酵母双杂交技术
酵母双杂交
知识创造未来
酵母双杂交
酵母双杂交是一种实验技术，用于研究酵母菌的互作关系和蛋白质相互作用。
该技术基于酵母菌的能力，通过融合两个不同的酵母菌菌株，实现蛋白质的相互作用检测。
酵母双杂交的原理是利用一对可活化转录因子的融合蛋白，一个与实验蛋白A结合，另一个与实验蛋白B结合。
当A和B结合时，转录因子活化，启动报告基因的表达。
这种实验设置允许检测蛋白质A和B之间的相互作用。
通过酵母双杂交实验，可以筛查大量的蛋白质相互作用，从而揭示酵母菌细胞中复杂的信号传导网络。
这种技术被广泛应用于研究酵母菌的生物学过程、蛋白质功能以及疾病机制等方面。
它为揭示蛋白质相互作用网络提供了一种系统的方法。
1。
酵母双杂交酵母单杂交酵母三杂交课件
酵母单杂交系统的应用
寻找与特定DNA序列相互作用的蛋白质
01
通过将待研究的蛋白质与转录因子融合，可以筛选出与特定
DNA序列相互作用的蛋白质。
研究蛋白质的功能
02
通过分析蛋白质与DNA的相互作用，可以深入了解蛋白质的功
酵母杂交技术的发展趋势
操作简便化
随着技术的发展，酵母杂交技术 的操作将越来越简便，使得更多 的实验室和研究人员能够利用该
技术进行研究。
应用广泛化
随着研究的深入，酵母杂交技术 的应用范围将越来越广泛，不仅 局限于蛋白质之间的相互作用研 究，还可以应用于转录因子活性
等方面的研究。
系统化与自动化
未来，随着技术的发展，酵母杂 交技术将逐渐实现系统化和自动 化，进一步提高实验的准确性和
该方法基于真核生物的转录调控机制，通过将两个蛋白质的 编码基因分别与酵母的转录激活因子基因GAL4的N端和C端 融合，形成两个融合蛋白，再观察这两个融合蛋白在酵母细 胞中的相互作用对转录的影响。
酵母双杂交系统的应用
基因表达调控研究
药物筛选
通过分析不同条件下蛋白质之间的相 互作用，了解相关基因的表达调控机 制。
酵母三杂交系统
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酵母双杂交技术流程
酵母双杂交技术流程
酵母双杂交技术是一种用于鉴定蛋白质相互作用的实验方法，它可以识别某个蛋白质与其他蛋白质之间的相互作用关系。
以下是酵母双杂交技术的流程：
1. 构建酵母菌株：将感兴趣的两个蛋白质编码序列分别克隆至酵母表达载体中，并插入适当的启动子和终止子后，将其转化至酵母细胞中，并筛选出正确的菌株。
2. 转化酵母菌株：将构建好的酵母菌株分别转化至两个含有互补杂交部位的酵母菌株中，使其产生可杂交的菌株。
3. 筛选正面杂交菌株：通过选择菌株在适当培养基中的生长情况或染色体特征，筛选出正面杂交的菌株。
4. 验证杂交结果：通过进一步实验验证杂交结果的准确性，例如，利用质粒转染或重组DNA重组实验等方法。
5. 鉴定蛋白质相互作用：最终确定两个蛋白质之间的相互作用关系，并进一步研究其生物学意义。
- 1 -。
蛋白互作常用的研究方法
蛋白互作常用的研究方法
蛋白质互作常用的研究方法包括酵母双杂交技术、免疫共沉淀和GST pull-down实验。
1. 酵母双杂交技术：主要用来进行互作蛋白的筛选，缺点就是假阳性较高，所以需要进行结果验证，一般可采用免疫共沉淀或GST-pull down实验进
行验证。
2. 免疫共沉淀：是以抗体和抗原之间的专一性作用为基础的用于研究蛋白质相互作用的经典方法。
是确定两种蛋白质在完整细胞内相互作用的有效方法。
当细胞在非变性条件下被裂解时，完整细胞内存在的许多蛋白质－蛋白质间的相互作用被保留了下来。
当用预先固化在argarose beads上的蛋白质A 的抗体免疫沉淀A蛋白，那么与A蛋白在体内结合的蛋白质B也能一起沉
淀下来。
再通过蛋白变性分离，对B蛋白进行Western blot检测，进而证明两者间的相互作用。
3. GST pull-down实验：是一个行之有效的验证酵母双杂交系统的体外试
验技术。
其基本原理是先构建靶蛋白-GST融合蛋白载体，然后进行体外表
达及纯化。
但是也存在一定局限性。
这些方法各有优缺点，应根据研究目的和具体情况选择合适的方法。
基于转录因子结构域设计的酵母双杂交原理
基于转录因子结构域设计的酵母双杂交原理一、概述酵母双杂交技术作为一种重要的蛋白质相互作用研究方法，已经在生物科学领域得到广泛应用。
