双分子荧光互补技术

双分子荧光互补（bimolecular fluorescence complementation, BiFC）是近年发展起来的用于体内或体外检测蛋白质相互作用的一项新技术.该技术是将荧光蛋白在合适的位点切开形成不发荧光的2个片段,这2个片段借助融合于其上的目标蛋白的相互作用,彼此靠近,重新形成能具有活性的荧光蛋白.BiFC方法简单直观,既可以检测蛋白之间的相互作用,也可以定位相互作用蛋白质的位点.多色BiFC系统共用或与荧光共振能量转移（FRET）技术联用,还可以检测细胞内多个蛋白质的相互作用.     

双分子荧光互补技术及其在蛋白质相互作用研究中的应用

双分子荧光互补(bimolecularfluorescencecomplementation,BiFC)分析技术,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(multicolorBiFC),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.     

双分子荧光互补技术在动物病毒中的研究进展

病毒侵染宿主的过程存在着一系列相互作用,了解病毒与宿主之间的蛋白质相互作用对于深入研究病毒具有重要意义。在众多研究蛋白质相互作用的方法中,双分子荧光互补技术（bimolecular fluorescence complementation,BiFC）因其能在活细胞中可视化相互作用而被广泛应用。介绍了双分子荧光技术的原理、发展和优势,总结了双分子荧光技术在动物病毒以及抗病毒药物研究中的应用,并进一步阐述了新型双分子荧光系统的原理,以期为研究动物病毒致病机制和抗病毒药物研发提供新的思路。     

荧光双分子互补分析Ezrin与L-periaxin的互作模式

腓骨肌萎缩症4F亚型是Periaxin基因的突变所导致一种脱髓鞘型遗传病. Periaxin蛋白是外周神经系统中特异且大量表达的蛋白,在髓鞘成熟与维护中发挥重要作用.而Ezrin是一种膜骨架连接蛋白,在细胞形态的维持、运动、黏附等方面发挥重要作用.在前期已证实L-periaxin与Ezrin间存在蛋白互作的基础上,本文通过分子荧光互补实验,结合免疫荧光定位实验、免疫共沉淀等技术,进一步分析并揭示了L-periaxin蛋白与Ezrin蛋白之间的互作方式,具体为L-periaxin(1 200 aa)与Ezrin(1 296 aa)以及L-periaxin (1 060～1 461 aa)与Ezrin(475～585 aa)以“头对头”与“尾对尾”的方式发生相互作用.Ezrin可能是一种引导L-periaxin在施万细胞膜上堆积的新的分子配体,二者可能通过蛋白分子间更加紧密的方式完成在细胞膜处的堆积,参与到髓鞘的维护中.     

双分子荧光互补技术在神经系统变性疾病蛋白质寡聚化研究中的应用

神经系统变性疾病(ND)的病理特征是蛋白质聚集在细胞内或细胞外形成异常的堆积体而导致神经毒性。双分子荧光互补技术(Bi FC)是研究ND相关蛋白质寡聚化分子机制的重要工具。与其他技术不同的是,Bi FC不但可以在生理环境中对蛋白质-蛋白质之间的相互作用进行可视化检测,而且能够提供详细的亚细胞定位信息。本文通过综述Bi FC技术的原理、优缺点及其在ND研究领域中的应用进展,探讨该技术对揭示寡聚体和包涵体形成原因方面的潜力,为神经系统疾病开发新的治疗策略提供重要参考。     

双分子荧光互补系统分析S-periaxin蛋白的聚合

S-periaxin蛋白是施旺氏细胞特异性表达的一种蛋白,在维持髓鞘的稳定方面发挥重要作用,该蛋白基因的突变引起腓骨肌萎缩症4F亚型的发生。Periaxin基因由于mRNA剪切方式的不同可以编码两种长短不同的含PDZ结构域的蛋白,即L-periaxin和S-periaxin。两种蛋白在施旺氏细胞的定位存在明显的差异,相对L-periaxin而言,S-periaxin无论是分子结构还是生物学功能均未见相关研究。该文从大鼠的施旺氏细胞系RSC96克隆了S-periaxin基因,构建了原核表达载体pETM-3C-S-periaxin,在大肠杆菌中进行重组表达,经Ni-NTA亲和柱和Sephacryl S-200凝胶层析柱获得电泳纯的目的蛋白。体外戊二醛交联分析蛋白的聚合状态表明,S-periaxin蛋白在体外易于形成不同聚合度的聚合物。免疫共沉淀也表明,S-periaxin蛋白存在同源蛋白间相互作用。另外,构建了原、真核双分子荧光互补系统,并利用该系统分析了细胞内S-periaxin蛋白间的相互作用。     

