酵母双杂交系统的研究进展

酵母双杂交系统自创建以来,已成为研究蛋白质相互作用的重要手段,揭示了大量未知蛋白质之间的相互作用。随着该系统的广泛应用,近年来又发展了三杂交系统、单杂交系统、逆向双杂交系统、SOS富集系统等。酵母双杂交及其衍生系统已经成功地运用于蛋白质之间,蛋白质与DNA、RNA、配体之间相互作用的研究。     

酵母双杂交技术的发展

自酵母双杂交系统创建以来，已经成为研究蛋白质相互作用的重要手段，被广泛用于各个生物学研究领域，揭示了大量未知蛋白质之间的相互作用。近年，在经典的酵母双杂交系统基础上，针对其局限性，相继提出许多新的研究方法，如：双（多）筛选法，SOS富集系统，哺乳动物细胞双杂交系统，三杂交系统，单杂交系统，逆向双杂交系统，等等。本将对上述方法进行详细叙述。酵母双杂交及其衍生系统已经成功地运用于蛋白质之间，蛋白质与DNA、PNA、配体之间的相互作用的研究。     

酵母双杂交系统的应用与改进

酵母双杂交系统是一种体内研究蛋白质相互作用的非常有效的分子生物学方法,自建立以来得到了不断的改进与发展,并衍生出单杂交系统、三杂交系统、方向杂交系统等一系列相关技术,在蛋白质组学及药物开发研究中发挥了重要作用。     

酵母双杂交系统的改进和发展

酵母双杂交系统是研究蛋白质间相互作用的一种非常有效的分子生物学方法，具有快速和高效的特点，但也存在一些局限性．人们针对它的缺点相应地进行了一些完善和改进，并衍生出单杂交系统、三杂交系统等一系列相关的技术，从而拓宽了该系统的应用领域．     

酵母双杂交技术的应用与发展

酵母双杂交技术是一种有效的真核活细胞内研究方法,在蛋白质相互作用的研究方面得到了广泛的应用并取得了许多有价值的重要发现。作为一个完整的实验系统,它自建立以来经过了不断的改进与完善,不仅进一步提高了实验结果的可靠性与精确性,而且在此基础上又发展了反向双杂交,三杂交及核外双杂交等多项技术。     

应用酵母双杂交系统筛选与NAP1相互作用的蛋白质

用NAP1作为"诱饵"蛋白,通过酵母双杂交系统筛选人淋巴细胞cDNA文库,鉴定阳性克隆;再利用酵母双杂交和免疫共沉淀验证相互作用. 结果表明,通过酵母双杂交系统筛选人淋巴细胞cDNA文库,阳性克隆的鉴定,发现了与NAP1的相互作用蛋白质―蛋白酶体α亚基3(PSMA3). 免疫共沉淀(Co-IP)结果证实外源表达的NAP1蛋白和PSMA3蛋白在293T细胞中有特异性的相互作用. NAP1作为FDC分泌的一种多肽,与PSMA3有特异性的相互作用,这种相互作用如何实现对蛋白酶体降解靶蛋白的活性调节,其作用机理有待深入研究.     

对虾白斑综合征病毒(WSSV)基因组细菌双杂交系统的构建

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,分别以pBT、pTRG诱饵质粒构建编码WSSV基因组DNA随机片段的融合表达质粒pBT-wssv、pTRG-wssv.重组质粒共转化双杂交报告菌株XLl-Blue MRF′,通过LB-TCK平板筛选对虾白斑综合征病毒中有相互作用的蛋白质.本研究中我们构建了WSSV基因组细菌双杂交系统,用于筛选WSSV中有相互作用的蛋白,为该病毒功能基因组的研究打下良好的基础.     

ABA受体RCAR1/PYL9相互作用蛋白质的筛选及初步研究

使用拟南芥作为模型,采用酵母双杂交系统筛选出和ABA受体RCAR1/PYL9有相互作用的蛋白质,以更深入的研究RCAR1/PYL9的功能.首先利用反转录PCR方法获得拟南芥的cDNA,然后通过酵母双杂交系统,用拟南芥RCAR1/PYL9作为诱饵蛋白对拟南芥cDNA文库进行筛选,并获得多个阳性克隆.对该菌落进行进一步的鉴定得到与RCAR1/PYL9具有相互作用的蛋白质,这对进一步研究RCAR1/PYL9及其相互作用蛋白质在ABA信号转导途径中的作用及地位奠定了基础.     

