Mdfic与Rhox5蛋白相互作用的关键结构域鉴定

Mdfic（MyoD family inhibitor domain containing）是一个新发现的含有MyoD抑制素结构域（I-mfa domain）的转录调控因子,可能在肌细胞的分化过程中发挥重要作用. 小鼠Rhox5为同源异型框基因,隶属于Rhox基因簇（reproductive homeobox on the X chromosome genes cluster）β亚簇.在前期证实Mdifc能结合Rhox5蛋白的基础上,进一步鉴定两者相互作用的关键结构域.生物信息学分析Mdfic 的氨基酸序列,PCR方法扩增Mdfic A截短型片段（第72～247位氨基酸残基）,含保守的I-mfa结构域; 双向酵母双杂交和体外GST-Pull down结果表明,该截短型片段可以与Rhox5蛋白结合,且结合力度较完整的Mdfic蛋白强; 将Mdfic A片段划分为两段: Mdfic B（72～191 aa, 不含I-mfa结构域）和Mdfic C（191～247 aa, 含I-mfa结构域）.结果表明,含保守I-mfa结构域的Mdfic C截短型片段丧失了与Rhox5蛋白结合的能力,而不含I-mfa结构域的Mdfic B截短型片段可以结合Rhox5蛋白. 鉴于Mdfic蛋白的非I-mfa结构域在Rhox5/Mdfic结合中发挥关键作用, Rhox5与Mdfic的结合可能进一步调控由Mdfic的I-mfa结构域参与的其他转录因子（如MyoD）的调控,三者形成一个复杂的调控网络,共同参与肌细胞发生及分化的调控.     

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。     

肠道病毒71型3D聚合酶转录激活域的界定

EV71是导致手足口病的主要病原体之一,其3D聚合酶作为依赖于RNA的RNA聚合酶,在病毒基因组转录及复制过程中发挥重要作用。当前,3D与宿主细胞的相互作用鲜有研究。酵母双杂交实验是研究蛋白质相互作用成熟有效的方法。本文将3D基因克隆至pGBKT7载体,构建了用于酵母双杂交实验的诱饵质粒,鉴定正确后转化酵母细胞AH109,依次检测了3D蛋白的表达、细胞毒性和自激活能力,结果表明3D基因可在AH109菌株中表达,对后者生长无显著影响,但融合蛋白具有自激活能力。进一步构建一系列含3D蛋白截短体的诱饵质粒,通过自激活实验界定了3D的最小转录激活域(1~94aa),为后续利用酵母双杂交技术研究与3D相互作用的细胞蛋白奠定了基础。     

酵母双杂交衍生系统

酵母双杂交系统是在酵母体内分析蛋白质蛋白质相互作用的基因系统,由Fields等人于1989年首次建立并得到广泛地应用。十余年来,随着酵母双杂交迅速推广,不断涌现出一些衍生系统,其中包括酵母双杂交的二元诱饵系统,逆向双杂交系统,非转录读出特点的双杂交系统(如Sos蛋白招募系统、PI3K介导的靶蛋白识别系统和断裂泛素为基础的双杂交系统)以及转录激活因子与其相关蛋白之间的相互作用的双杂交系统(如以polⅢ为基础的杂交系统和RTA系统)等。它们的建立在很大程度上克服了传统酵母双杂交系统的局限性,扩大了被研究的蛋白质的范围,提高了系统的灵敏度。     