通过酵母双杂交技术，研究人员可以快速、精确地筛选出蛋白质相互作用的靶标，从而深入了解蛋白质功能以及信号转导通路等生物学过程。
而基于转录因子结构域设计的酵母双杂交原理，为该技术的发展提供了新的思路和方法。
二、酵母双杂交原理简介酵母双杂交技术是一种利用酵母细胞内蛋白质相互作用的筛选方法。
其基本原理是利用酵母细胞内的转录因子结构域将两个感兴趣蛋白质的互补结构域连接在一起，当这两种蛋白质在酵母细胞内发生相互作用时，转录因子结构域得到激活，从而激活报告基因的表达。
通过检测报告基因的表达水平，可以判断两个蛋白质是否发生了相互作用。
三、转录因子结构域设计的酵母双杂交原理在设计基于转录因子结构域的酵母双杂交实验时，首先需要选择合适的转录因子结构域。
常用的转录因子结构域有Gal4、LexA等，这些结构域在酵母细胞内可以有效地激活报告基因的表达。
将两个感兴趣蛋白质的互补结构域连接到选定的转录因子结构域上，使得它们可以在酵母细胞内形成一个复合蛋白质。
当这两个蛋白质发生相互作用时，复合蛋白质激活了选择的报告基因，从而实现了蛋白质相互作用的筛选。
四、基于转录因子结构域设计的酵母双杂交技术应用基于转录因子结构域设计的酵母双杂交技术已经在许多生物学研究中得到了广泛的应用。
通过该技术，研究人员可以快速、精确地筛选出大量的蛋白质相互作用靶标，并且可以用于分析特定蛋白质在生物学过程中的相互作用网络。
该技术还可以用于筛选潜在的药物靶标、疾病相关蛋白质等。
五、总结基于转录因子结构域设计的酵母双杂交原理为蛋白质相互作用研究提供了一种新的思路和方法。
通过该原理，研究人员可以快速、准确地筛选出具有特定蛋白质相互作用的靶标，从而深入了解蛋白质功能和信号转导通路等生物学过程。
未来，随着生物学研究的不断深入，相信基于转录因子结构域设计的酵母双杂交技术一定会发挥出更大的作用，促进科学研究的进步和发展。
酵母双杂交技术
酵母双杂交常规技术一．双杂交系统原理及应用范围蛋白质之间的互作是很多反应机制分子水平的核心动作，如DNA合成、转录激活、蛋白质翻译、蛋白质定位和信号转导等所有的的反应的完成都涉及到蛋白质复合体的作用。
而随着酵母双杂系统的成熟和完善，其在蛋白质互作研究中的应用越来越广泛。
酵母双杂交系统是基于转录因子的典型结构特征所建立的，它利用了酵母的转录因子GAL4基因产物，该蛋白拥有两个典型的转录因子结构域DNA结合结构域（BD）与转录激活结构域（AD）。
前者结合GAL1启动子区的DNA序列，后者则激活转录（Fields and Song，1989）。
Fields和Song分别构建了含有含有编码GAL4 DNA结合结构域（GAL4BD）和GAL4转录激活结构（GAL4AD）序列的载体。
将我们所要研究的目的基因分别装载到这两个质粒载体中，两个结构域序列则分别与基因的ORF进行融合。
当转入相应酵母菌株后，若在酵母内表达的不同蛋白发生互作，则将使GAL4-BD和GAL4-AD相互靠近结合，再进一步与上游激活序列结合，激活相应报告基因（report gene）的表达。
特点与优点酵母双杂交系统的最主要的应用是快速、直接分析已知蛋白之间的相互作用及分离新的与已知蛋白作用的配体及其编码基因。
酵母双杂交系统检测蛋白之间的相互作用具有以下优点：（1）作用信号是在融合基因表达后，在细胞内重建转录因子的作用而给出的，省去了纯化蛋白质的繁琐步骤。
（2）检测在活细胞内进行，可以在一定程度上代表细胞内的真实情况。
（3）检测的结果可以是基因表达产物的积累效应，因而可检测存在于蛋白质之间的微弱的或暂时的相互作用。
（4）酵母双杂交系统可采用不同组织、器官、细胞类型和分化时期材料构建cDNA文库，能分析细胞浆、细胞核及膜结合蛋白等多种不同亚细胞部位及功能的蛋白。
局限性和存在的问题酵母双杂交系统是分析蛋白-蛋白间相互作用的有效和快速的方法，有多方面的应用，但仍存在一些局限性。
酵母双杂交技术原理
酵母双杂交技术原理
酵母双杂交技术是一种DNA定向克隆的分子生物学技术，又称为抗性转移技术。
它利用细胞壁抗生素的抗性性质作为分子生物学过程的引物，分子生物学的原理是利用噬菌体感染酵母的策略，将目标DNA 片段转移到仅有两种抗性的酵母菌中去。