酵母双杂交系统检测金属硫蛋白(MT)间的相互作用

金属硫蛋白-3(MT-3),又称神经生长抑制因子,为金属硫蛋白家族中惟一具有生物活性的成员。为了验证其在细胞内是否形成二聚或多聚体,构建酵母双杂交系统用于检测。结果表明：MT-3与MT-3之间在酵母细胞内能发生相互作用,进一步用酵母双杂交实验还表明MT-3与MT-1间也存在弱相互作用。由此提示,在机体细胞中,MT-3可以以同源或异源二聚体的形式存在。     

用酵母双杂交系统研究铜绿假单胞菌 EtfA 和 EtfB 蛋白的相互作用

EtfA蛋白与EtfB蛋白是铜绿假单胞菌etfA基因和etfB基因编码的蛋白质,分别构成电子传递黄素蛋白的α亚基和β亚基.应用酵母双杂交系统对EtfA和EtfB蛋白之间的相互作用进行研究,发现EtfA与EtfB之间存在较强的蛋白质间相互作用,说明铜绿假单胞菌的电子传递黄素蛋白是以异源二聚体的形式存在于细胞内的;并推测EtfA和EtfB是电子传递链的重要组分,可能为细菌鞭毛的旋转提供能量.     

酵母双杂交系统筛选与HCMV pUL23蛋白相互作用的蛋白质

将UL23基因的ORF序列克隆到酵母表达载体pGBKT7构建诱饵质粒pGBKT7-UL23,用酵母双杂交技术筛选人胚肾cDNA文库中与人巨细胞病毒pUL23相互作用的宿主蛋白分子,再通过回复酵母双杂交再次确认两者之间的相互作用.结果表明:酵母双杂交,回复酵母双杂交试验证明宿主蛋白分子elF3e(eukaryotic trans-lation initiation factor 3,subunit E interacting protein)能够与人巨细胞病毒UL23蛋白相互作用.宿主蛋白分子elF3e能够与人巨细胞病毒UL23蛋白相互作用,这为进一步研究pUL23蛋白在HCMV生活周期中的作用机制提供依据.     

拟南芥AtMYB44与RCAR1相互作用的研究

以拟南芥脱落酸(ABA)受体RCAR1和以文为诱饵蛋白质,利用酵母双杂交(Y2H)技术筛选出转录因子AtMYB44,本文进行了pull down及重转酵母验证,确定它们之间的关系,实验结果显示RCAR1与AtMYB44之间确实存在相互作用.此外,为了确定RCAR1在AtMYB44上的作用区域,构建了不同长度的AtMYB44cDNA序列的PGADT7载体,利用酵母双杂交实验分析,表明只有AtMYB44的N端54~105氨基酸序列与RCAR1存在相互作用.     

利用酵母双杂交筛选与谷氨酰tRNA合成酶相互作用的蛋白质的初步研究

使用拟南芥作为模型,采用筛选出和谷氨酰tRNA合成酶有相互作用的蛋白质的方法研究谷氨酰tRNA合成酶在植物中可能具有的未知功能.首先利用反转录PCR方法获得拟南芥的cDNA,然后通过酵母双杂交系统,用拟南芥的谷氨酰tRNA合成酶作为诱饵对拟南芥cDNA文库进行筛选,并获得多个阳性菌落.对该菌落进行进一步的鉴定得到和谷氨酰tRNA合成酶具有相互作用的蛋白质,这对进一步研究谷氨酰tRNA合成酶及其相互作用蛋白质参与的生命活动奠定基础.     

拟南芥ATP6与PSAL蛋白质之间的相互作用研究

本文利用酵母双杂交系统研究了拟南芥中全长atp6与不同长度psaL之间的相互作用,通过观察含有共转化质粒的酵母,在组氨酸(His)和腺嘌呤(Ade)营养缺陷条件下的生长情况,以及对β-半乳糖苷酶(LacZ基因编码)的定性和定量分析,表明ATP6与PSAL之间具有较强的相互作用,并且这种相互作用在全长atp6和psaL的中间区段,PSAL的信号肽和C端的存在阻碍了这种相互作用.     

