酵母双杂交系统最初是由Fields等利用酿酒酵母GAL4转录因子的特性建立的,该研究成果被发表在《Nature》上。转录因子GAL4由两个可分离且功能必需的结构域组成:一个与特定DNA序列(UASG)结合的N端结构域;另一个是激活转录所必需的C末端结构域,基于此特性,Fields生成了一个包含GAL4的两种混合蛋白的系统:与蛋白质“X”融合的GAL4 DNA结合域和与蛋白质“Y”融合的GAL4激活区。如果X和Y可以形成蛋白质-蛋白质复合物并重建GAL4结构域的邻近性,则会发生由UASG调节的基因的转录。使用两种已知有相互作用的酵母蛋白——SNF1和SNF4对该系统进行测试,结果只有当两个融合蛋白都存在于细胞中时,才能获得高转录活性。由此得出,酵母杂交系统可通过使用半乳糖(报告基因)选择来识别与已知蛋白质相互作用的蛋白质。
目前,酵母双杂交实验采用的系统有LexA系统和GAL4系统两种。在LexA系统中,DNA结合结构域由一个完整的原核蛋白LexA构成,转录激活结构域由一个来自大肠杆菌的88个氨基酸残基组成的B42蛋白构成,它在酵母中可以活化基因的转录。
相较于LexA系统,GAL4系统的使用更加广泛,其中比较有代表性的当属Takara酵母杂交产品线--Matchmaker®系列产品(包括Matchmaker® Gold Yeast Two-Hybrid System、Make Your Own Mate & Plate Library System、Yeastmaker™ Yeast Transformation System 2等众多产品),提供文库构建、大规模筛选和鉴别验证一站式解决方案,自问世以来,助力无数专家学者成功进行蛋白质互作研究,因其产品线完整、产品种类丰富、假阳性低,筛选高效,操作简单等特点,受到各个领域学者的欢迎!
Takara Matchmaker®系列产品广受欢迎,好评不断,三大亮点抢先看。
首先,提供多种组织特异的均一化Mate & Plate™通用文库,均一化处理降低了cDNA文库中高丰度转录本所占的比例,筛选的克隆数更少,并且可以确保筛选到包含中等丰富和低等丰度转录本的克隆。您可以花费较少的精力筛选到更多的独立克隆,并有更大的机会检测到重要的互作,更加省时省力。其中,均一化的拟南芥文库( Mate & Plate™ Library - Universal Arabidopsis (Normalized) 630487)尤其受到各位植物研究学者的欢迎,拟南芥作为模式植物,被广泛应用于植物生理学、分子生物学等多个研究领域。而该文库由从拟南芥11个组织中分离的mRNA构建而成,等量混合并转化到酵母菌株Y187中,提供完整的表达基因覆盖,可以直接用于双杂交筛选实验。
如果Mate & Plate™中没有适合您需要的文库,您可使用 酵母双杂交文库构建系统( Make Your Own Mate & Plate Library System 630490)自己制作文库,利用SMART cDNA合成技术,使用任意组织来源的低至100 ng的总RNA,即可构建cDNA文库。一周之内即可构建足够用于数百次酵母双杂交筛选实验所需要的文库。文库构建是在Y187文库酵母菌株中通过酵母高效的同源重组机制直接完成的,无需传统文库构建过程中的一些繁冗的操作 (比如文库克隆、扩增和大肠杆菌收集等),操作更简单,性价比更高。
除此之外,您还可以委托Takara进行cDNA文库及酵母单双杂交服务,服务种类多样,包括构建均一化、非均一化酵母单杂交、双杂交文库;单框、三框酵母文库;物种不限、部位不限,所有真核生物都可构建!
其次,酵母双杂交系统( Matchmaker® Gold Yeast Two-Hybrid System 630489),可以用于体内大规模的初步筛选蛋白质相互作用候选目标,采用4个报告基因/3个不同bait识别序列的双杂交系统,由于任何prey蛋白单独结合引起假阳性都需要识别3个不同序列,激活4个报告基因的表达,有效地降低了假阳性。同时,报告基因中新型的、稳定的酵母双杂交抗生素AbA(630466),可以有效杀死非抗性克隆,从而大大降低了背景克隆的生长。
最后,对于蛋白质互作结果验证,除去使用酵母双杂交系统(630489)反向验证外,您还可以选择免疫共沉淀方法进行验证,IP和Co-IP是研究蛋白质与大分子(例如其他蛋白质)之间相互作用的很有意义的实验手段。Capturem™ IP & Co-IP Kit(635721)应用于IP和Co-IP实验,Takara特别的Capturem技术,实现了基于膜上的蛋白质捕获,从而使得免疫共沉淀纯化部分的操作时间从传统的数个小时缩减到5分钟左右,使实验效率显著提高。
不仅如此,Takara还提供适用于酵母双杂交系统、文库构建系统等的培养基及酵母质粒提取、酵母转化等各类辅助试剂,满足多种实验需求。
Takara用心做产品,不辜负您的每一次期待,提供酵母杂交一站式解决方案,让您的酵母杂交实验更简单方便!
参考文献:
Fields, S., & Song, O. (1989). A novel genetic system to detect protein-protein interactions. Nature, 340(6230), 245 246.
Guo, D., Hao, C., et al. (2022). The Protein Phosphatase GhAP2C1 Interacts Together with GhMPK4 to Synergistically Regulate the Immune Response to Fusarium oxysporum in Cotton. International journal of molecular sciences, 23(4), 2014.
He, Q., Lu, H., et al. (2021). OsbHLH6 interacts with OsSPX4 and regulates the phosphate starvation response in rice. The Plant journal: for cell and molecular biology, 105(3), 649 667.
Nishimura, M. T., & Dangl, J. L. (2010). Arabidopsis and the plant immune system. The Plant Journal, 61(6), 1053-1066.
Oh, C. S., & Martin, G. B. (2011). Effector-triggered immunity mediated by the Pto kinase. Trends in plant science, 16(3), 132 140.
Raghothama K. G. (1999). Phosphate Acquisition. Annual review of plant physiology and plant molecular biology, 50, 665 693. Zhu J. K. (2016).
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