酵母双杂交系统的发展与细胞信号转导研究

酵母双杂交系统是一种建立在酵母菌基础上的遗传学分析方法，主要用于检测蛋白间的相互作用及克隆与已知蛋白相关的未知新基因。在功能基因组学和蛋白质组学的研究中起积极的促进作用。在细胞信号转导研究中，通过酵母双杂交系统能较全面真实地反映细胞内信号蛋白的网络性联系与调节。     

酵母双杂交系统的应用研究进展

酵母双杂交系统的应用范围已扩展到蛋白质与蛋白质、蛋白质与DNA、蛋白质与RNA以及蛋白与其它小分子间相互作用的研究。基于传统酵母双杂交系统的衍生体系包括 :单杂交、三杂交和逆向双杂交等。本文拟对酵母双杂交系统的原理、应用发展以及存在的不足作一简要介绍     

酵母双杂交系统的应用研究进展

酵母双杂交系统的应用范围巳扩展到蛋白质与蛋白质、蛋白质与DNA、蛋白质与RNA以及蛋白与其它小分子间相互作用的研究。基于传统酵母双杂交系统的衍生体系包括：单杂交、三杂交和逆向双杂交等。本文拟对酵母双杂交系统的原理、应用发展以及存在的不足作一简要介绍。     

酵母双杂交系统及其应用研究进展

酵母双杂交系统(yeast two hybrid system)是Stanley Fields等提出并建立的一种直接于细胞内检测蛋白一蛋白之间相互作用的遗传学方法，其最突出的特点是能够在酵母这种繁殖迅速、遗传背景清楚且操作简便的体系中研究真核细胞的蛋白质之间的相互作用，并通过cDNA文库的筛选可以直接找到与未知蛋白质相互作用的DNA序列。酵母双杂交系统作为发现和研究在活细胞体内的蛋白质与蛋白质之间的相互作用的技术平台，广泛地应用于真核基因的表达与调控、细胞粘合因子间的相互作用、信号传导通路以及细胞周期与分化、反式因子的鉴定与分离等诸多领域的基础研究。随着这个方法的广泛应用，在原有酵母双杂交体系上发展了大量的衍生系统：单杂交系统、逆向双杂交系统、三杂交系统。本文就酵母双杂交系统的原理和组成及应用等方面作一综述。     

酵母双杂交系统在细胞信号转导中的应用

酵母双杂交技术是一种建立在酵母菌基础上的遗传学分析方法，主要用于检测蛋白间的相互作用及克隆与巳知蛋白相关的未知新基因。在功能基因组学和蛋白质组学的研究中起积极的促进作用。在细胞信号转导研究中，通过酵母双杂交技术能较全面地反映细胞内信号蛋白的网络性联系与调节。     

酵母双杂交系统筛选和验证与RARα-V相互作用的蛋白

目的 利用酵母双杂交技术筛选与RARα-V相互作用的蛋白,研究RARα-V的作用靶点及其生物学功能.方法 构建诱饵质粒pGBKT7-RARα-V,利用酵母双杂交技术从K562细胞cDNA文库中筛选与RARα-V相互作用蛋白的基因序列,并通过酵母回转试验与GST pull-down技术进行验证.结果 成功构建诱饵质粒,且没有毒性、渗漏和自激活现象;利用酵母双杂交技术筛选到16个能与RARα-V相互作用的蛋白质;经酵母回转试验得到8个阳性克隆;并经GST pull-down技术在体外验证了RARα-V与JTV-1蛋白的相互作用.结论 在细胞内RARα-V与多种蛋白有相互作用,白血病的发病机制可能与这些蛋白相互作用所致的生物学功能改变有关.     

酵母双杂交系统在研究蛋白激酶CK2中的应用

酵母双杂交系统是研究蛋白质间相互作用的一种有效方法 ,蛋白激酶CK2是一种真核细胞中普遍存在的信使非依赖性丝 /苏氨酸蛋白激酶 ,在细胞增殖和分化、信号的传导和加工等方面起重要作用。本文简述了酵母双杂交系统在研究蛋白激酶CK2中的应用     