利用酵母双杂交系统筛选甘蓝型油菜ATP6的相互作用蛋白质

通过酵母双杂交系统,以ATP6作为诱饵蛋白筛选与ATP6有相互作用的蛋白质.通过筛选和鉴定,获得了5个与ATP6有相互作用的蛋白质.其中一个与拟南芥中内质网膜上的蛋白转运复合体中的α亚基（Sec61α）有很高的相似性.通过TAIL PCR和设计简并引物扩增初步得到了甘蓝型油菜Sec61α全长基因组序列和cDNA序列.并利用生物信息学分析手段对甘蓝型油菜Sec61α进行了比对和分析,推测该蛋白质可能参与了花粉的发育过程.     

拟南芥CARK4与RCAR12相互作用的研究

本研究采用酵母双杂交(Y2H)、GST-融合蛋白沉降技术(GST-pull-down)及双分子荧光互补实验(BiFC)实验方法研究蛋白质激酶CARK4与脱落酸受体RCAR12之间的相互作用.酵母双杂交(Y2H)试验显示,缺失氮端的CARK4(CARK4ΔN)与RCAR12具有明显的相互作用.体外GST-融合蛋白沉降技术试验进一步得出CARK4能拉下RCAR12,而不能结合负对照GST,这证明CARK4可以直接与RCAR12相互作用.为了确定CARK4与RCAR12在植物体内是否也存在相互作用,利用农杆菌介导的烟草叶片瞬时表达来进行BiFC实验,结果表明在烟草中共注射CARK4与RCAR12能发激发荧光,而负对照却没有,这说明CARK4与RCAR12在植物体内存在相互作用.研究结果表明,CARK4与RCAR12在植物体内、体外均具有相互作用.     

以酵母双杂交系统筛选与糖基转移酶相互作用的蛋白质

用N－乙酰氨基葡萄糖基转移酶Ⅲ（GNTⅢ）β1,4－半乳糖基转移酶Ⅱ（GTⅡ）作诱饵,以酵母双杂交系统分别从胎肝cDNA文库中筛选到一种能与GNTⅡ发生相互作用的蛋白质,筛选到两种能与GNTⅢ发生相互作用的蛋白质。与Ⅲ作用的是早幼粒细胞白血病锌指蛋白（PLZF）,属于视黄酸受体家族的一种转录因子。提出了一种新的相互作用假设模型：PLZF是GNTⅢ的底物之一。另发现纤粘蛋白（FN）与GTⅡ作用,并推测此相互作用参与了细胞粘附。以上两种相互作用都是已知蛋白间的未知相互作用。还发现GTⅡ与由新基因编码的蛋白相互作用。     

与拟南芥TR1相互作用的蛋白质筛选和鉴定

TR1是一个定位于质膜上的E3连接酶,前期的研究表明它可赋予多种植物对盐、干旱和热胁迫的耐受性。但是,其发挥功能的分子机制尚不清楚,与其存在相互作用的靶蛋白也未找到。本研究利用酵母双杂交系统以AtTR1-△119为诱饵蛋白筛选拟南芥归一化通用型cDNA文库,结果获得了13个与其有潜在互作的候选蛋白。经酵母正向和反向多次验证发现转化了TR1与CURT1C和TR1与SWEET5的酵母在三缺和四缺培养基中均正常生长,而且在含有X-α-gal的培养基中出现蓝斑。双分子荧光互补技术证明TR1与CURT1C和SWEET5之间也有相互作用,这对进一步研究AtTR1及其相互作用蛋白质在植物抗逆中的作用和分子机制奠定了基础。     

应用酵母双杂交技术筛选与p53相互作用的蛋白质

应用酵母双杂交技术筛选与p53发生相互作用的蛋白质,有助于进一步阐明其在肿瘤发生、发展中发挥重要作用的调控机制。采用酵母双杂交技术,以p53C末端（62-393aa）作为诱饵筛选人乳腺cDNA文库,寻找能与之相互作用的蛋白质．并运用报告基因等实验提供的信息,经过重复验证排除假阳性以确定最后的阳性克隆。以p53C末端（62～393aa）作为诱饵最终筛选出了一个阳性克隆,经测序及生物信息学分析,这一个阳性克隆为：PIAS3（Protein inhibitor of activated stat3）。说明了PIAS3蛋白能与p53（62-393aa）发生特异性的相互作用。