分子互作新技术：酵母杂交技术您了解多少呢？-检测服务专题-泰克生物—酵母与噬菌体展示CRO，纳米抗体与抗体药物开发专家

分子互作新技术：酵母杂交技术您了解多少呢？

在一个生命系统中，几乎所有的生命过程都是由蛋白质调控，他们调节基因表达、催化化学反应、跨膜运输小分子、跨膜传递信号，酵母杂交是研究其机制的重要技术。

这就必须提到酵母杂交技术中的重要角色—GAL4转录激活因子，可以说是该技术的基石。GAL4包含两个关键结构域DNA结合域（DNA-Binding Domain, BD）和转录激活域（Activation Domain, AD），当BD与AD结合时，下游基因开始转录^【1】。

酵母双杂交(核)系统

酵母双杂交系统检测蛋白质与蛋白质之间的作用，充分利用了GAL4的两个结构域，将其分开来看。如图1所示，首先构建两个融合蛋白，外源蛋白X称为诱饵蛋白和BD载体构建质粒；Y蛋白又称为捕获蛋白和AD载体构建质粒。BD和AD作为载体单独存在。这两个融合质粒共同转染到酵母细胞中，若X与Y不结合，在酵母细胞内有一定的空间距离，则将不会激活下游转录基因，即报告基因不会表达（图1A）。如果这两个蛋白发生互作作用，空间距离缩小特异性结合，那么BD识别并结合上游激活序列（UAS），促使AD启动下游基因的转录。为了便于筛选和操作，报告基因通常是融合到酵母基因组中，常用的报告基因有营养缺陷型标记如 HIS3, ADE2, LEU2；显色报告基因lacZ（编码β-半乳糖苷酶），如果报告基因被激活，菌落会生长或者变成蓝色易于观察。

图1 酵母双杂交（核）系统模式图^【2】

酵母双杂交膜系统

当然酵母双杂交相互作用发生在细胞核内，对于在其它部位如细胞膜、细胞质作用的蛋白质可能不适用，而酵母双杂交膜系统可以改善这一缺陷。酵母上杂交膜系统主要运用泛素（Ubiquitin），它有一个关键特性既即使被分成两部分（N端Nub和C端Cub），当在空间上非常接近时能够结合。结合这一特性，科学家将Nub进行改造为NubG，使其不能自发结合，并且Cub连接一个完整的转录因子（常用的TF转录因子）。其次NubG与诱饵（已知蛋白）融合，Cub-TF与捕获蛋白（未知蛋白）融合，如果两种蛋白能够发生互作，则NubG与Cub会结合成完整的泛素并被酶识别切割，释放转录因子。

图2 酵母双杂交膜系统模式图^【3】

表1 膜系统与传统核系统的关键区别

酵母单杂交系统

酵母单杂交技术是检测DNA与蛋白质之间相互作用。总的来说是将已知DNA序列整合到酵母基因组中，未知蛋白Y与AD载体融合，若Y与DNA互作则AD激活报告基因的转录。

图3 酵母单杂交膜系统模式图

泰克生物科技（天津）有限公司建立了完善的酵母杂交技术平台，致力于为全球科学家提供高质量的蛋白相互作用分析服务，包括实验方案设计、文库筛选、诱饵载体构建、酵母双杂交/单杂交体系优化以及下游的相互作用验证和数据分析（包括免疫共沉淀、荧光素酶报告基因检测等）等一站式服务，为客户的科研项目提供有力支持。

参考文献

[1] Duarte CEM,Euclydes NC. Protein-Protein Interaction via Two-Hybrid Assay in Yeast. Methods Mol Biol. 2024;2724:193-210.

[2] Farooq QUA, Shaukat Z, Aiman S, Li CH. Protein-protein interactions: Methods, databases, and applications in virus-host study. World J Virol. 2021 Nov 25;10(6):288-300.

[3] Gisler SM,Kittanakom S,Fuster D, et al. Monitoring protein-protein interactions between the mammalian integral membrane transporters and PDZ-interacting partners using a modified split-ubiquitin membrane yeast two-hybrid system. Mol Cell Proteomics. 2008;7 (7):1362-77.

上一篇:高精度分子互作分析-SPR（亲和力检测）下一篇:无!