什么是酵母雙雜系統?【酵母雙雜外包】
來源/作者:普拉特澤-生物醫學整體課題外包平臺
今天普拉特澤生物跟大家一起學習一個新的實驗技術——酵母雙雜交系統。酵母雙雜交系統(Yeast two-hybrid system)的建立是基于對真核生物調控轉錄起始過程的認識。普拉特澤生物——分子檢測平臺長期承接酵母雙雜實驗代做,今天就來跟大家一起簡單學習一下什么是酵母雙雜系統。
酵母雙雜交系統是將待研究的兩種蛋白質分別克隆(融合)到酵母表達質粒的轉錄激活因子(如GAL4等)的DNA結合結構域(DNA-BD)和轉錄激活域(AD)上,構建成融合表達載體,從表達產物分析兩種蛋白質相互作用的系統。
雙雜交系統的建立得力于對真核生物調控轉錄起始過程的認識。細胞起始基因轉錄需要有反式轉錄激活因子的參與。80年代的工作表明,轉錄激活因子在結構上是組件式的(modular),即這些因子往往由兩個或兩個以上相互獨立的結構域構成,其中有DNA結合結構域(DNA binding domain,簡稱為BD)和轉錄激活結構域(activation domain,簡稱為AD),它們是轉錄激活因子發揮功能所必需的。單獨的BD雖然能和啟動子結合,但是不能激活轉錄。而不同轉錄激活因子的BD和AD形成的雜合蛋白仍然具有正常的激活轉錄的功能。如酵母細胞的Gal4蛋白的BD與大腸桿菌的一個酸性激活結構域B42融合得到的雜合蛋白仍然可結合到Gal4結合位點并激活轉錄。
Fields等人的工作標志著雙雜交系統的正式建立。他們以與調控SUC2基因有關的兩個蛋白質Snf1和Snf2為模型,將前者與Gal4的BD結構域融合,另外一個與Gal4的AD結構域的酸性區域融合,由BD和AD形成的融合蛋白一般分別稱之為“誘餌”(bait)和“獵物”或靶蛋白(prey or target protein)。發展起來的各種雙雜交系統大多是以Fields等人建立的系統為基礎的。
在雙雜交鑒定過程中要經過兩次轉化,這個工作量是相當大的,特別是尋找新的作用蛋白質的時候尤其如此。Bendixen等人通過酵母接合型的引用,避免了兩次轉化操作,同時又提高了雙雜交的效率。在酵母的有性生殖過程中涉及到兩種配合類型:a接合型和α接合型,這兩種單倍體之間接合(mating)能形成二倍體,但a接合型細胞之間或α接合型細胞之間不能接合形成二倍體。
酵母雙雜交系統能在體內測定蛋白質的結合作用,具有高度敏感性。
主要是因為:
①采用高拷貝和強啟動子的表達載體使雜合蛋白過量表達。
②信號測定是在自然平衡濃度條件下進行,而如免疫共沉淀等物理方法為達到此條件需進行多次洗滌,降低了信號強度。
③雜交蛋白間穩定性可被激活結構域和結合結構域結合形成轉錄起始復合物而增強,后者又與啟動子DNA結合, 此三元復合體使其中各組分的結合趨于穩定。
④通過mRNA產生多種穩定的酶使信號放大。同時,酵母表型,X-Gal及HIS3蛋白表達等檢測方法均很敏感。
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