特异性的蛋白小分子荧光探针及其标记技术

活体蛋白荧光标记技术已经被广泛应用于蛋白质功能的可视化研究中。荧光蛋白常被用来研究蛋白质在生物体内的表达和定位,但由于它本身体积比较大,往往会影响目标蛋白的生物活性。特异性的小分子荧光探针以其体积小、膜透性好、背景噪音低以及制备方便的优点成为蛋白质研究的一个有力工具。本文将简要介绍近几年来各类特异性小分子蛋白荧光探针的研究进展。     

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.     

光激活荧光蛋白及其在植物分子细胞生物学研究中的应用

光激活荧光蛋白是指用特定光照射时, 其荧光特性发生显著改变的一类荧光蛋白。借助光激活荧光蛋白的这种特性,可以实现对活细胞、细胞器或胞内分子的时空标记和追踪。该文介绍了目前光激活荧光蛋白的性质, 并从多个方面对其应用进行了概括, 包括分子标记与动态分析、蛋白质相互作用、细胞器及细胞组分动态研究、细胞追踪以及在光激活定位显微镜中的应用等, 且对目前光激活荧光蛋白在植物分子细胞生物学中的应用进行了详细介绍。     

光激活荧光蛋白及其在植物分子细胞生物学研究中的应用

光激活荧光蛋白是指用特定光照射时,其荧光特性发生显著改变的一类荧光蛋白。借助光激活荧光蛋白的这种特性,可以实现对活细胞、细胞器或胞内分子的时空标记和追踪。该文介绍了目前光激活荧光蛋白的性质,并从多个方面对其应用进行了概括,包括分子标记与动态分析、蛋白质相互作用、细胞器及细胞组分动态研究、细胞追踪以及在光激活定位显微镜中的应用等,且对目前光激活荧光蛋白在植物分子细胞生物学中的应用进行了详细介绍。     

应用双分子荧光互补技术分析米曲霉Fus3与Ste12之间的蛋白互作

【背景】双分子荧光互补(Bimolecularfluorescencecomplementation,BiFC)在水稻恶苗病菌(Fusarium fujikuroi)等微生物蛋白互作中的应用已有报道,但在工业菌株米曲霉(Aspergillus oryzae)中还未见应用。【目的】探究米曲霉中Fus3和Ste12蛋白在生长发育中可能存在的相互作用关系,建立在米曲霉活细胞中检测蛋白互作的方法,即BiFC体系。该系统可用于特异性、可视化米曲霉目标蛋白在活细胞中的定位,并且可以更加直观地探究蛋白之间是否存在相互作用。【方法】利用MultisiteGateway复杂载体构建技术,使用切开的绿色荧光蛋白,将荧光蛋白分子的两个片段N端和C端分别与米曲霉Fus3和Ste12蛋白融合,对获得的转化株进行荧光观察。通过BiFC系统检测蛋白之间的相互作用。【结果】成功转化的米曲霉菌丝中观察到荧光,Fus3和Ste12在米曲霉中存在相互作用。【结论】通过BiFC技术证实蛋白质Fus3和Ste12在无性繁殖菌株米曲霉体内发生互作,暗示它们通过互作可能参与除了有性生殖之外的其他细胞功能,并为米曲霉蛋白互作功能研究提供一种新的检测技术和方法。     

一种改进的荧光共振能量转移方法分析同质二聚体内蛋白质-蛋白质相互作用

荧光共振能量转移(fluorescence resonance energy transfer, FRET)技术日益广泛的应用于检测活细胞中分子内和分子间的相互作用. 由于FRET仅发生于相互作用的供体和受体,即供体-受体复合物之间,所以检测的FRET信号必须经标准化处理以去除供体受体比例和浓度的影响然后才能够进行FRET的比较研究. 由于供体和受体的比例相同,分子内FRET的检测较为简单;而分子间FRET的检测存在更多的不确定因素,导致现有的方法很难精确定量.根据1类特殊的分子间相互作用,同质二聚体的独特特征,推导出供体 受体复合物的含量,进而开发了1种同质二聚体分子间FRET的精确定量的方法,以1种同质二聚体,雌激素受体α(estrogen receptor alpha, ERα)为供体和受体对,通过和其它的方法比较,证实了该方法用于FRET检测可获得更可靠的结果.     

