大规模酵母双杂交技术的发展及其在蛋白质相互作用组学中的应用

酵母双杂交技术作为研究蛋白质相互作用的主要方法,在规模化蛋白质相互作用研究中占据举足轻重的地位。虽然蛋白质相互作用的数据逐年递增,但是还远不能满足"大数据"的实际需求。为了使蛋白质相互作用组学研究更加高效、快捷、准确,以及使酵母双杂交适用于全基因组规模筛选和蛋白质相互作用数据高度覆盖的研究需求,近年来对酵母双杂交技术进行了一系列的改进和发展。综述了近年来在规模化蛋白质相互作用组学研究中,酵母双杂交技术的最新改进和发展。     

大规模的酵母双杂交系统在蛋白质相互作用组图谱中的应用

蛋白质-蛋白质之间的相互作用是蛋白质发挥其功能的重要途径之一。通过研究蛋白质组中所有蛋白质之间的相互作用做出蛋白质相互作用对图谱是功能基因组时代许多科学家关注的问题,而大规模的酵母双杂交系统是蛋白质相互作用对图谱的研究中应用较为广泛的策略。近两年来该策略最具代表的实例是用它进行酵母中所有蛋白之间相互作用的检查。但是巨大的蛋白质网络比我们想象要大得多,单一的双杂交系统不能解决所有问题,需要同其它的方法有效地结合。     

酵母双杂交技术及其在蛋白质组研究中的应用

蛋白质组学是后基因组时代出现的一个新兴的研究领域,它的主要任务是识别鉴定细胞,组织或机体的全部蛋白质,并分析蛋白质的功能及其模式。因此,揭示蛋白质组中蛋白质间的相互作用关系也是蛋白质组学的重要内容之一。酵母双杂交技术是用来检测蛋白质间是否相互作用的一个非常有效的手段,该技术在酵母蛋白质组研究中的初步成功应用,表明它有望在人类蛋白质且研究中发挥重要作用。     

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。     

酵母双杂交系统在膜蛋白相互作用研究中的应用

膜相关蛋白约占细胞总蛋白质中的1/3,它们大都参与了细胞的诸多生理、病理过程和药物反应机理。研究膜蛋白的相互作用对于揭示细胞的生命活动规律及寻找药物作用靶标都有重要的意义。由于膜蛋白本身的特性及其难以进入核内等原因,经典的酵母双杂交技术并不适用于检测膜蛋白间的相互作用。针对在活细胞中研究膜蛋白相互作用的需要,近年来国际上先后发展了一系列用于膜蛋白相互作用研究的酵母双杂交新系统,并取得了许多重要发现。     

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。     

大规模蛋白质相互作用研究方法进展

随着2000年酵母大规模蛋白质相互作用网络图谱的成功描绘,蛋白质相互作用特别是大规模蛋白质相互作用研究成为生命科学领域的又一个研究热点。酵母、果蝇、线虫以及人类蛋白的大规模相互作用图谱的相继完成,不仅对系统研究细胞内各种生命活动有着重要意义,也标志着蛋白质相互作用研究方法的不断发展和完善。本文综述了当前大规模研究蛋白质相互作用的技术方法并进行了比较分析。每种技术都有其各自的优缺点,在实验中要根据不同的要求和目的选择适宜的方法。     

逆向酵母双杂交系统的应用

198 9年Ｆｉｅｌｄｓ等提出了酵母双杂交系统来研究真核细胞的蛋白质之间的相互作用。这一崭新手段迅速发展成为一种常规的分子生物学技术 ,并得到了广泛的应用。近来 ,国外学者为拓宽传统的双杂交系统的应用范围 ,在原有的酵母双杂交的基础上发展了大量衍生系统 ,包括用于研究蛋白质与ＤＮＡ之间相互作用的单杂交系统 (ｏｎｅ ｈｙｂｒｉｄｓｙｓ ｔｅｍ) [1] ;研究两个蛋白质与第三个成分间相互作用的三杂交系统 (ｔｈｒｅｅ ｈｙｂｒｉｄｓｙｓｔｅｍ) [2 ] ,第三个成分可以是蛋白质、ＲＮＡ或小分子药物等[3 ] 。另外 ,在通过双杂交体系…     

应用酵母双杂交技术寻找与GGNBP相互作用的蛋白质

生殖细胞缺陷症(gcd)小鼠突变体是20个世纪90年代初发现的一种不育突变小鼠,其不育原因是由于其胚胎期原始生殖细胞的数目低于正常。FancL(也叫Pog)的缺失是引起gcd突变小鼠的原因,FancL基因缺失后可能影响了小鼠胚胎期原始生殖细胞的增殖／存活和成年期小鼠精母细胞的减数分裂。FANCL是一种含有PHD结构域的泛素E3连接酶,是Fanconi贫血复合物的组分之一。在生殖细胞中,FANCL与GGN1和GGN3相互作用,GGN1和GGN2又与一种新的蛋白质GGNBP特异作用。但GGNBP蛋白的功能还不清楚。为了研究GGNBP的功能以及揭示更多的参与该过程的蛋白质,运用Clontech公司新开发的第3套酵母双杂交系统,以GGNBP为诱饵从成年小鼠睾丸cDNA库中筛选与其相互作用的蛋白质基因,发现了一个主要在睾丸中表达的新的基因,其编码的蛋白质产物在酵母系统中与GGNBP特异作用。     