具体的操作步骤如下：首先制备携带乙醇容抗体型剂量胞壁抗生素的噬菌体，再将酵母菌与这些抗生素装载的噬菌体混合放置，此时目标DNA会受到噬菌体的选择性感染，而不会感染来源酵母菌，进而将目标DNA进行吸收，最后再使酵母双向繁殖，最终形成携带抗性基因的酵母菌。
酵母双杂交系统步骤
酵母双杂交系统的步骤酵母双杂交法的原理：典型的真核生物转录因子，如GAL4、GCN4、等都含有二个不同的结构域：DNA结合结构域和转录激活结构域。
前者可识别DNA上的特异序列，并使转录激活结构域定位于所调节的基因的上游，转录激活结构域可同转录复合体的其他成分作用，启动它所调节的基因的转录。
酵母双杂交法的步骤：1. 阳性克隆的筛选2. 用质粒自然分选法筛除只含有AD-文库杂合子的克隆3. 酵母杂合试验确定真阳性克隆4. 阳性克隆的进一步筛选和确证5. 对双杂交系统阳性结果的进一步研究6. 阳性克隆的筛选7. 用质粒自然分选法(Natural Segregation)筛除只含有AD-文库杂合子的克隆8. 酵母杂合试验(Yeast Mating)确定真阳性克隆9. 阳性克隆的进一步筛选和确证扩展资料：酵母双杂交系统能在体内测定蛋白质的结合作用，具有高度敏感性。
主要是由于：1、采用高拷贝和强启动子的表达载体使杂合蛋白过量表达。
2、信号测定是在自然平衡浓度条件下进行，而如免疫共沉淀等物理方法为达到此条件需进行多次洗涤，降低了信号强度。
3、杂交蛋白间稳定度可被激活结构域和结合结构域结合形成转录起始复合物而增强，后者又与启动子DNA结合，此三元复合体使其中各组分的结合趋于稳定。
4、通过mRNA产生多种稳定的酶使信号放大。
同时，酵母表型，X-Gal及HIS3蛋白表达等检测方法均很敏感。
在研究蛋白质的结构功能特点、作用方式过程中，有时还要通过突变、加抑制剂等手段破坏蛋白质间的相互作用。
针对实际工作中的这种需要，Vidal等人发展了所谓的逆双杂交系统（reverse two-hybrid system）。
这项技术的关键是报道基因URA3的引入。
URA3基因在这里起到了反选择的作用，它编码的酶是尿嘧啶合成的关键酶。
酵母双杂交的原理
酵母双杂交的原理
酵母双杂交(YeastTwo-hybridSystem，Y2H)是一种具有实验性方法的蛋白质相互作用实验，它可以用来验证和确定两个蛋白在体内及体外之间存在相互作用。
这种蛋白质相互作用可以发生在体内，也可以发生在体外。
在这种实验中，使用的物质是由两个融合的蛋白质组成的双融合蛋白，一个蛋白是结合调控区或结合位点，另一个蛋白质是响应元件，它可以检测到调控区里结合的物质的存在，从而启动一系列的反应，其结果是显示双杂交蛋白中调控区是否与响应元件相结合。
二、酵母双杂交的原理
酵母双杂交的基本原理源于酵母菌的基因调控机制。
它的基本原理是，将一个结合调控区的蛋白（称为“结合蛋白”）与一个响应元件（称为“受体蛋白”）结合起来，当结合蛋白结合到调控区并激活响应元件时，酵母细胞就会对外在的细胞因子做出反应。
当结合蛋白结合调控区并激活响应元件时，酵母细胞就会产生一种光变化，从而表明蛋白质之间存在相互作用。
简单地说，酵母双杂交的原理是利用双融合蛋白将一个结合调控区的蛋白和一个响应元件结合在一起，当结合调控区的蛋白结合到结合调控区时，响应元件就会激活，酵母细胞就会产生一些外在细胞因子，如光变化。
从而可以检测到蛋白质之间发生相互作用。
三、酵母双杂交的应用
酵母双杂交技术的应用非常广泛，可以用来验证和确定蛋白质之
间的相互作用，也可以用来研究蛋白的结构和功能，并有助于发现新的药物靶标。
此外，它也可以用于研究基因调控机制，研究染色体的结构，以及研究蛋白质和核酸之间的相互作用等。
酵母双杂交 原理
酵母双杂交原理酵母双杂交（Y2H）是一种广泛应用于分子生物学领域的实验技术。
它基于酵母细胞内所含的转录因子结合区域分开的与激活区域结合的能力的原理而发展出来。
当把转录因子分成两个区域，一个称为DBD（DNA binding domain），另一个称为AD（activation domain），并使它们相互独立地与相应的配体结合时，它们就可以进行有效的转录激活。