蛋白质与脂质相互作用的研究技术

蛋白质与脂质的相互作用是细胞内多种生命现象的基础之一,两者相互作用的研究方法以及相互作用的机制都是当前生物化学研究的热点之一。该文介绍两者相互作用的不同研究方法,并比较了各种方法的优缺点和适用范围。     

新的用于蛋白质组学研究的二维蛋白质分析系统

蛋白质组学是生物技术领域的"新鲜事物",热衷于这一领域的学者正在争相研究人体内蛋白质的种类,以及蛋白质分子之间形成网络结构的机理.这些努力会给人类带来更多、更好的药物.     

利用荧光蛋白对大肠杆菌蛋白质Tat转运系统的研究

探讨了荧光蛋白作为报告蛋白用于蛋白质转运系统研究的可行性 ,结果表明海葵红色荧光蛋白聚集在细胞质内 ,不能转运至周质空间。而水母绿色荧光蛋白在Tat信号肽和Tat转运酶的共同作用下 ,以折叠形式转运至周质空间。通过荧光定量分析表明信号肽保守序列中的双精氨酸是保证绿色荧光蛋白转运及转运效率所必需的 ,且第二个精氨酸比第一个精氨酸更为重要。同时 ,揭示了Tat信号肽需要一定的高级结构才能行使功能 ;Tat信号肽不仅引导蛋白质的转运 ,而且也参与蛋白质的折叠。因此 ,绿色荧光蛋白是非常理想的报告蛋白 ,可用于研究Tat系统 ,但是海葵红色荧光蛋白易于聚集而不适合于此目的。     

固定化蛋白质A在流动注射荧光免疫分析中的应用

利用蛋白质A在近中性pH条件下,能够与大多数哺乳动物抗体的Fc部分结合;在低pH条件下,又能将抗体洗脱下来的特性,以一蛋白质A固相免疫反应器,分离与抗体结合及未结合的抗原.并结合流动注射进样方便的特点建立了一个快速、简便并易于自动化的流动注射荧光免疫分析方法.研究了各种实验变量对测定的影响,并用于人体转铁蛋白的测定．     

蛋白质相互作用实验技术的最新进展

蛋白质相互作用的研究, 是揭示生物体正常生长发育及其应对各种生物或(和)非生物胁迫的分子机制及其调控网络的重要途径。文章综述了近年来发展起来的研究蛋白质相互作用的常用实验性方法, 如酵母双杂交系统、串联亲和纯化、免疫共沉淀、GST Pull-down、双分子荧光互补、荧光共振能量转移、表面等离子共振分析, 介绍了其原理、发展进程, 并分析了其优缺点。     

DNA与蛋白质结合的荧光测定

构建了插入λ阻抑蛋白（Ｒｅｐ）的操纵基因（ＯＲ）和ＢｇｌⅡ识别位点的ＰＢＲ３２２重组质粒。阻抑蛋白与该质粒的相互作用可用ＢｇｌⅡ对它的水解作用引起的ＥＢ荧光变化来研究。在Ｅ．ｃｏｌｉ中表达的Ｒｅｐ表现了与该重组质粒结合的活力。核苷酸序列具精确二重对称性的ＯＲ（ＯＲｃｏｎｓ）对Ｒｅｐ的亲和力比天然的ＯＲ１小。     

绿色荧光蛋白的神奇功能

高通量遗传筛选已经揭示出许多潜在的蛋白质·蛋白质之间的相置作用．但这些作用需要进一步验证和研究。在本文中．研究者为解决这一问题．研发出一种简单的分析方法．它整合了含有绿色荧光蛋白（GFP）荧光影像的酵母双杂交系统的威力．可以直接显示活细胞中蛋白质－蛋白质相互作用。这种方法就是荧光双杂交（F2H）分析．它采用了经过修改的lac阻抑物系统,将一种荧光诱饵蛋白固着在染色体lac操纵子阵列．形成一个亮色斑点．具有不同荧光的诱捕融合蛋白质可根据颜色的变化进行共定位分析。     

