酵母双杂交技术应用进展

酵母双杂交技术是鉴定蛋白互作最有效和最广泛的分子生物学技术。该技术能直接作用于活细胞,检测细胞内蛋白质互作,具有成本低、易操作、可达到全基因组水平、能进行品种间的互作鉴定等诸多优点。较之传统的检测方法有明显优势,已在越来越多的领域得到应用。对酵母双杂交的技术原理以及应用进行了综述,介绍了该技术在发现新蛋白质、探究蛋白质功能、建立基因组蛋白连锁图、研究人类DNA文库和筛选药物作用位点等方面的重要应用,以期为该技术的广泛应用提供参考。     

细菌双杂交系统及其在病原微生物学中的应用

细菌双杂交系统是一种用于体内研究蛋白质之间相互作用的有力工具。近年来,新的细菌双杂交系统被不断地开发,并被广泛地应用于病原微生物基因产物功能和致病机制研究。本文主要就细菌双杂交系统的原理与分类,在对病原微生物蛋白质之间相互作用的识别与作用域作图、基因组范围的蛋白质之间相互作用图谱的描绘、基因工程和药物的开发中的应用以及其优缺点等方面进行综述。     

人类蛋白质相互作用组

高通量酵母双杂交与免疫亲和纯化技术的快速发展和日臻成熟,使得在蛋白质组水平上大规模地研究蛋白质之间的相互作用成为可能。目前,人类蛋白质互作网络在细胞、组织、器官乃至整个个体水平的研究已经陆续展开。蛋白质互作网络中蛋白质数量也由少数几个向整个蛋白质组扩展。同时,功能、疾病、生态等相关的蛋白质互作网络研究也取得了一定的成果。然而,人类的蛋白质互作网络研究正面临着一些问题和挑战。本文综述了人类蛋白质互作网络的研究方法、研究进展以及面临的挑战,同时指出了人类蛋白质互作网络研究的方向和目标。     

利用酵母双杂交系统研究植物与病毒蛋白相互作用的进展

在长期进化中,植物形成了抵御病毒等病原微生物侵染的精细防御系统。在病毒侵染、复制和传播过程中,其编码的一些蛋白,如外壳蛋白、运动蛋白、复制酶类等能够与植物基因编码的蛋白发生相互作用。酵母双杂交系统是体外研究蛋白质间相互作用的有利工具,不但可以用于研究已知蛋白质的互作,还可以发现新蛋白,揭示特定蛋白互作网络与作用机制,在植物蛋白与病毒蛋白互作研究中已得到广泛的利用。本文主要综述利用酵母双杂交系统研究植物与病毒蛋白相互作用的国内外进展。     

细菌双杂交系统的应用和改进

细菌双杂交系统是新近建立的一种研究蛋白质间相互作用的方法。应用细菌双杂交系统可以研究环境因子对固氮调节蛋白NifL和NifA相互作用的影响。但实验结果中发现有假阳性的干扰。对照组大肠杆菌DHP1（cya^-）菌株,只含有产生T18－NifL或T25-NifL一种融合蛋白的质粒,也可导致菌株β－半乳糖苷酶活性的上升或生长在MacConkey/麦芽糖平板上菌落呈浅红色的假阳性结果。改用薄层层析法检测菌体抽出液中特异性的钙调蛋白依赖型腺苷酸环化酶活性,结果显示这一改进可排除细菌双杂交系统中可能出现的假阳性。     

双杂交系统及其应用

双杂交系统是近年发展的一种研究蛋白质之间相互作用的新方法.它既可以分析蛋白质在体内的相互作用,又可以克隆与已知蛋白质相互作用的未知蛋白质基因.本文对其原理和具体应用作一综述.     

蛋白质相互作用研究的新技术与新方法

目前,蛋白质相互作用已成为蛋白质组学研究的热点. 新方法的建立及对已有技术的改进标志着蛋白质相互作用研究的不断发展和完善．在技术改进方面,本文介绍了弥补酵母双杂交的蛋白定位受限等缺陷的细菌双杂交系统;根据目标蛋白特性设计和修饰TAP标签来满足复合体研究要求的串联亲和纯化技术,以及在双分子荧光互补基础上发展的动态检测多个蛋白质间瞬时、弱相互作用的多分子荧光互补技术．还综述了近两年建立的新方法：与免疫共沉淀相比,寡沉淀技术直接研究具有活性的蛋白质复合体;减量式定量免疫沉淀方法排除了蛋白质复合体中非特异性相互作用的干扰;原位操作的多表位－配基绘图法避免了样品间差异的影响,以及利用多点吸附和交联加固研究弱蛋白质相互作用的固相蛋白质组学方法.     