通常来说，DBD和AD都不具有激活作用，但它们可以相互结合并发挥起激活作用。
因此，当DBD与某一DNA序列结合时，如果另一配体结合于AD，则该复合体就可以被转录激活。
基于这个原理，Y2H技术使用酿酒酵母（Saccharomyces cerevisiae）作为实验系统进行实验。
它使用了两个重要的质粒：一个称为“鱼钩”质粒（bait plasmid），它含有DBD和一个感兴趣的基因的DNA序列；另一个称为“猎物”质粒（prey plasmid），它含有AD和另一感兴趣的基因的DNA序列。
这两个质粒分别要被转化到两个不同的酿酒酵母分别作为它们的基因组。
当两个酵母的基因组都被转化后，它们被分别引入到含有选择性培养基的平板中去。
在这些平板上，只有那些同时表达了成功酯化的双杂交融合DBD和AD的细胞才能成长起来。
因此，这个实验系统几乎可以保证筛选到高亲合力的蛋白质因子。
值得注意的是，由于酿酒酵母是真核生物，与含有DBD和AD的两个质粒的匹配也是在真核生物级别上完成的，而不是简单的受体和配体之间的作用。
因此，这种技术可以很好地模拟在真核生物细胞内发生的相互作用。
Y2H技术不仅可以用于蛋白质因子的筛选，也可以用于检测DNA的相互作用。
例如，在要求蛋白质－DNA相互作用的特定细胞系上建立的实验系统中，可以使用这种技术来筛选那些与基因诱导子结合的转录因子。
因此，该技术可用于分析人类疾病中蛋白质相互作用的发生机制。
总的来说，酵母双杂交技术是一种强大而有效的分子生物学工具，可以用于研究蛋白质之间的相互作用以及转录机制。
蛋白与蛋白相互作用的研究方法
蛋白与蛋白相互作用的研究方法引言：蛋白质是生物体内最为重要的大分子，其功能多样且复杂。
蛋白质的功能往往通过与其他蛋白质相互作用来实现。
因此，研究蛋白质与蛋白质之间的相互作用成为了生物学与生物化学领域中的重要课题。
本文将介绍一些常用的蛋白质相互作用研究方法。
一、酵母双杂交技术（Y2H）酵母双杂交技术是一种常用的蛋白质相互作用研究方法。
该技术利用酵母细胞中的转录激活子域（activation domain）和DNA结合域（DNA binding domain）的相互作用来实现蛋白质的检测。
通过将感兴趣的蛋白质A与转录激活子域融合，蛋白质B与DNA结合域融合，当蛋白质A与蛋白质B相互作用时，可以使酵母细胞中的报告基因表达，从而实现蛋白质相互作用的检测。
二、共免疫沉淀法（Co-IP）共免疫沉淀法是另一种常用的蛋白质相互作用研究方法。
该方法利用抗体与特定蛋白质结合的特异性，将目标蛋白质与其他与之相互作用的蛋白质一同沉淀下来。
通过这种方法可以鉴定蛋白质A与蛋白质B之间的相互作用。
此外，共免疫沉淀法还可以用于分析蛋白质复合物的组成及其在细胞中的定位。
三、表面等离子体共振（SPR）表面等离子体共振技术是一种实时监测蛋白质相互作用的方法。
该技术通过将其中一个蛋白质固定在金属膜上，然后将另一个蛋白质溶液流经，利用光学传感器检测蛋白质结合引起的共振角位移，从而实时监测蛋白质的结合与解离过程。
该技术能够提供蛋白质相互作用的结合动力学参数，如结合常数和亲和力等信息。
四、质谱法（MS）质谱法是一种用于鉴定蛋白质相互作用的方法。
该方法通过将蛋白质复合物分离后进行质谱分析，利用质谱仪检测蛋白质的质量与荷电量，从而鉴定蛋白质复合物中的组分。
质谱法在鉴定蛋白质相互作用中具有高灵敏度和高特异性的优势，能够提供蛋白质复合物的组成及其相对丰度等信息。
五、荧光共振能量转移（FRET）荧光共振能量转移是一种基于蛋白质相互作用的实时监测方法。
育种--酵母双杂交
酵母转录因子（ 酵母转录因子（Gal 4） ）
与BD-fusion ---诱饵（bait） 诱饵（ ） 诱饵 与AD-fusion ---猎物或靶蛋白（prey or target protein） 猎物或靶蛋白（ ）
报告基因（ 报告基因（reporter gene） ）
---Lac Z（编码β-半乳糖苷酶） 半乳糖苷酶） （编码β 半乳糖苷酶
