stringtranslate.com

Анализ комплементации белковых фрагментов

В области молекулярной биологии анализ комплементации фрагментов белка , или PCA, является методом идентификации и количественной оценки белок-белковых взаимодействий . В PCA интересующие белки («приманка» и «жертва») ковалентно связаны с фрагментами третьего белка (например, DHFR, который действует как «репортер»). Взаимодействие между белками приманки и жертвы сближает фрагменты белка-репортера, позволяя им сформировать функциональный белок-репортер, активность которого можно измерить. Этот принцип может быть применен ко многим различным белкам-репортерам и также является основой для дрожжевой двугибридной системы , архетипического анализа PCA.

Анализы расщепления белка

Общий принцип анализа комплементации белка: белок расщепляется на две (N- и C-концевые) половины и восстанавливается двумя взаимодействующими белками, которые сливаются с N- и C-половинами (здесь они называются «приманкой» и «добычей», поскольку белок-приманка может быть использован для поиска взаимодействующего белка-добычи). Активность восстановленного белка должна быть легко обнаруживаемой, например, как в зеленом флуоресцентном белке (GFP).

Любой белок, который можно разделить на две части и нековалентно восстановить для образования функционального белка, можно использовать в PCA. Однако два фрагмента имеют низкое сродство друг к другу и должны быть объединены другими взаимодействующими белками, слитыми с ними (часто называемыми «приманкой» и «добычей», поскольку белок-приманка может использоваться для идентификации белка-добычи, см. рисунок ). Белок, который производит обнаруживаемые показания, называется «репортером». Обычно в качестве репортеров используются ферменты, которые придают устойчивость к нехватке питательных веществ или антибиотикам, такие как дигидрофолатредуктаза или бета-лактамаза соответственно, или белки, которые дают колориметрические или флуоресцентные сигналы. Когда флуоресцентные белки восстанавливаются, PCA называется бимолекулярным флуоресцентным комплементационным анализом . В PCA расщепленных белков использовались следующие белки:

Приложения для всего генома

Методы, упомянутые выше, были применены к целым геномам , например, дрожжей [3] или бактерий сифилиса . [19]