酵母双杂交系统3筛选人源核不均一核糖核蛋白E1的功能伙伴

背景:酵母双杂交系统3是目前最常用的筛选相互作用蛋白质的技术平台.目的:运用酵母双杂交系统3筛选人源核不均一核糖核蛋白E1的相互作用子.方法:构建酵母细胞表达载体hnRNP E1-pGBKT7/c-myc,转化酵母菌AH109,Western blot证实蛋白表达,进行毒性和自激活检验,与转化了cDNA文库的酵母菌Y187接合,经过营养删除、滤膜反应以及回交试验筛选酵母文库中与hnRNP E1相互作用的蛋白.结果与结论:hnRNP E1蛋白能在酵母中正常表达,对酵母细胞无毒性,不存在自激活现象.经缺陷培养基3次传代及滤膜反应初步筛选出了16个候选基因,再经NCBI基因比对(BLASTN和BLASTP)及酵母细胞中的免疫沉淀反应最终获得了8个候选蛋白.提示hnRNP E1可能参与特定细胞内的复制,转录,mRNA运输、细胞周期、细胞自噬及免疫应答的过程,并且可能参与某些遗传病的发病过程.     

大鼠糖皮质激素受体结构域酵母双杂交系统的构建

目的构建大鼠糖皮质激素受体(GR)各个结构域的酵母双杂交系统,以研究不同结构域在糖皮质激素非基因组效应的作用。方法采用RT-PCR方法扩增GR各个结构域基因片段,酶切回收,将其连接至酵母双杂交系统诱饵蛋白质粒载体pGADT7,构建重组质粒pGADT7-GRAB,pGADT7-GRCD,pGADT7-GRC,pGADT7-GRD,pGADT7-GREF,并经鉴定,测序,体外转录,翻译等方法验证。结果RT-PCR扩增的各GR结构域基因片段电泳后,大小正确,酶切回收后,与质粒pGADT7过夜连接,转化大肠杆菌DH5α,挑选重组质粒,测序结果与Genebank中GR序列比对完全正确。重组质粒经体外转录、翻译试验方法证实重组质粒中的GR基因片段能够正确合成各个GR结构域蛋白。结论构建大鼠糖皮质激素受体结构域酵母双杂交系统重组质粒,为研究糖皮质激素受体在非基因组效应中的作用奠定了基础。     

丙型肝炎病毒核心蛋白酵母双杂交诱饵载体的构建及鉴定研究

目的构建含丙型肝炎病毒(hepatitis C virus,HCV)核心(core,C)蛋白基因的酵母双杂交诱饵载体,为C蛋白与宿主蛋白相互作用机制研究奠定基础。方法聚合酶链反应(PCR)法扩增HCV 1b基因型C蛋白基因,经EcoR I和Pst I双酶切后插入到诱饵载体pGBKT7中,构建含HCV C蛋白基因的酵母双杂交诱饵载体pGBKT7-Core,经酶切分析及核酸测序分析加以鉴定。醋酸锂法将pGBKT7-Core转化入酵母菌株Y2HGold,蛋白印迹法检测C蛋白的表达,通过表型筛选检测诱饵蛋白对酵母细胞的毒性作用及对报告基因的激活作用。结果重组质粒pGBKT7-Core中的C蛋白基因为576 bp,经核酸测序分析与NCBI中注册的HCV 1b基因型C蛋白基因序列一致;转化酵母菌后检测到C蛋白的表达;HCV C蛋白对酵母菌Y2HGold无毒性,且对报告基因无激活作用。结论含HCV C蛋白基因的酵母双杂交诱饵载体构建成功,表达稳定。     

酵母双杂交系统在研究蛋白激酶CK2中的应用

酵母双杂交系统是研究蛋白质间相互作用的一种有效方法，蛋白激酶CK2是一种真核细胞中普遍存在的信使非依赖性丝／苏氮酸蛋白激酶，在细胞增殖和分化、信号的传导和加工等方面起重要作用。本文筒述了酵母双杂交系统在研究蛋白激酶CK2中的应用。     

