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酵母雙雜交系統(Yeast two-hybrid assay)技術(shù)原理
檢測原理:
酵母雙雜交系統(Yeast two-hybrid assay)是用于體內研究蛋白相互作用的一種非常便利的工具,常用的如GAL4為基礎的系統,使用酵母轉錄因子GAL4來(lái)檢測轉錄激活后的蛋白相互作用。某些轉錄因子(如GAL4)由兩個(gè)可以分開(kāi),功能上相互獨立的結構域組成,N端有一個(gè)147個(gè)氨基酸組成的DNA結合域(DNA binding domain,BD),C端有一個(gè)由113個(gè)氨基酸組成的轉錄激活域(transcription activation domain,AD)。BD可以和上游激活序列(UAS)結合,而AD能激活UAS下游基因進(jìn)行轉錄。單獨的BD或AD不能激活基因轉錄,兩者只有通過(guò)某種方式結合在一起形成完整的轉錄激活因子的功能。酵母雙雜交系統主要利用酵母GAL4的這個(gè)特性通過(guò)兩個(gè)雜交蛋白在酵母細胞中的相互結合及對報告基因的轉錄激活來(lái)研究活細胞內蛋白質(zhì)的相互作用,對蛋白質(zhì)之間微弱、瞬間的作用都能通過(guò)報告基因敏感的檢測到。酵母雙雜交系統應用:
對新的與已經(jīng)蛋白相互作用的鑒定
對預測蛋白相互作用的確認
對蛋白相互作用區域的鑒定
酵母雙雜交系統重要元件介紹(以Matchmarker GAL4-based two hybrid assay為例)
一、誘餌(the bait)
為了建立GAL4 DNA-BD/bait融合蛋白,推薦使用質(zhì)粒pGBKT7;
要調查三元蛋白復合物,推薦使用含2個(gè)MCS區域的三雜交載體,能表達GAL4 DNA-BD/bait融合蛋白和第二個(gè)感興趣蛋白,在bait和prey蛋白之間發(fā)揮橋梁作用。
二、檢測蛋白作用的四個(gè)報告基因
Matchmarker gold系統是采用4個(gè)報告基因/3個(gè)不同bait識別序列的雙雜交系統。其采用新型穩定的酵母雙雜交抗生素- 金擔子素Aureobasidin A (AbA)(貨號:M0129),可有效殺死非抗性克隆,從而大大降低背景克隆生長(cháng)。同時(shí)有效縮減假陽(yáng)性,由于人和prey蛋白單獨將結合引起假陽(yáng)性都需要識別3個(gè)不同序列,激活4個(gè)報告基因的表達。
4個(gè)報告基因分別是:1個(gè)AbA抗生素篩選報告基因,2個(gè)營(yíng)養篩選報告基因,1個(gè)藍白斑篩選報告基因。
1) AUR1-C
AUR1基因的主要突變版,能夠表達肌醇磷脂酰神經(jīng)酰胺合成酶(Inositol phosphorylceramide (IPC) synthase)。當蛋白發(fā)生作用促使GAL4轉錄激活,AUR1-C基因進(jìn)行表達。釀酒酵母中此基因的表達孵育其對高毒抗生素金擔子素Aureobasidin A (AbA)的抗性。由于其背景極其低,這一篩選報告子由于單一的營(yíng)養缺陷報告子。
2) HIS3
Y2HGold菌株不能合成組氨酸,從而無(wú)法在缺少這一必須氨基酸的培養基上生長(cháng)。當誘餌和誘捕蛋白相互作用,Gal4反應性的His3表達促使細胞合成組氨酸并能在His缺陷培養基上生長(cháng)。
3) ADE2
Y2HGold菌株無(wú)法在不含腺嘌呤的基本培養基上生長(cháng),但當兩個(gè)蛋白相互作用,Ade2表達被活化,細胞能在A(yíng)de缺陷的基礎培養基上生長(cháng)。
4) MEL1
MEL1編碼α-半乳糖苷酶,存在許多酵母菌內的天然表達蛋白。當雙雜交發(fā)生,MEL1表達和分泌,在底物X-α-Gal(貨號:M5831-100mg)存在的情況下,酵母菌落變?yōu)樗{色。
三、三個(gè)不同的結合位點(diǎn)(three different binding sites)
Y2HGold菌株三個(gè)啟動(dòng)子控制4個(gè)報告基因是不相關(guān)的,除UAS區域的短蛋白結合位點(diǎn)特異性結合Gal4 DNA-BD。因此,誘捕蛋白(文庫蛋白或靶蛋白)與UAS內部或邊緣的不相關(guān)序列作用(假陽(yáng)性)就會(huì )自動(dòng)被篩查出來(lái)。
Matchmarker酵母菌株的報告基因構造。Y2HGold中,HIS3,ADE2,MEL1,和AUR1-C報告基因分別由三個(gè)完全異源的Gal4反應啟動(dòng)元件-G1,G2,M1操控。而啟動(dòng)子內的蛋白結合位點(diǎn)是不同的,雖然每一個(gè)結合位點(diǎn)與Gal4識別的17-mer共有序列相關(guān)聯(lián)。
酵母雙雜交系統操作流程(以Matchmarker GAL4-based two hybrid assay為例)
完整的Matchmarker篩選過(guò)程包含以下步驟:
第一步:執行對照實(shí)驗;
第二步:誘餌載體的構建及自我激活和毒性檢測;
第三步:篩選Mate&Plate文庫
第四步:確認和闡釋結果
酵母雙雜相關(guān)產(chǎn)品:
貨號
產(chǎn)品
規格
單價(jià)/元
M1397
IPTG
10g
419
M6090
X-Gal
1g
426
M5831-100mg
X-α-Gal
100mg
1280
M5831-250mg
X-α-Gal
250mg
2199
S2705
MUG 4-甲基傘型酮-beta-D-葡糖苷酸
250mg
680
S2805
MUG 4-甲基傘型酮-beta-D-葡糖苷酸
1g
1780
M0129
Aureobasidin
A(AbA)金擔子素A (1mg/ml)
1mg
1378
M0135
Aureobasidin A (AbA)金擔子素A(凍干粉)
10mg
6800
M1405-1g
硫酸慶大霉素Gentamicin Sulfate Salt
1g
382
M1405-5g
硫酸慶大霉素Gentamicin Sulfate Salt
5g
1150
M8071
5-Fluoroorotic Acid (5-FOA) 5-氟乳清酸
1g
424
M8271
5-Fluoroorotic Acid (5-FOA) 5-氟乳清酸
5g
1524
M8471
5-Fluoroorotic acid monohydrate (5-FOA) 5-氟乳清酸一水合物
500mg
347
M8671
5-Fluoroorotic acid monohydrate (5-FOA) 5-氟乳清酸一水合物
1g
612
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