Ссылки

  1. ^ Park JH, Back JH, Hahm SH, Shim HY, Park MJ, Ko SI, Han YS (октябрь 2007 г.). «Стратегия комплементации фрагментации бактериальной бета-лактамазы может быть использована как метод идентификации взаимодействующих пар белков». Журнал микробиологии и биотехнологии . 17 (10): 1607–15. PMID  18156775.
  2. ^ Remy I, Ghaddar G, Michnick SW (2007). «Использование анализа комплементации фрагментов белка бета-лактамазы для исследования динамических белок-белковых взаимодействий». Nature Protocols . 2 (9): 2302–6. doi :10.1038/nprot.2007.356. PMID  17853887. S2CID  7607566.
  3. ^ ab Tarassov K, Messier V, Landry CR, Radinovic S, Serna Molina MM, Shames I, Malitskaya Y, Vogel J, Bussey H, Michnick SW (июнь 2008 г.). "Карта in vivo интерактома дрожжевых белков" (PDF) . Science . 320 (5882): 1465–70. Bibcode :2008Sci...320.1465T. doi :10.1126/science.1153878. PMID  18467557. S2CID  1732896.
  4. ^ Ma Y, Nagamune T, Kawahara M (сентябрь 2014 г.). «Расщепленная фокальная адгезионная киназа для исследования белок-белковых взаимодействий». Biochemical Engineering Journal . 90 : 272–278. Bibcode : 2014BioEJ..90..272M. doi : 10.1016/j.bej.2014.06.022.
  5. ^ Barnard E, Timson DJ (2010). "Split-EGFP Screens for the Detection and Localisation of Protein-Protein Interactions in Living Yeast Cells". Молекулярные и клеточные методы биологии для грибов . Методы в молекулярной биологии. Т. 638. С. 303–17. doi :10.1007/978-1-60761-611-5_23. ISBN 978-1-60761-610-8. PMID  20238279.
  6. ^ Blakeley BD, Chapman AM, McNaughton BR (август 2012). «Сплит-суперпозитивная повторная сборка GFP — быстрый, эффективный и надежный метод обнаружения белок-белковых взаимодействий in vivo». Molecular BioSystems . 8 (8): 2036–40. doi :10.1039/c2mb25130b. PMID  22692102.
  7. ^ Cabantous S, Nguyen HB, Pedelacq JD, Koraïchi F, Chaudhary A, Ganguly K, Lockard MA, Favre G, Terwilliger TC, Waldo GS (октябрь 2013 г.). "Новый датчик взаимодействия белок-белок на основе трехкомпонентной ассоциации расщепления GFP". Scientific Reports . 3 : 2854. Bibcode :2013NatSR...3E2854C. doi :10.1038/srep02854. PMC 3790201 . PMID  24092409. 
  8. ^ Martell JD, Yamagata M, Deerinck TJ, Phan S, Kwa CG, Ellisman MH, Sanes JR, Ting AY (июль 2016 г.). «Расщепленная пероксидаза хрена для обнаружения межклеточных белок-белковых взаимодействий и чувствительной визуализации синапсов» (PDF) . Nature Biotechnology . 34 (7): 774–80. doi :10.1038/nbt.3563. PMC 4942342 . PMID  27240195. 
  9. ^ Tchekanda E, Sivanesan D, Michnick SW (июнь 2014 г.). «Инфракрасный репортер для обнаружения пространственно-временной динамики белок-белковых взаимодействий». Nature Methods . 11 (6): 641–4. doi :10.1038/nmeth.2934. PMID  24747815. S2CID  1958433.
  10. ^ Rossi F, Charlton CA, Blau HM (август 1997 г.). «Мониторинг белок-белковых взаимодействий в интактных эукариотических клетках с помощью комплементации бета-галактозидазы». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 94 (16): 8405–10. Bibcode : 1997PNAS...94.8405R. doi : 10.1073 /pnas.94.16.8405 . PMC 22934. PMID  9237989. 
  11. ^ Cassonnet P, Rolloy C, Neveu G, Vidalain PO, Chantier T, Pellet J, Jones L, Muller M, Demeret C, Gaud G, Vuillier F, Lotteau V, Tangy F, Favre M, Jacob Y (ноябрь 2011 г.). «Сравнительный анализ комплементации люциферазы для обнаружения белковых комплексов». Nature Methods . 8 (12): 990–2. doi :10.1038/nmeth.1773. PMID  22127214. S2CID  9377872.
  12. ^ Фудзикава, И. и др. (2014) Анализ комплементации расщепленной люциферазы для обнаружения регулируемых белок-белковых взаимодействий в протопластах риса в крупномасштабном формате. Рис 7:11
  13. ^ Li YC, Rodewald LW, Hoppmann C, Wong ET, Lebreton S, Safar P, Patek M, Wang L, Wertman KF, Wahl GM (декабрь 2014 г.). «Универсальная платформа для анализа низкоаффинных и транзиторных белок-белковых взаимодействий в живых клетках в реальном времени». Cell Reports . 9 (5): 1946–58. doi :10.1016/j.celrep.2014.10.058. PMC 4269221 . PMID  25464845. 
  14. ^ Neveu G, Cassonnet P, Vidalain PO, Rolloy C, Mendoza J, Jones L, Tangy F, Muller M, Demeret C, Tafforeau L, Lotteau V, Rabourdin-Combe C, Travé G, Dricot A, Hill DE, Vidal M, Favre M, Jacob Y (декабрь 2012 г.). "Сравнительный анализ интерактомов вирус-хозяин с помощью высокопроизводительного анализа комплементации белков млекопитающих на основе люциферазы Gaussia princeps". Методы . 58 (4): 349–59. doi :10.1016/j.ymeth.2012.07.029. PMC 3546263. PMID  22898364 . 
  15. ^ Binkowski B, Eggers C, Butler B, Schwinn M, Slater M, Machleidt T, Cong M, Wood K, Fan F (май 2016 г.). «Мониторинг внутриклеточных белковых взаимодействий с использованием бинарной технологии NanoLuc® (NanoBiTTM)» (PDF) . Promega.
  16. ^ Kolkhof P, Werthebach M, van de Venn A, Poschmann G, Chen L, Welte M, Stühler K, Beller M (март 2017 г.). «Анализ комплементации фрагментов люциферазы для обнаружения белок-белковых взаимодействий, связанных с липидными каплями». Молекулярная и клеточная протеомика . 16 (3): 329–345. doi : 10.1074/mcp.M116.061499 . PMC 5340998. PMID  27956707 . 
  17. ^ Wehr MC, Laage R, Bolz U, Fischer TM, Grünewald S, Scheek S, Bach A, Nave KA, Rossner MJ (декабрь 2006 г.). «Мониторинг регулируемых белок-белковых взаимодействий с использованием расщепленного TEV». Nature Methods . 3 (12): 985–93. doi :10.1038/nmeth967. PMID  17072307. S2CID  37120401.
  18. ^ Дюнклер А., Мюллер Дж., Джонссон Н. (2012). «Обнаружение белок-белковых взаимодействий с помощью сенсора сплит-убиквитина». Сети регуляции генов . Методы в молекулярной биологии. Т. 786. С. 115–30. doi :10.1007/978-1-61779-292-2_7. ISBN 978-1-61779-291-5. PMID  21938623.
  19. ^ Титц, Бьорн; Раджагопала, Сисандра В.; Голл, Йоханнес; Хойзер, Роман; Маккевитт, Мэтью Т.; Палцкилл, Тимоти; Утц, Питер (28 мая 2008 г.). «Бинарный белковый интерактом Treponema pallidum - спирохета сифилиса». ПЛОС ОДИН . 3 (5): e2292. Бибкод : 2008PLoSO...3.2292T. дои : 10.1371/journal.pone.0002292 . ISSN  1932-6203. ПМК 2386257 . ПМИД  18509523. 

Дальнейшее чтение