类蛋白质互作网络hub蛋白与其结构域关联分析

hub蛋白质作为参与较多互作的"中心蛋白".在实现蛋白质功能和生命活动中发挥着关键作用.而结构域作为蛋白质上的基本功能区域,决定着蛋白质功能及蛋白质互作的情况.互作网络中hub蛋白质和结构域对于蛋白质功能的实现均起到决定性的作用.对蛋白质互作与结构域的关系分析表明.蛋白质互作与结构域之间存在着密切的联系.对人类蛋白质互作网络中的hub蛋白与结构域进行关联分析.探讨hub蛋白及其互作partner与结构域数目之间的关系,并通过hub蛋白质之间的互作对相应结构域的关系进行进一步的论证.     

发展中的酵母杂交体系

酵母杂交体系包括双杂交、反向双杂交和三杂交等体系。双杂交作为一种新兴的体内研究蛋白质之间相互作用的方法,已经得到了广泛的应用。而反向双杂交和三杂交系统是在双杂交基础上发展起来的两种新技术。反向双杂交除了筛选突变株,以获取蛋白质结合的信息外,还能发现可导致已知蛋白质间特异相互作用发生解离的肽类或其他小分子物质,进一步分析蛋白质间作用位点、调控。三杂交系统则在蛋白质与小分子配基之间以及多种蛋白质之间相     

玉米酵母双杂交cDNA文库的构建及ZmCEN互作蛋白的筛选

为阐明玉米中心蛋白(ZmCEN)的生物学功能,采用酵母双杂交技术对其互作蛋白进行研究。提取玉米(Zea mays L.)自交系‘郑58’幼苗的总RNA,利用SMART技术反转录合成ds cDNA,构建以pGBKT7为载体的酵母双杂交cDNA文库;依据ZmCEN基因的CDS序列设计引物,构建重组诱饵载体(pGBKT7-ZmCEN)转化酵母菌株Y2HGold,检测诱饵载体的毒性与自激活能力后,筛选与玉米中心蛋白(ZmCEN)互作的猎物蛋白。将筛选的互作蛋白NAC67和TONNEAU1b(TON1b)再次验证相互作用,并选取互作蛋白TON1b,采用BiFC实验分别构建ZmCEN-pSPYNE和TON1b-pSPYCE BiFC半分子重组载体,转化拟南芥原生质体,进一步验证它们在细胞内的互作;并利用Uniprot和KEGG在线网站对互作蛋白进行gene ontology(GO)注释分析。结果表明:玉米全株幼苗的cDNA文库库容量达到2.56×107 CFU,文库滴度5.36×108 CFU/mL,符合建库要求。经检测诱饵载体无毒性也无自激活功能,所筛选的cDNA文库经测序和Blast比对分析以及共转验证,最终得到28个与诱饵蛋白ZmCEN互作的蛋白质。GO注释显示互作蛋白参与的生物过程有21种。BiFC结果显示,蛋白TON1b与ZmCEN在拟南芥原生质体细胞内互作而形成互补,从而产生黄色荧光,进一步证实了两者存在互作关系。酵母双杂交系统cDNA文库的成功构建与筛选,为进一步研究玉米ZmCEN及其与互作蛋白的作用机制奠定了基础。     

细菌双杂交系统的改进

解析蛋白质之间的相互作用,对理解调控和代谢等生物学过程具有重要意义。其中基于互补腺苷酸环化酶功能的细菌双杂交系统是一种研究蛋白质之间相互作用的有效手段。本文在利用该系统时发现存在假阳性高的缺陷。进一步报告基因活性分析表明产生假阳性的原因是不同克隆的生理状态影响了LacZ的输出,即lacZ启动子除了受cAMP信号分子的控制,还受到其他调控蛋白的直接或间接的调控。为了降低生理因素对报告基因的影响,我们向该系统引入用多拷贝lacZ启动子控制的gfp报告基因。这不仅通过增加lacZ启动子的数量,弱化了生理因素的影响;还实现了第二个报告基因gfp与lacZ同时报告蛋白质之间的相互作用情况,提高了输出的准确性。系统的实验验证表明,我们改进的细菌双杂交系统的灵敏性确实得到大幅提高。     

以报告基因分析霍乱弧菌噬菌体VP1的预测启动子

VP1为感染并裂解霍乱弧菌的噬菌体,全基因组为环状双链DNA。通过测定该基因组序列,预测出15个可能的启动子区,利用报告基因质粒转化及全噬菌体共感染的策略分析了这些推测启动子在霍乱弧菌中的活性,将预测的启动子区分别克隆到启动子探测lacZ融合质粒载体pRS1274,在转化于大肠埃希氏菌受体菌株JM109中时,所有克隆子均呈现兰斑。同时将质粒电击到缺失了lacZ基因的霍乱弧菌菌株7743△Z,然后用噬菌体VP1感染转化菌株。在转化成功的13个含预测启动子片段的重组质粒中,通过检测β_半乳糖苷酶活性表达随感染后时间的变化,提示P17为早期启动子,P2、P3、P9等为中期启动子,P18为晚期启动子。     

