酵母单杂交系统主要用于筛选与特定DNA序列结合的蛋白质。其原理是将目标DNA序列(“诱饵”)插入到一个报告基因的上游,并整合到酵母基因组中。然后将一个与转录激活结构域融合的cDNA文库(“猎物”)转入该酵母菌株。如果文库中的某个蛋白能够特异性结合到“诱饵”DNA上,就会招募激活结构域,从而启动下游报告基因(如HIS3, LacZ)的表达。通过检测报告基因活性(例如,能在缺陷培养基上生长),即可从海量文库中筛选出所需的DNA结合蛋白。
酵母双杂交系统则专门用于探测蛋白质之间的相互作用。该体系将两种待测蛋白分别与DNA结合结构域(“诱饵”)和转录激活结构域(“猎物”)融合表达。只有当“诱饵”蛋白和“猎物”蛋白发生相互作用时,DNA结合结构域和激活结构域才会在空间上靠近,重新构成一个完整的转录因子,进而激活报告基因的表达。通过将一个未知的“猎物”文库与一个已知的“诱饵”蛋白进行配对,就能大规模地筛选出与之发生相互作用的新蛋白。
①简介:
实验流程:一、 酵母单杂交筛库步骤(用于筛选与DNA结合的蛋白质)
构建“诱饵”报告基因酵母株:将包含目标顺式作用元件(如特定DNA序列)的多拷贝重复片段,克隆到最小启动子(如GAL1)上游,该启动子控制着报告基因(如HIS3、LacZ)。然后将此构建体整合到酵母基因组中,获得稳定的“诱饵”酵母菌株。
验证“诱饵”特异性:必须确保该“诱饵”菌株本身不激活报告基因(无自激活活性),即在不含组氨酸的培养基上不能生长。准备“猎物”文库:“猎物”通常是一个与强转录激活结构域(如GAL4-AD)融合的cDNA文库,代表了可能结合目标DNA的蛋白质群体。
文库转化与筛选:将“猎物”文库质粒转入“诱饵”酵母菌株中。将转化后的细胞涂布在缺乏色氨酸(用于筛选文库质粒)和组氨酸(用于筛选相互作用)的缺陷培养基(SD/-Trp/-His)上进行第一轮筛选。能够生长的克隆,意味着可能有蛋白质结合了DNA并激活了HIS3报告基因。
二次验证:对初筛阳性克隆进行β-半乳糖苷酶(LacZ)活性测定等更严格的二次验证,以排除假阳性。
结果分析:从阳性酵母克隆中提取“猎物”质粒,进行DNA测序,即可鉴定出与目标DNA序列结合的蛋白质身份。
二、 酵母双杂交筛库步骤(用于筛选与诱饵蛋白相互作用的蛋白质)
构建“诱饵”载体与自激活检测:将已知的“诱饵”蛋白基因克隆到载体上,使其与DNA结合结构域(如GAL4-BD)融合。将该载体转入酵母菌,并检测其在缺乏报告基因选择性压力(如SD/-His)下的生长情况,确保“诱饵”蛋白自身不激活转录(无自激活)。
准备“猎物”文库:“猎物”文库是一个与转录激活结构域(如GAL4-AD)融合的cDNA文库。
共转化与筛选:将验证无误的“诱饵”载体与“猎物”文库共同转入特定的酵母报告菌株(该菌株基因组中含有由GAL4启动子控制的HIS3、ADE2、LacZ等报告基因)。将共转化后的细胞涂布在缺乏色氨酸、亮氨酸(用于筛选两种质粒)和组氨酸、腺嘌呤(用于筛选相互作用)的高强度缺陷培养基(如SD/-Trp/-Leu/-His/-Ade)上进行筛选。
阳性克隆鉴定:能够在如此严格的培养基上生长的大型菌落,表明“猎物”蛋白与“诱饵”蛋白发生了强烈的相互作用,激活了营养报告基因。
二次验证:通过β-半乳糖苷酶滤膜 assay(X-gal显色)等方对阳性克隆进行再次验证,进一步增强结果可靠性。
结果分析:从阳性酵母克隆中分离出“猎物”质粒,进行DNA测序,从而鉴定出与“诱饵”蛋白相互作用的蛋白质。
②实验周期:约2-3月
③适用场景:
1.大批量筛选互作蛋白。
2.大规模蛋白质相互作用组学研究。
3.验证蛋白间的直接相互作用。
④结题标准:在无激活情况下,筛选出互作蛋白。
⑤实验交付内容:
1、诱饵质粒。
2、含有诱饵质粒的大肠杆菌。
3、酵母单杂交/双杂交实验报告及结果分析图片。
1、严谨的实验过程;
2、严格的结果把控;
3、丰富的项目经验。
业务 | 样品类型 | 要求 | 邮寄条件 | 备注 |
载体构建 | 质粒 | ≥4微克 | 冰袋 | (1)提供测序结果 (2)标明载体抗性 |
大肠杆菌甘油菌 | ≥500微升 | 冰袋 | (1)提供测序结果 (2)标明菌液抗性 (3)提供活性好的菌液 | |
种子 | ≥25粒 | 常温 | (1)提供近一年内所收的颗粒饱满的种子 (2)发芽率>90% | |
植物组织 | (1)≥3克 (2)新鲜嫩绿 | 干冰 | 新鲜样品取完后迅速液氮冷冻 | |
果实 | (1)≥1个 (2)新鲜 | 常温 | 新鲜果实,颗粒饱满 | |
cDNA | ≥20微升 | 干冰 | (1)无其他核酸污染 (2)可扩增出目的基因 | |
基因组DNA | ≥20微克 | 干冰 | (1)OD260/280=1.8-1.9 (2)OD260/230=1.9-2.2 |