Fields和Song将两个融合蛋白分别构建在穿梭 和 将两个融合蛋白分别构建在穿梭 质粒上，一个是将Gal4的DNA-BD与酵母蛋白 质粒上，一个是将 的 与酵母蛋白 SNF1融合；另一个是将Gal4的AD和酵母蛋白 融合；另一个是将 的 和酵母蛋白 融合 SNF4融合。 融合。 融合 其中， 是一种丝氨酸/苏氨酸的蛋白激 其中，SNF1是一种丝氨酸 苏氨酸的蛋白激 是一种丝氨酸 是它的一个结合蛋白， 酶，SNF4是它的一个结合蛋白，这两种蛋白是 是它的一个结合蛋白 已知可以相互作用的。 已知可以相互作用的。
（二）酵母双杂交系统的原理
X
DNA-BD
GAL4 UAS
Promoter
lacZ(or HIS) reporter gene
AD
Y
GAL4 UAS Promoter lacZ(or HIS) reporter gene
AD
X
DNA-BD
Y
Promoter
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
transcription
lacZ(or HIS) reporter gene
1989年美国纽约州立大学的 年美国纽约州立大学的Fields和Song首先描述 年美国纽约州立大学的 和 首先描述 了酵母双杂交系统(yeast two-hybrid system)。 了酵母双杂交系统 。 该系统的建立是基于对真核生物调控转录起始过 程的认识。 程的认识。真核生物基因转录需要反式转录激活因子的 参与，真核生长转录因子含有两个不同的结构域： 参与，真核生长转录因子含有两个不同的结构域： DNA结合结构域 结合结构域(BD) 结合结构域 (DNA binding domain)
酵母双杂交步骤
酵母双杂交步骤酵母双杂交是一种常用的分子生物学技术，用于研究蛋白质相互作用和信号转导通路。
下面将介绍酵母双杂交的步骤。
第一步：构建酵母双杂交载体酵母双杂交载体是用于表达融合蛋白的质粒。
一般来说，酵母双杂交载体包括两个部分：DNA结合域（DBD）和激活域（AD）。
DBD 和AD分别与目标蛋白的DNA结合域和激活域融合，从而形成融合蛋白。
常用的酵母双杂交载体有pGBKT7和pGADT7。
第二步：构建酵母双杂交菌株酵母双杂交菌株是用于表达融合蛋白的酵母菌株。
一般来说，酵母双杂交菌株包括两个部分：DBD和AD。
DBD和AD分别与目标蛋白的DNA结合域和激活域融合，从而形成融合蛋白。
常用的酵母双杂交菌株有AH109和Y187。
第三步：酵母双杂交筛选酵母双杂交筛选是用于筛选蛋白相互作用的方法。
一般来说，酵母双杂交筛选包括两个步骤：初筛和确认。
初筛是通过生长选择培养基（SD/-Leu/-Trp）筛选出具有融合蛋白的酵母菌株。
确认是通过生长选择培养基（SD/-Leu/-Trp/-His/-Ade）筛选出具有蛋白相互作用的酵母菌株。
第四步：酵母双杂交验证酵母双杂交验证是用于验证蛋白相互作用的方法。
一般来说，酵母双杂交验证包括两个步骤：β-galactosidase检测和Western blot检测。
β-galactosidase检测是通过检测酵母菌株中β-galactosidase的活性来验证蛋白相互作用。
Western blot检测是通过检测融合蛋白的表达来验证蛋白相互作用。
酵母双杂交是一种重要的分子生物学技术，可以用于研究蛋白质相互作用和信号转导通路。
通过构建酵母双杂交载体和酵母双杂交菌株，进行酵母双杂交筛选和酵母双杂交验证，可以得到蛋白相互作用的信息。
酵母双杂交技术的原理及应用
酵母双杂交技术的原理及应用酵母双杂交技术，听上去挺高级的名词对吧？别慌，其实它跟我们日常生活中的“拼爹”有点类似，不过它是在生物学里面玩的花样。
想象一下，你有两个朋友，想知道他们俩会不会成为超级好基友，那你可以用这个技术来一探究竟。
我们得有两种酵母，就像是两个潜在的基友候选人。
然后，我们给它们点刺激，让它们有机会结识、互动。
这个“刺激”就是让它们的基因混合在一起，看看能不能擦出什么火花。
这种技术背后的原理挺复杂，但想象成两个人打牌，要看看谁的牌更配对，就差不多了。
酵母也是，我们看它们的基因配对，看看哪些特征能够“一拍即合”。
而这个技术的应用可不少，不仅仅是让酵母们交朋友，还能帮助科学家们研究基因、了解生物的运作规律。
有了它，科学家们能够更准确地探索基因是如何影响生物性状的，就像解开谜题一样。
想象一下，如果你是一位厨师，你可能想知道为什么有些酵母可以让面包发得特别好吃，而有些却不行。
