十大创新产品之蛋白魔术师

Clontech公司的ProteoTuner系统被评为2008年度十大创新产品。该系统让研究人员能利用小分子轻松调控细胞内任何目的蛋白的表达水平。它就像一个魔术师，表演着“大变蛋白”的魔术。

　　

探索蛋白功能是很多人的研究方向。蛋白过表达是其中最经典的方法，不过蛋白的表达量可不是由我们说了算。你可能也想过自己随心所欲控制蛋白的表达量，不过无计可施。现在终于梦想成真了。Clontech公司革新的ProteoTuner系统就像一个魔术师，表演着“大变蛋白”的魔术。

ProteoTuner系统是由斯坦福大学的Thomas Wandless博士和他的同事开发的。2006年Wandless博士在Cell杂志上发表题为《A rapid, reversible, and tunable method to regulate protein function in living cells using synthetic small molecules.》的文章。几天之内，他就收到超过五十个来自世界各地的研究团队的来信请求分享这组试剂。这项技术也受到了全世界的关注，很多公司希望将它商业化。最终，表达巨头Clontech公司获得了专利授权。

ProteoTuner系统让研究人员能利用小分子调控细胞内任何目的蛋白的表达水平，比RNAi更快更准。这项技术已经成功应用于多个物种和应用中，并在Cell、Nature Method、JBC上发表了多篇文章。

简单但行之有效的技术

ProteoTuner系统有两个主要元件来控制目的细胞的表达水平（见图1）：

12 kDa的破坏稳定结构域（destabilizing domain, DD） 当它与目的蛋白融合时，就成为蛋白酶体降解的目标，从而破坏蛋白的稳定。载体上DD编码序列位于多克隆位点（MCS）的上游。

膜通透性的小分子配体Shield1 它的分子量很小，只有750 Da。它能保护DD融合蛋白免受降解，使融合蛋白在细胞内累积。稳定作用只需15-30分钟即可完成，不过为保险起见，最好还是做个时间进程实验，来评估你的目的蛋白的稳定速率。Shield1的浓度可以根据目的蛋白量进行调节。Shield1也可以从细胞中洗脱出来，再次破坏细胞的稳定。这个过程是可逆的，而且可以反复操作很多次。

图1 定向可逆的蛋白稳定

快速且可逆的步骤

一旦你的细胞被转染/感染，ProteoTuner的操作步骤非常简单快捷。为了维持目的蛋白的稳定，向细胞培养基中加入Shield1稳定配体，同时在另一份中不加入作为阴性对照。加入的Shield1能保护你的DD标签蛋白不被蛋白酶体降解，在细胞内迅速积累。

相反地，为了降解你的目的蛋白，就将细胞转移至不含Shield1的培养基中。没有了Shield1的保护，目的细胞就迅速降解。同时，在另一份细胞持续加入Shield1作为阳性对照。

形式多样

ProteoTuner系统有多个版本可供挑选，包括质粒、反转录病毒和慢病毒，你可以根据细胞系来自由选择。另外，还有多种抗性标记，有/无荧光，详见下表。

表1 各种形式的ProteoTuner系统

系统	传统的质粒导入	病毒导入	抗性	荧光蛋白
ProteoTuner™ System	是	否	G418	无
ProteoTuner™ IRES2 System	是	否	G418	(IRES2) AcGFP1
Retro-X™ ProteoTuner™  System	是	反转录病毒	（IRES）嘌呤霉素	无
Retro-X™ ProteoTuner™ IRES System	是	反转录病毒	无	(IRES) ZsGreen1
Lenti-X™ ProteoTuner™ System	是	慢病毒	（IRES）嘌呤霉素	无
Lenti-X™ ProteoTuner™ Green System	是	慢病毒	无	(IRES) ZsGreen1

最近，Clontech公司还在此基础上再开发了ProteoTuner Quantitation System，不仅能调控目的蛋白，还能轻松地定量。除了ProteoTuner系统，其中另外一项新技术是ProLabel技术。它利用了酶片断互补分析，将一个有功能的报告蛋白分成两个无功能的片断：小的6 kDa，称为ProLabel标签，大的则称为酶受体。这两个片断重组后会重新形成有活性的酶，来切割化学发光的底物。产生的信号强度直接与样品中的蛋白量成正比。

有了这些全新的产品，调控和定量蛋白都不再是难题啦。

（生物通 余亮）