2000年:酵母相互作用组发表(酵母双杂交系统的开发)

蛋白质-蛋白质相互作用在确定细胞结构和定义细胞的生物化学方面起着至关重要的作用。研究蛋白质-蛋白质相互作用的一个重要工具是酵母双杂交系统。在这个系统中,当两种蛋白质相互作用时,它们会激活报告基因的表达,该基因在酵母细胞内产生有色产物。在酵母相互作用组研究中,双杂交系统被放大,使研究人员能够对酵母细胞内的所有蛋白质 – 蛋白质相互作用进行编目。据认为,类似的方法将使研究人员能够对人类蛋白质之间的所有相互作用进行编目,从而生成人类相互作用组的图谱。这种蛋白质相互作用的图谱将帮助科学家更好地了解细胞的化学性质,并帮助确定药物开发的新靶点。

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酵母双杂交系统的开发使研究人员能够检测细胞中物理相互作用的蛋白质。该技术依赖于操纵称为转录因子的蛋白质。这些蛋白质之所以得名,是因为它们与基因结合并开启转录。用于此目的的第一种蛋白质是一种称为GAL4的酵母蛋白。这种蛋白质由两部分组成,称为结构域;一个用于与DNA结合,第二个用于激活基因的转录。两个结构域都必须存在,转录因子才能开启基因表达。

酵母双杂交系统背后的想法是分离转录因子的两个结构域,将每个结构域连接到正在研究的不同蛋白质上,并使它们有机会在细胞内相互作用。通过激活报告基因的转录来检测相互作用。报告基因是一种表达易于可视化的基因,例如通过生产有色产品。在使用酵母双杂交系统时,构建了两种不同的杂交种:

1、DNA结合杂交体 – 这种杂交体包含附着在所研究蛋白质上的DNA结合域(有时称为“诱饵”)。DNA结合杂交种是一种融合蛋白,可以与报告基因结合,但不能激活转录。

2、转录激活杂交种 – 这种杂交体由附着在研究中的另一种蛋白质(有时称为“猎物”)的活化结构域组成。转录激活杂交种是一种融合蛋白,由于缺乏与DNA结合的能力,因此无法激活报告基因的表达。通常,当使用酵母双杂交系统时,使用一种诱饵蛋白,并针对许多不同猎物蛋白的库进行测试。当诱饵蛋白与猎物蛋白相互作用时,所得复合物既可以与报告基因结合,又可以激活其表达。报告基因的表达表明诱饵和猎物蛋白在细胞内相互作用。

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