作用区域的确定

OsBP-5(MYC类转录因子)与OsEBP-89(AP2/EREBP类转录因子)两个蛋白之间可以相互作用,并能协同调控水稻waxy基因的表达.将OsBP-5与OsEBP-89 cDNA的不同限制性片段分别克隆到酵母双杂交系统的载体上,利用酵母双杂交的方法确定了OsEBP-89中与OsBP-5相互作用的区域位于AP2/EREBP保守域的RAYD元件内;OsBP-5中与OsEBP-89相互作用的区域则有两个区段,它们分别位于Pro68与Val171之间和Leu284与Gly335之间,而不是位于HLH保守域内.酵母系统中的实验还表明,OsEBP-89的3′端部分氨基酸在一定程度上防碍了它与OsBP-5蛋白的相互作用.     

An ARID family protein binds to the African swine fever virus encoded ubiquitin conjugating enzyme, UBCv1

The NH(2)-terminal end of a protein, named SMCp, which contains an ARID (A/T rich interaction domain) DNA binding domain and is similar to the mammalian SMCY/SMCX proteins and retinoblastoma binding protein 2, was shown to bind the African swine fever virus encoded ubiquitin conjugating enzyme (UBCv1) using the yeast two hybrid system and in in vitro binding assays. Antisera raised against the SMCp protein were used to show that the protein is present in the cell nucleus. Immunofluorescence showed that although UBCv1 is present in the nucleus in most cells, in some cells it is in the cytoplasm, suggesting that it shuttles between the nucleus and cytoplasm. The interaction and co-localisation of UBCv1 with SMCp suggest that SMCp may be a substrate in vivo for the enzyme.