基于VN210/VC210的双分子荧光互补定量分析cofilin-actin相互作用的特异性

摘要 目的：利用双分子荧光互补技术定量分析cofilin-actin的特异性相互作用。方法：首先构建表达VN210（编码荧光蛋白Venus 1-210氨基酸）和VC210（编码荧光蛋白Venus 210-238氨基酸）探针的质粒,通过梯度剂量转染检测该探针对的自组装能力;其次构建VN210/VC210与bJun、bFos、Fos△zip、cofilin（WT）、cofilin （S3E）和actin的融合表达载体,在HeLa细胞中分别过表达不同载体组合,以VN210-bJun/bFos-VC210组作为阳性对照,以VN210-bJun/bFos△zip-VC210组作为阴性对照,使用多功能细胞观测显微镜观察并拍摄荧光图像;最后使用多功能微孔板检测仪,对对照组进行波谱扫描,确定最适合检测的激发光波长和发射光波长,再以此选择波长检测实验组中可观察到荧光信号组合的荧光强度,进行统计分析。结果：(1) VN210/VC210在各转染剂量组中均未观察到荧光信号;(2) 阳性对照组可观察到荧光信号,阴性对照组未观察到荧光信号;实验组中,VN210-cofilin(WT)/actin-VC210组荧光信号较强,VN210-cofilin(S3E)/actin-VC210和VN210/actin-VC210组荧光信号较弱,其余组均观察不到荧光信号;(3) 产生荧光信号的实验组中,VN210-cofilin(S3E)/actin-VC210和VN210/actin-VC210组间的荧光信号无显著差异,但分别与VN210-cofilin(WT)/actin-VC210组具有显著差异。结论：VN210/VC210双分子荧光互补技术可定量检测cofilin-actin的特异性相互作用。     

萤火素酶互补实验检测蛋白互作

蛋白质-蛋白质相互作用在真核生物的各项生命活动中发挥重要作用。与其它蛋白质互作研究技术相比,借助于烟草(Nicotiana benthamiana)瞬时表达系统的萤火素酶互补实验(LCA)具有简单、灵敏、可靠、高效和低背景等优点,并可轻松扩展为大规模蛋白质互作的筛选和验证研究。该文介绍了萤火素酶互补实验的具体操作过程,通过2种数据收集方法来定性并定量分析生物发光或发光强度,从而检测植物目标蛋白之间的相互作用。     

Relationship between Chemical Structure and Selectivity in Herbicidal Activity of trans-β-(2,4-Dichlorophenoxy)-acrylates against Rice Plant and Barnyard-grass

Twenty one esters of trans β-(2,4-dichlorophenoxy)acrylic acid were prepared and their inhibitory activity against shoot elongation in the rice plant and barnyard-grass was measured. The relationship between herbicidal activity and chemical structure was analysed using the Hansch approach. The selectivity (activity against barnyard-grass/activity against the rice plant) was mainly due to the lipophilic property of the esters between the two plant species.     

Multicolor bimolecular fluorescence complementation reveals simultaneous formation of alternative CBL/CIPK complexes in planta

The specificity of intracellular signaling and developmental patterning in biological systems relies on selective interactions between different proteins in specific cellular compartments. The identification of such protein-protein interactions is essential for unraveling complex signaling and regulatory networks. Recently, bimolecular fluorescence complementation (BiFC) has emerged as a powerful technique for the efficient detection of protein interactions in their native subcellular localization. Here we report significant technical advances in the methodology of plant BiFC. We describe a series of versatile BiFC vector sets that are fully compatible with previously generated vectors. The new vectors enable the generation of both C-terminal and N-terminal fusion proteins and carry optimized fluorescent protein genes that considerably improve the sensitivity of BiFC. Using these vectors, we describe a multicolor BiFC (mcBiFC) approach for the simultaneous visualization of multiple protein interactions in the same cell. Application to a protein interaction network acting in calcium-mediated signal transduction revealed the concurrent interaction of the protein kinase CIPK24 with the calcium sensors CBL1 and CBL10 at the plasma membrane and tonoplast, respectively. We have also visualized by mcBiFC the simultaneous formation of CBL1/CIPK1 and CBL9/CIPK1 protein complexes at the plasma membrane. Thus, mcBiFC provides a useful new tool for exploring complex regulatory networks in plants.