用这个技术，科学家们可以找出关键的基因，然后想办法让所有的面包都发得又快又好，那不就是个厨艺大咖吗？不过，别小看了这些酵母们，它们可是科学研究中的一把好手。
有了它们，科学家们能够在实验室里模拟各种情况，看看不同的基因组合会带来什么变化。
这就好像是一场“基因大混搭”，只不过最后得到的是科学数据，而不是时髦的搭配。
说到这些，我想起了一句俗语：“物以类聚，人以群分”。
这个技术就像是在研究生物界的“朋友圈”，看看谁跟谁更亲密、更默契。
也像是在研究生物界的“CP”配对，想知道哪些基因组合才是最佳拍档。
这个技术也有它的局限性。
酵母们虽然看起来基因搭配很好，但实际上在生活中却不一定能搭伙儿。
这就像是有些人看起来合得来，但真正相处起来可能却“水火不容”。
酵母双杂交技术不仅仅是一种实验方法，它还是科学探索的一把利器。
通过它，科学家们可以深入探索生物世界的奥秘，了解基因如何影响生物的种种特性。
就像探险一样，每次实验都是一次挖掘未知的冒险，不知道会有什么惊喜等着我们。
酵母双杂交技术应用进展
酵母双杂交技术应用进展酵母双杂交技术是一种强大的生物技术方法，用于研究蛋白质之间的相互作用。
这项技术自20世纪80年代问世以来，已经广泛应用于基因功能研究、药物研发和生物技术应用等领域。
本文将介绍酵母双杂交技术的原理、应用进展及未来展望。
酵母双杂交技术是基于真核生物体内两个互补的转录因子，即GAL4和DBD-VP16，以及一个含有报告基因的载体穿梭质粒构建而成的。
在该技术中，一个转录因子（DBD-VP16）与一个诱饵蛋白结合，另一个转录因子（GAL4）与目标蛋白结合。
当诱饵蛋白与目标蛋白相互作用时，两个转录因子将形成一个复合物，该复合物将激活报告基因的表达。
通过检测报告基因的表达情况，可以确定蛋白质之间的相互作用。
基因功能研究酵母双杂交技术已成为研究基因功能的重要工具。
通过使用该技术，科学家们可以筛选出与特定基因相互作用的其他基因，从而揭示基因在细胞中的功能。
例如，一项研究发现人类肺癌细胞中抑癌基因TP53的相互作用蛋白，从而为肺癌治疗提供新的思路1。
在药物研发方面，酵母双杂交技术也发挥了重要作用。
通过该技术，科学家们可以筛选出能够与特定药物靶点相互作用的小分子化合物，从而发现新的药物候选。
例如，利用酵母双杂交技术成功发现了一种能够抑制乳腺癌细胞增殖的新药候选2。
酵母双杂交技术在生物技术应用方面也具有广泛的应用价值。
例如，利用该技术成功克隆了一个编码具有工业应用价值的酶的基因，并实现了该基因的高效表达3。
酵母双杂交技术还被用于构建具有重要应用价值的基因调控网络。
随着基因组学、蛋白质组学和代谢组学等研究的深入发展，酵母双杂交技术的应用前景将更加广阔。
在基因组学领域，利用酵母双杂交技术可以揭示基因之间的相互作用和调控关系，有助于深入理解生命活动的复杂性。
在蛋白质组学领域，酵母双杂交技术可以应用于蛋白质相互作用的研究，为揭示生物学过程和疾病机制提供有力支持。
在代谢组学领域，酵母双杂交技术可以帮助研究代谢物之间的相互作用和调控机制，为代谢调控和代谢性疾病研究提供新的视角。
第一实验：酵母双杂交（YeastTwo-Hybrid）
第一实验：酵母双杂交（Yeast Two-Hybrid）一、目的掌握酵母双杂交原理和方法。
利用酵母双杂交方法在拟南芥转录因子AP2-EREBP家族中筛选与拟南芥Med25有相互作用的蛋白。
二、原理酵母双杂交系统由 Fields和Song等首先在研究真核基因转录调控中建立。
典型的真核生物转录因子，如GAL4、GCN4等都含有二个不同的结构域: DNA结合结构域(DNA-binding domain，DBD)和转录激活结构域(transcription-activating domain，AD)。
DNA结合结构域可识别DNA上的特异序列，并使转录激活结构域定位于所调节的基因的上游，转录激活结构域可同转录复合体的其他成分作用，启动它所调节的基因的转录。
二个结构域可在其连接区适当部位断开，仍具有各自的功能。
将两个待测蛋白分别与这两个结构域组成融合蛋白，并共表达于同一个酵母细胞内。
如果两个待测蛋白间能发生相互作用，就会通过待测蛋白的桥梁作用使AD与DBD形成一个完整的转录激活因子并激活相应的报告基因表达。