Identification of the genomic region determining serotype specificity of Vibrio cholerae 01

A 2.1-kb genomic region responsible for Ogawa serotype specificity of Vibrio cholerae 01 was identified by cosmid cloning and recombinant plasmid experiments. The plasmid carrying this region derived from Ogawa type Vibrio cholerae NIH 41 coded for a specific protein of 27 kD, and was found to convert serotype specificity from Inaba to Ogawa when co-introduced into the Escherichia coli cells harboring a cloned 20-kilobase genomic DNA fragment of Inaba type Vibrio cholerae 35A3.     

不同来源RNA聚合酶对霍乱弧菌分型噬菌体VP3启动子的作用

目的:研究不同来源的RNA聚合酶对预测的霍乱弧菌分型噬菌体VP3启动子的作用。方法:以含有预测的VP3启动子区的片段取代质粒pRL-null的T7启动子区,以海肾萤光素酶基因Rluc为报告基因,在霍乱弧菌N16961内检测霍乱弧菌RNA聚合酶对克隆的启动子区的作用;将上述重组质粒和表达VP3 RNA聚合酶的质粒共转化大肠杆菌JM109,检测大肠杆菌和VP3的RNA聚合酶对克隆的启动子区的作用。结果:N16961的RNA聚合酶不能识别并作用于启动子P1、P2、P5、P6、P10和P12,JM109的RNA聚合酶可能识别并作用于启动子P7和P11;只有P2、P7、P8、P9、P13、P16和P17在JM109内可以被克隆表达的VP3 RNA聚合酶识别转录。结论:宿主菌N16961与非宿主菌JM109的RNA聚合酶识别转录VP3启动子的能力不同,可能与噬菌体的宿主特异性有关;VP3的RNA聚合酶对大部分有活性的VP3启动子具有直接启动转录作用,但部分启动子可能需要VP3或宿主蛋白的辅助作用才能表现出更强的活性;VP3启动子对VP3 RNA聚合酶的特异性也不同,P1、P2和P12对VP3的RNA聚合酶具有高度特异性,P7和P11的特异性较弱。     

A bacterial two-hybrid system that utilizes Gateway cloning for rapid screening of protein-protein interactions

Comprehensive clone sets representing the entire genome now exist for a large number of organisms. The Gateway entry clone sets are a particularly useful means to study gene function, given the ease of introduction into any Gateway-suitable destination vector. We have adapted a bacterial two-hybrid system for use with Gateway entry clone sets, such that potential interactions between proteins encoded within these clone sets can be determined by new destination vectors. We show that utilizing the Gateway clone sets for Francisella tularensis and Vibrio cholerae, known interactions between F. tularensis IglA and IglB and V. cholerae VipA and VipB could be confirmed with these destination vectors. Moreover, the introduction of unique tags into each vector allowed for visualization of the expressed hybrid proteins via Western immunoblot. This Gateway-suitable bacterial two-hybrid system provides a new tool for rapid screening of protein-protein interactions.     

Localization of structural genes of Vibrio cholerae cholerae toxin using the recombinant plasmid RP4omega elt

The recombinant plasmid RP4 omega elt carrying Escherichia coli heat-labile enterotoxin elt genes with 70-80% homology with genes vct of Vibrio cholerae has been constructed. We used this plasmid to determine localization of the cholerae toxin genes vct on the map of Vibrio cholerae cholerae. Two types of the donors were revealed in matings of 10 strains of V. cholerae cholerae 569B/RP4 omega elt with the polyauxotrophic recipients RV31 and RV175: some strains had enhanced frequency of mobilization of ilv-1 and lys-6 markers, the others--of trp-1. Our data suggest that structural vct genes are located within two regions of V. cholerae cholerae 569B chromosome: trp-1 and ilv-1--lys-6.     

Sensitivity of Vibrio cholerae to the lethal and mutagenic effects of UV-irradiation mediated by the presence of plasmids

The effect of UV-irradiation on Vibrio cholerae cells and its changes mediated by the plasmid R245 have been studied. Vibrio cholerae strains 569B and RV31 have been shown to be considerably more sensitive to lethal effect of UV-irradiation as compared with Escherichia coli and Salmonella typhimurium cells. Highly toxigenic strain 569B and practically atoxigenic strain RV31 have the same UV-sensitivity. Lethal effect of UV-irradiation on Vibrio cholerae cells is increased when the irradiated cells are plated on enriched media. UV-induction of mutations was not registered in plasmidless strains of Vibrio cholerae. Plasmid R245 increases UV-resistance of vibrio cells and makes them UV-mutable.