人肝再生增强因子的酵母双杂交诱饵载体的构建及自激活作用检测

目的 构建肝再生增强因子的酵母双杂交诱饵质粒，为进一步研究其相互作用蛋白奠定基础。方法 将人肝再生增强因子的编码序列重组入pGBKT载体中，经酶切及序列分析鉴定构建正确后，转化酵母AHl09菌株，转化子在SD／-His／-Trp选择培养基上培养；滤纸法β-半乳糖苷酶活性测定；Westem blot检测目的蛋白表达情况。结果 正确地构建了人肝再生增强因子的酵母双杂交诱饵质粒pGBKT7-hALR，其酵母AHl09转化菌在SD／-Trp培养基上30℃培养65h，长出φlmm菌落，而在SD／-Trp-His培养基上不生长，β-半乳糖苷酶活性检测呈阴性。Westem blot结果显示目的蛋白以35KD的融合蛋白形式表达。结论 诱饵质粒pGBKT7-hALR对宿主菌AHl09没有毒性作用，能稳定表达目的蛋白，不能自身激活报告基因，可用于酵母双杂交的筛选工作。     

与内皮抑制素相互作用的蛋白及其抑制血管生成作用的分子机制

目的:探讨与内皮抑制素相互作用的蛋白,阐明其抑制血管生成作用的分子机制。方法:实验于2002-01/2004-12在解放军总医院呼吸科实验室、军事医学科学院放射医学和生物工程研究所实验室完成。应用酵母双杂交系统3,以内皮抑制素为诱饵,筛选人肝cDNA文库,寻找与之相互作用的蛋白。再利用一对一酵母回复性杂交、β-GAL实验和生物信息学分析技术筛除假阳性克隆。结果:成功构建稳定表达内皮抑制素基因的载体;酵母双杂交共获得281个克隆,经验证,6个为阳性克隆,测序发现其中一个克隆为未知序列;FASTCAT试验发现阳性克隆中4个克隆可明显的与内皮抑制素相互作用。结论:6个阳性克隆表达的蛋白可能能与内皮抑制素相互作用,并不同程度的参与了内皮抑制素调节的血管生成过程。     

酵母双杂交系统在药物作用靶点研究中的应用进展

蛋白质-蛋白质相互作用贯穿了整个生命过程。酵母双杂交技术作为活细胞内检测蛋白质相互作用最有力的分析方法,在疾病发病机制、药物作用靶点研究和新药筛选方面显示出极大的应用潜力。本组围绕酵母双杂交系统的特点,简述了其在药物作用靶点研究中的应用进展。     

与内皮抑制素相互作用的蛋白及其抑制血管生成作用的分子机制

目的：探讨与内皮抑制素相互作用的蛋白，阐明其抑制血管生成作用的分子机制。方法：实验于2002-01／2004-12在解放军总医院呼吸科实验室、军事医学科学院放射医学和生物工程研究所实验室完成。应用酵母双杂交系统3，以内皮抑制素为诱饵，筛选人肝cDNA文库，寻找与之相互作用的蛋白。再利用一对一酵母回复性杂交、β-GAL实验和生物信息学分析技术筛除假阳性克隆。结果：成功构建稳定表达内皮抑制素基因的载体；酵母双杂交共获得281个克隆，经验证，6个为阳性克隆，测序发现其中一个克隆为未知序列；FASTCAT试验发现阳性克隆中4个克隆可明显的与内皮抑制素相互作用。结论：6个阳性克隆表达的蛋白可能能与内皮抑制素相互作用，并不同程度的参与了内皮抑制素调节的血管生成过程。     

酵母双杂交技术的影响因素及其实验策略

目的　为了研究蛋白质分子间的相互作用 ,以大T抗原和P5 3为阳性对照 ,建立酵母双杂交实验系统。方法　通过比较共转化、顺序转化和交配实验三种方法的优劣 ,分析了影响酵母转化效率的因素 ,与此同时还分析了酵母体内 β 半乳糖苷酶的活性。 结果　①顺序转化比共转化转化效率高 ;②质粒纯度是影响酵母转化效率的一个主要因素 ,与经典碱裂解法提取质粒相比 ,试剂盒提取质粒的转化效率明显高 ;③PEG浓度对转化效率也有一定影响 ;④β 半乳糖苷酶定量分析能够区分蛋白质分子间的强相互作用与弱相互作用 ,实验结果更可靠。结论　在此基础上 ,我们提出了一种共转化与交配实验有机结合的有效的酵母双杂交新实验策略 ,并将之成功运用于筛选NGAL(neutrophilgelatinaseassociatedlipocalin ,NGAL)相互作用蛋白实验。     