通过对报告基因表型的测定可以知道待测蛋白分子间是否发生了相互作用。
图 1-1 酵母双杂交基本原理酵母双杂交系统在发展中增添了接合型酵母双杂交和反向酵母双杂交系统。
其中接合型双杂交系统就是已预先将文库转化了某个接合型的单倍体酵母，然后再和转化了诱饵质粒的相反接合型的单倍体进行接合，形成二倍体，并检测报告基因的表达。
酵母双杂交系统由三个部分组成：(1)与DBD融合的蛋白表达载体，被表达的蛋白称诱饵蛋白(bait)。
(2)与AD融合的蛋白表达载体，被表达的蛋白称靶蛋白(prey)。
(3)带有一个或多个报告基因的宿主菌株。
常用的报告基因有HIS3，URA3，LacZ和ADE2等。
而菌株则具有相应的缺陷型。
双杂交质粒上分别带有不同的抗性基因和营养标记基因。
这些有利于实验后期杂交质粒的鉴定与分离。
酵母双杂交系统常应用在：(1)研究两个已知蛋白是否存在相互作用，同一蛋白是否有自身相互作用以及相互作用的分子区域。
酵母双杂交原理和具体流程
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酵母双杂交是一种利用酵母遗传学方法来研究蛋白质相互作用的技术。
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酵母双杂交系统
1．原理
酵母双杂交系统的建立得力于对真核细胞调控转录起始过程的认识。
研究发现，许多真核生物的转录激活因子都是由两个可以分开的、功能上相互独立的结构域(domain)组成的。
例如，酵母的转录激活因子GAL4，在N端有一个由147个氨基酸组成的DNA结合域(DNA binding domain,BD)，C端有一个由113个氨基酸组成的转录激活域(transcription activation domain,AD)。
GAL4分子的DNA结合域可以和上游激活序列(upstream activating sequence，UAS)结合，而转录激活域则能激活UAS下游的基因进行转录。
但是，单独的DNA结合域不能激活基因转录，单独的转录激活域也不能激活UAS 的下游基因，它们之间只有通过某种方式结合在一起才具有完整的转录激活因子的功能。
2．试验流程
酵母双杂交系统正是利用了GAL4的功能特点，通过两个杂交蛋白在酵母细胞中的相互结合及对报告基因的转录激活来捕获新的蛋白质，其大致步骤为:
2．1、视已知蛋白的cDNA序列为诱饵(bait)，将其与DNA结合域融合，构建成诱饵质粒。
2．2、将待筛选蛋白的cDNA序列与转录激活域融合，构建成文库质粒。
2．3、将这两个质粒共转化于酵母细胞中。
2．4、酵母细胞中，已分离的DNA结合域和转录激活域不会相互作用，但诱饵蛋白若能与待筛选的未知蛋白特异性地相互作用，则可激活报告基因的转录；反之，则不能。
利用4种报告基因的表达，便可捕捉到新的蛋白质。
3．特点
优点
蛋白--蛋白相互作用是细胞进行一切代谢活动的基础。
酵母双杂交系统的建立为研究这一问题提供了有利的手段和方法。
缺点
尽管该系统己被证实为一种非常有效的方法，但它也有自身的缺点和问题。
1、它并非对所有蛋白质都适用，这是由其原理所决定的。
双杂交系统要求两种杂交体蛋白都是融合蛋白，都必须能进入细胞核内。
因为融合蛋白相互作用激活报告基因转录是在细胞核内发生的。
2、假阳性的发生较为频繁。
所谓假阳性，即指未能与诱饵蛋白发生作用而被误认为是阳性反应的蛋白。
而且部分假阳性原因不清，可能与酵母中其他蛋白质的作用有关。
3、在酵母菌株中大量表达外源蛋白将产生毒性作用，从而影响菌株生长和报告基因的表达。
使用酵母双杂交技术应注意的问题
真正明了酵母双杂交技术的主要原理及筛选方法是进行酵母双杂交实验的前提，构建成功的诱饵质粒及大量的材料准备是进行酵母双杂交实验的保证。
只有明了双杂交的原理，才有可能设计实验进程、才能有目的的进行材料准备，并能对实验结果作出预测与分析，尤其要对具体实验中各种选择性压力培养基的使用目的要十分清楚。
大量的材料准备、较长的实验流程是酵母双杂交有别于其他实验的特点，而其操作技术本身并不十分困难。