FHL2通过相互作用抑制Id2的功能活性

分化抑制蛋白2（Id2）通过抑制碱性螺旋-环-螺旋（bHLH）类转录因子的功能活性调控多种组织细胞的分化发育，并参与人类多种肿瘤的发生与进展.Id2相互作用蛋白可能调控其翻译后的功能活性．本研究以HLH结构域缺失的Id2作为诱饵蛋白，采用酵母双杂交方法对MCF-7 cDNA文库进行筛选，识别了1个新的Id2相互作用蛋白FHL2 (属于LIM蛋白家族的一员)，哺乳动物双杂交实验系统验证了Id2与FHL2之间的相互作用，同时证实,该作用不依赖于Id2中的HLH结构域；GST-pulldown、免疫共沉淀方法,进一步证实FHL2/Id2之间的相互作用；免疫荧光共定位实验结果证实,FHL2/Id2相互作用主要发生在细胞核内；共转染实验结果发现,FHL2通过相互作用阻抑了Id2对bHLH类转录因子E47的功能抑制活性．总之，本研究识别了1个新的Id2相互作用蛋白FHL2，通过直接的相互作用，FHL2抑制了Id2的功能活性，FHL2可能参与调控Id2介导的细胞分化与发育过程，并可能参与肿瘤的发生与进展．     

用于蛋白质间相互作用研究的新型双杂交系统

近年来,一些不依赖于转录因子活性的新型双杂交系统相继建立,如分离的泛素系统、蛋白质片段互补分析、阻遏物重构分析和SOS恢复系统等。同利用转录因子活性的酵母双杂交系统相似,这些方法也利用了一些活性蛋白的结构与功能特点来研究蛋白质间相互作用,这些活性蛋白不是转录因子,但也可在结构上进行分离可通过重构使其生物活性得以恢复。由于这些新型双杂交系统的各自特点,使得它们成为酵母双杂交系统的有益补充和研究蛋白质间相互作用的有力工具。     

酵母双杂交筛选类固醇激素合成急性调节蛋白的相互作用蛋白质

目的:利用酵母双杂交技术筛选人肝cDNA文库中与类固醇激素合成急性调节蛋白(STAR)相互作用的蛋白质。方法:将全长STAR基因克隆到酵母表达载体pDBLeu中,形成诱饵;将构建好的诱饵质粒转化至AH109酵母感受态中,利用酵母双杂交技术筛选人肝cDNA文库中与其相互作用的蛋白质,并进行相互作用的回转验证。结果:构建了酵母诱饵蛋白表达质粒pDBLeu-STAR,并筛选到6个猎物,其中有5对相互作用回转验证阳性。结论:为进一步研究STAR的功能和作用机制提供了新的线索。     

POMP与SuFu相互作用调控Hedgehog信号通路的活性

Hedgehog信号通路在胚胎发育、组织再生中发挥重要的作用,且与癌症发生发展密切相关. 其胞内调控组分Suppressor of Fused（SuFu）蛋白通过结合转录因子Gli(s),负调控该信号通路,但其作用的分子机制仍不甚清楚. 在本项研究中,以人SuFu作为诱饵蛋白,利用酵母双杂交技术成功地筛选到1个新的相互作用因子-蛋白酶体成熟蛋白（POMP）. 通过免疫共沉淀、体外GST pull-down和免疫细胞化学实验验证其相互作用. 为了探究POMP与SuFu的相互作用对Hedgehog信号通路的影响,构建了POMP的过表达质粒和干扰质粒（miR-RNAi）以及转录因子Gli活性检测系统,即荧光素酶报告基因法,结果显示,过表达SuFu蛋白时POMP正调控Hedgehog信号通路,而下调POMP的表达则抑制Gli的活性. 该研究结果揭示了POMP新的生物学功能,为阐明Hedgehog信号通路的具体分子机制提供了新的线索.     