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。     

细胞黏附分子互作网络的构建与分析

借助网络分析可对基因调控、蛋白质互作和信号转导等细胞活动进行全局和局部性质分析.以细胞黏附的蛋白质相互作用为对象,通过数据挖掘和可视化软件构建了整合蛋白介导的黏附分子互作网络,该分子互作网络由156种蛋白质通过690种相互作用相连,其平均节点度为8.66、平均聚集系数为0.24,平均路径长度为2.6.黏附分子互作网络中包含数个功能模块,这些模块涉及网络内部多种分子相互作用的启动与停止,并进一步影响细胞的黏附、迁移和骨架组织.对黏附分子网络进行模体筛选和比较,发现一些数量相对较少、以三元复合物为主要结构的关键模体,同时对各网络模块和模体对细胞黏附的调控作用进行了探讨.     

用酵母双杂交系统筛选与人甲硫氨酸氨基肽酶2相互作用的蛋白质

甲硫氨酸氨基肽酶 2 (type 2methionineaminopeptidase ,MetAP2 )是有效抑制血管生成的烟曲霉素类小分子化合物的蛋白质靶体。利用酵母双杂交系统筛选与MetAP2相互作用的蛋白质因子。首先将人MetAP2全长基因克隆至pGBKT7双杂合载体中 ,然后以构建的 pGBKT7MetAP2为靶蛋白质粒 ,筛选了人脑cDNA文库。在 2×10 6个转化子中得到 5个阳性克隆。序列测定表明 ,其中 3个阳性克隆编码人穴样内陷浮舰蛋白 (flotillin)片段 ,从而暗示MetAP2可能在flotillin参与的生物学过程中发挥作用     

无细胞系统的基因表达与蛋白质合成

无细胞翻译——利用细胞提取液在体外合成蛋白质,已是国外分子生物学实验室的一项常规技术,但在国内此项技术的利用却几乎是空白.对体外无细胞系统的特性、功能、优缺点及其进展等进行了全面的介绍,以期使国内学者了解和利用这一方便而有效的表达系统,进行应用生物化学与分子生物学的实验研究.     

用荧光影像系统研究莲子叶细胞中核酸和蛋白质的含量

用酶解法解离受精后５ ｄ 和２０ ｄ 的红莲（ Ｎｅｌｕｍｂｏ ｓｐ．） 子叶细胞,应用冷却型科学级电荷偶联装置（ＣＣＤ） 摄像式显微荧光影像系统对单个５ ｄ 细胞和２０ ｄ 细胞的ＤＮＡ、ＲＮＡ和总蛋白相对含量进行了相关测量。实验结果表明：２０ ｄ 细胞ＤＮＡ成为多倍化,为４Ｃ～８Ｃ水平。视窗分析表明：同一４ＣＤＮＡ 视窗中,２０ ｄ 细胞比５ ｄ 细胞的ＲＮＡ和总蛋白含量增加１１ 倍以上。２０ ｄ 细胞的两个ＤＮＡ视窗（４Ｃ和８Ｃ） 中,随着ＤＮＡ倍性的增高,ＲＮＡ 和总蛋白含量也以大致上相应的倍数增高。这些数据表明：红莲子叶贮存蛋白的大量积累既与ＤＮＡ 倍性有关,又与发育过程中贮存蛋白亚基基因选择性的表达有关     

PKCε与Lck在细胞内直接相互作用的荧光共振能量转移证据

蛋白激酶Cε亚型 (PKCε)和蛋白酪氨酸激酸Lck均在心肌缺血预适应的信号转导中起着十分重要的作用 .构建PKCε和Lck与绿色荧光蛋白的融合蛋白的真核细胞表达载体 .将其共转染H2 93细胞进行表达 .用荧光显微镜观察到荧光共振能量转移现象 ,从而获得了PKCε和Lck在细胞内发生直接相互作用的证据