特别应提出的是，一个阳性克隆的编号往往要被反复记录多次，因此，要时时注意编号的正确性。
另外，若从公司购得待筛选的酵母cDNA文库，应注意不同的公司有不同的产品，且各公司的产品不断更新换代，要认真阅读实验指导手册，以防出现失误。
4．应用
研究已知蛋白间的相互作用、寻找在蛋白—蛋白相互作用中起关键作用的结构域、寻找与靶蛋白相互作用的新蛋白。
相信随着分子生物学技术的发展与推广，酵母双杂交技术在今后的蛋白质组学研究中将发挥更大的作用。
酵母双杂交系统操作方法
LexA酵母双杂交系统简介
一、LexA酵母双杂交系统的设计原理
报告质粒p8op-LacZ的GAL4 UAS编码序列被完全去除，因此在缺乏LexA融合激活剂的情况下，报告基因LacZ的转录活性为零，该基因的筛选标志为URA3，可以作为有自主复制能力的质粒存在于酵母EGY48菌株中，也可以被整合到EGY48基因组DNA上。
质粒pLexA的筛选标志为HIS3，在双杂交系统中用于表达DNA-BD(202个氨基酸残基组成的LexA蛋白)与目标蛋白(钓饵，Bait)的融合蛋白，该融合体的表达受酵母强启动子ADH1的调控，选择与报告基因的操纵子LexA×8结合。
质粒pB42AD的筛选标志为TRP1，在其供外源基因插入的多克隆位点(EcoR I与Xho I)上游，含有SV40核定位(SV40 nuclear localization)、HA(血凝素)及AD(来自于的88个氨基酸残基组成的B42蛋白)等几种编码序列，共同组成可以启动报告基因转录表达的激活成份。
在酵母EGY48的基因组中还整合有另一个报告基因Leu，它与LacZ报告基因具有相同的操纵子-LexA，但两者启动子不同。
根据双杂交系统的原理，如果某一复合物同时具有DNA-BD和AD的活性，即可激活报告基因的转录和表达。
分别将待测蛋白X、Y的编码序列插入pLexA质粒载体和pB42AD质粒载体的多克隆位点中，然后共同转入含有报告基因的酵母菌株，如果蛋白X与Y能相互作用，则启动报告基因的转录和表达，通过检测报告基因的表达情况，就可以间接反映蛋白X、Y是否具有相互作用以及作用的强弱。
如果将蛋白Y换为取自组织或血液的cDNA文库，则可用X从该文库中筛选出能与其相互作用的蛋白，并且可以获得编码这些蛋白的cDNA。
二、商品化酵母双杂交系统的组成
1. 载体质粒：pLexA、pB42AD、
p8op-LacZ、pB42AD-DNA文库
2. 酵母菌株：EGY48、EGY48
（p8op-LacZ）、YM4271（EGY48的伴侣菌株）
3. 大肠杆菌菌株： KC8株
4. 对照质粒：
质粒用途
pLexA-53，pB42AD-T 阳性对照
pLexA-Pos(LexA/GAL4 AD融合蛋白〕阳性对照
pLexA-Lam(LaminC蛋白少与其它蛋白相互作用) 假阳性检测质粒
5. 引物：
pLexA测序引物及pB42AD测序引物。
三、酵母双杂交实验的基本流程
1. 将报告基因p8op-LacZ转化酵母EGY48菌株，用培养基SD/-Ura筛选。
2. 同时构建或扩增DNA文库，并纯化足够的质粒以转化酵母细胞。
3. 构建DNA-BD/靶蛋白质粒pLexA-X，作为钓饵(bait)。
4. 将上述钓饵质粒pLexA-X转化EGY48(p8op-LacZ)细胞株，用SD/-His/-Ura筛选；并用固体诱导培养基SD/Gal/Raf/-
His/-Ura检测此DNA-BD/靶蛋白是否具有直接激活报告基因的活性，以及对酵母细胞是否具有杀伤毒性。
转化质粒选择培养基克隆生长情况说明
(含有Gal/Raf)
pLexA-Pos SD/-His，-Ura 蓝阳性对照
pLexA SD/-His，-Ura 白阴性对照
PlexA-X SD/-His，-Ura 白没有直接激活活性
PlexA-X SD/-His，-Ura 蓝具有直接激活活性
PlexA-X SD/-His，-Ura 菌落不能生长酵母细胞毒性
4-1. 如果pLexA-X -半乳糖苷酶的信号作用。
能够自动激活报告基因，则设法去除其激活活性部位、或者将LacZ报告基因整合入基因组，减少
4-2. 如果pLexA-X虽然不会自动激活报告基因，但对酵母宿主细胞有毒性，则需要与纯化的文库DNA同时转化酵母。
精心。