白血病细胞中新型Gsα缺失体与CPP32的相互作用

CPP32/Yama/Apopain/Caspase-3在不同形式的细胞凋亡途径中起核心作用。目前发现,CPP32可切割多种底物,但以CPP32为引诱蛋白用酵母双杂交系统分离与其相互作用的分子方面的研究,在国内外尚未见报道。为进一步了解肿瘤细胞信号转导途径,本文用该系统筛选与CPP32(作为引诱蛋白)相互作用的蛋白质。将CPP32引诱蛋白表达载体和肿瘤细胞文库质粒导入到酵母细胞HF7C中,用Trp-Leu-His-营养缺陷培养基初步筛选文库中插入cDNA所编码的序列与CPP32相互作用的菌落,再进一步检测β-半乳糖苷酶活性,结果从200多个Trp~ Leu~ His~ 酵母菌落中获得7个LacZ~ 阳性的酵母菌落。经分离阳性菌中的文库质粒和序列分析发现,在人白血病细胞株Jurkat中,新型G_sα缺失体(其正常蛋白与腺苷酸环化酶信号转导途径的激活相关)可与CPP32相互作用。纯化大肠杆菌中表达的G_sα缺失体及CPP32,用ELISA法进一步证实了这种相互作用。结论推测白血病细胞(至少某种白血病细胞)中CPP32参与了腺苷酸环化酶信号转导途径。     

利用酵母双杂交研究与Ca~(2 )CRAC通道Orail相互作用蛋白

目的:利用酵母双杂交等技术研究与CRAC通道蛋白Orail发生相互作用的蛋白质,从而揭示CRAC通道分子作用机制。方法:以Orail-C端为诱饵蛋白筛选大鼠海马和皮质cDNA文库,寻找能与之相互作用的蛋白质,运用营养缺陷型培养,X-β-Gal蓝斑筛选等实验去除假阳性克隆,并通过GST-Pulldown体外实验验证其相互作用。结果:以Orai1-C端为诱饵最终筛出了几个阳性克隆,经测序分析,发现了其中一个感兴趣的蛋白。结论:Orail可以和该蛋白发生相互作用,其相互作用可能与CRAC通道功能调节有关。     

一个phiC31相互作用的蛋白:人锌指蛋白403功能分析

背景:phiC31是重要的基因治疗工具酶,其与细胞内蛋白的相互作用可能影响细胞内各种通路,从而关系到基因治疗的安全性.目的:构建锌指蛋白403基因原核表达载体,观察其在真核细胞的表达情况.设计、时间及地点:单一样本观察,于2007-10/2008-12在复旦大学遗传工程国家重点实验室完成.材料:大肠杆菌DH5a菌株及大肠杆菌Rosetta(DE3)菌株均为实验室保存.方法:用pLexA-phiC31作为"诱饵",对人胎脑cDNA文库通过酵母双杂交进行筛查,分离阳性克隆.对锌指蛋白403基因构建原核表达载体并纯化鉴定.脂质体介导真核细胞进行转染并细胞定位观察.主要观察指标:锌指蛋白403的原核表达载体的构建、纯化及在真核细胞细胞质中定位的结果.结果:酵母双杂交进行筛查后分离61个阳性克隆中,有1个包含17号染色体17q12上的基因序列,其具有一个锌指结构,故名锌指蛋白403.成功构建了锌指蛋白403的原核表达载体,并纯化组氨酸标记的锌指蛋白403.在真核细胞中,构建了绿荧光融合载体,证明了此蛋白在细胞质中的定位.结论:实验结果发现了一个新的phiC31整合酶相互作用蛋白,成功构建了znf403基因的原核表达载体,znf403蛋白主要在细胞质中聚集和分布.     

利用酵母双杂交研究与Ca2+CRAC通道Orai1相互作用蛋白

目的:利用酵母双杂交等技术研究与CRAC通道蛋白Orai1发生相互作用的蛋白质,从而揭示CRAC通道分子作用机制.方法 :以Orai1-C端为诱饵蛋白筛选大鼠海马和皮质cDNA文库,寻找能与之相互作用的蛋白质, 运用营养缺陷型培养,X-β-Gal蓝斑筛选等实验去除假阳性克隆,并通过GST-Pulldown体外实验验证其相互作用.结果:以Orai1-C端为诱饵最终筛出了几个阳性克隆,经测序分析, 发现了其中一个感兴趣的蛋白.结论:Orai1可以和该蛋白发生相互作用,其相互作用可能与CRAC通道功能调节有关.