BRPF1及其新型转录本BRPF2与RHOX5蛋白间的相互作用

RHOX5基因是最早发现的小鼠RHOX基因簇(reproductive homeobox on the X chromosome)成员,可特异性地在生殖系统中表达.RHOX5蛋白在胚胎发育、生殖组织的发育、精子的生成和成熟等多个环节发挥作用,但其功能的发挥途径尚不明确.在前期筛选与RHOX5蛋白相互作用的分子中初步获得一个BRPF1的新型转录本BRPF2.进一步构建pGBKT7-BRPF2质粒,酵母双杂交实验确定其与RHOX5蛋白的相互作用,GST-pull down实验确定其在体外的直接结合;PCR扩增BRPF1基因,构建pGBKT7-BRPF1和pGADT7-BRPF1质粒,酵母双杂交实验和GST-pull down实验证明RHOX5蛋白亦可以直接结合BRPF1蛋白.BRPF1及其新型转录本BRPF2与RHOX5蛋白间的相互作用证实暗示了BRPF2极有可能与BRPF1竞争性结合RHOX5蛋白,为三种蛋白功能的研究提供了新的思路.     

酵母双杂交技术研究与人孕酮受体B相互作用的蛋白质

应用酵母双杂交技术研究与人孕酮受体B（hPRB）发生相互作用的蛋白质,有助于进一步阐明其在乳腺癌的发生发展中发挥重要作用的调控机制。应用酵母双杂交系统3,以hPRB不同结构域为诱饵,筛选人乳腺cDNA文库,寻找能与之相互作用的蛋白质,并运用X—α—Gal等实验提供的信息,筛除假阳性克隆。最终以AF1-DBD结构域作为诱饵最终筛出了1个阳性克隆,经测序及生物信息学分析,这个克隆所编码的蛋白为PIAS3（活化的STAT3的蛋白抑制剂）。结果表明,孕激素受体可以和PIAS3发生相互作用,它们的相互作用有可能参与乳腺癌的生长调控。     

Interaction of mouse Pem protein and cell division cycle 37 homolog

Mouse Pem, a homeobox gene, encodes a protein consisting of 210 amino acid residues. To study the function of mouse Pem protein, we used the yeast two-hybrid system to screen the library of 7-day mouse embryo with full-length mouse Pem cDNA. Fifty-two colonies were obtained after 1.57×10^8 colonies were screened by nutrition limitation and β-galactosidase assay. Seven individual insert fragments were obtained from the library, and three of them were identified, one of which was confirmed to be the cell division cycle 37 （Cdc37） homolog gene by sequencing. The interaction between mouse Pem and Cdc37 homolog was then confirmed by glutathione S-transferase pull-down assay, and the possible interaction model was suggested.     

Forced expression of the homeobox-containing gene Pem blocks differentiation of embryonic stem cells.

Similarities in the differentiation of mouse embryos and ES cell embryoid bodies suggest that aspects of early mammalian embryogenesis can be studied in ES cell embryoid bodies. In an effort to understand the regulation of cellular differentiation during early mouse embryogenesis, we altered the expression of the Pem homeobox-containing gene in ES cells. Pem is normally expressed in the preimplantation embryo and expressed in a lineage-restricted fashion following implantation, suggesting a role for Pem in regulating cellular differentiation in the early embryo. Here, we show that the forced expression of Pem from the mouse Pgk-1 promoter in ES cells blocks the in vitro and in vivo differentiation of the cells. In particular, embryoid bodies produced from these Pgk-Pem ES cells do not differentiate into primitive endoderm or embryonic ectoderm, which are prominent features of early embryoid bodies from normal ES cells. This Pgk-Pem phenotype is also different from the null phenotype, as embryoid bodies derived from ES cells in which endogenous Pem gene expression has been blocked show a pattern of differentiation similar to that of normal ES cells. When the Pgk-Pem ES cells were introduced into subcutaneous sites of nude mice, only undifferentiated EC-like cells were found in the teratomas derived from the injected cells. The Pem-dependent block of ES cell differentiation appears to be cell autonomous; Pgk-Pem ES cells did not differentiate when mixed with normal, differentiating ES cells. A block to ES cell differentiation, resulting from the forced expression of Pem, can also be produced by the forced expression of the nonhomeodomain region of Pem. These studies are consistent with a role for Pem in regulating the transition between undifferentiated and differentiated cells of the early mouse embryo.