应用酵母双杂交系统筛选AMPK相互作用蛋白

一磷酸腺苷激活蛋白激酶(AMPK)是调节体内代谢平衡的丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶。应用酵母双杂交系统,以AMPKβ1亚基作为"诱饵"蛋白,筛选均一化的人源cDNA文库,寻找与AMPK相互作用的蛋白。通过对150个阳性克隆进行验证,最终得到了63个与AMPKβ1亚基相互作用的蛋白。其中,包括代谢酶、转录因子或转录相关蛋白、蛋白转运相关蛋白、GTP结合蛋白、支架蛋白、细胞周期调节蛋白、RNA结合蛋白等以及一些未知功能的蛋白。从酵母双杂交的结果来看,AMPK不仅在代谢领域,而且在许多非代谢领域,如核受体及其它转录因子的调节、信号转导、DNA修复及细胞周期调节等,可能都起到非常重要的作用。     

肝细胞生成素在睾丸组织中的相互作用蛋白

肝细胞生成素（HPO）具有复杂的生理功能,在睾丸中的高表达提示其在生殖活动中的重要性,而不仅局限于肝再生.构建了酵母表达载体pGBKT7-HPO,采用酵母双杂交系统,以HPO为诱饵蛋白,从人睾丸cDNA文库中寻找能够与HPO相互作用的蛋白质.经过筛选、验证阳性克隆,并进行PCR、测序和序列比对,得到4种相互作用蛋白质：NADH脱氢酶1、钠/钾ATP酶β3亚基、磷脂酶C δ1以及附睾分泌蛋白.提示HPO可能参与了细胞的蛋白质合成,能量代谢等.通过对候选蛋白的研究,为探讨HPO对睾丸组织细胞功能的调节机制提供了重要的线索.     

肿瘤及胚胎组织特异表达蛋白CEP65相互作用蛋白的筛选与鉴定

CEP65蛋白(cancer and embryo expression protein 65)为肿瘤单克隆抗体3H11所识别的抗原分子, RT-PCR及RNA印迹检测表明, CEP65蛋白表达于肿瘤及胚胎组织.为了研究CEP65在肿瘤发生中的作用机制,以CEP65为诱饵蛋白,通过酵母双杂交体系筛选人胚胎组织cDNA表达文库. 从5.2×10⁶个克隆中筛选得到14个阳性克隆,并在酵母体系中通过不同方法得到验证.在此基础上,选取在双杂交中作用明显的51号克隆,与CEP65作GST pull-down实验, 结果证明, CEP65与51号阳性克隆蛋白确能相互作用. 生物信息学分析发现, CEP65与51号阳性克隆蛋白相互作用, 可能通过WW结构域或者蛋白激酶C对细胞的增殖与分化起到调节作用.     

酵母三杂交系统的应用研究进展

介绍了酵母三杂交系统的原理、应用、前景和存在的不足.在酵母双杂交基础上发展起来的酵母三杂交系统,将应用范围扩大到研究蛋白质-蛋白质、蛋白质-RNA、蛋白质-小分子药物间的相互作用.     

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。     

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。     

基于膜上的酵母双杂交系统及其在药物开发中的应用

蛋白质是生命活动的基础.生物体内的蛋白质之间都存在着复杂的相互关系.由于蛋白质中的膜蛋白在各种各样重要细胞过程中起着关键的作用,如光合作用、呼吸作用、信号传导、免疫反应和营养物质的吸收等,因此越来越受到研究者们的重视.对膜蛋白的研究也越来越多.但因为膜蛋白具有疏水性,所以常常用传统的生物化学和遗传学方法,难以对膜蛋白之间以及膜蛋白与胞质蛋白之间的关系进行分析和鉴定.而传统的酵母双杂交系统又因其局限性,不能广泛地用于研究膜蛋白的相互作用.对研究膜蛋白之间及膜蛋白与胞质蛋白之间关系的一种有效方法—基于膜上的酵母双杂交系统,以及该方法在药物开发设计领域中的运用进行了介绍和综述.     

PML coiled-coil结构域与RAN结合蛋白9相互作用的验证

目的验证前髓细胞性白血病的卷曲螺旋结构域（PML—C）和RAN结合蛋白9（RANBP9）之间的相互作用。方法构建分别表达诱饵蛋白PML—C和靶蛋白RANBP9的载体pGBKT7-PML-C和pACT2-RANBP9,然后转人酵母AH109,培养3～5d后对其是否有胞内相互作用进行检测。将目的片断PML-C和RANBP9再次构建于真核生物表达载体pCMV—HA和pCMV—myc里,然后共转染人胚肾293细胞里（HEK293）,最后对其是否有体外相互作用通过免疫共沉淀和免疫印迹进行分析。结果在共转化了质粒pGBKT7-PML—C和pACT2-RANBP9的AH109酵母平板里观察到蓝色菌落生长。用抗HA多克隆抗体对共转染过重组质粒的HEK293细胞的蛋白提取物进行免疫共沉淀,再用抗myc单克隆抗体作为一抗进行免疫印迹,最终检测出融合蛋白myc—RANBP9条带。结论酵母双杂交实验验证了PML—C和RANBP9之间存在胞内相互作用,同时免疫共沉淀实验也从体外验证了它们之间的相互作用。     

酵母双杂交系统及其应用

酵母双杂交系统（yeast two-hybrid system)是直接于细胞内研究蛋白质间相互作用的一种灵敏度很高,且非常有效的遗传学方法,在不同研究领域中广泛应用,并不断完善及改进,发展出单杂交系统（one-hybid system)和三杂交系统（three-hybrid system)等一系列相关的技术,克服了原系统的局限,本文对双杂交系统的原理,发展概况,应用,存在问题和前景等进行了综述。