酵母双杂交原理、操作方法
酵母双杂技术的原理和应用
酵母双杂技术的原理和应用一、酵母双杂技术的原理酵母双杂技术是一种重要的基因工程技术,其原理主要包括以下几个方面:1.酵母双杂技术的基本原理:酵母双杂技术基于酵母细胞中的两种杂交酵母菌株,一种包含目标酵母蛋白的报告基因,另一种包含潜在的酵母互补DNA库。
通过把这两个酵母菌株共同培养在含有特定酵母蛋白诱导剂的培养基中,使得目标酵母蛋白和潜在互补DNA库中的DNA相互作用,从而筛选出与目标蛋白相互作用的DNA序列。
2.双杂交酵母菌株的构建:首先需要构建含有目标酵母蛋白的报告基因表达酵母菌株,该菌株会在酵母细胞中表达目标蛋白。
同时,还需要构建潜在酵母互补DNA库,该库中含有大量酵母基因组DNA片段的克隆。
3.酵母菌株的培养和筛选:将目标蛋白报告基因酵母菌株和酵母互补DNA库菌株共同培养在含有诱导剂的培养基中,诱导目标蛋白和潜在互补DNA库中的DNA发生相互作用。
然后利用适当的筛选方法,如抗生素抗性筛选或含有荧光素底物的筛选,筛选出与目标蛋白相互作用的克隆。
二、酵母双杂技术的应用酵母双杂技术广泛应用于生物医药、生物学研究等领域,具有多个重要的应用方面:1.蛋白相互作用的研究:通过酵母双杂技术,可以快速筛选出与目标蛋白相互作用的DNA序列,从而深入研究蛋白相互作用的机制和功能。
这对于揭示生物体内复杂蛋白相互作用网络、研究疾病相关蛋白相互作用具有重要意义。
2.新药靶点的发现:通过酵母双杂技术,可以筛选出与药物分子相互作用的蛋白,从而为新药靶点的发现提供候选蛋白。
这对于药物研发和临床治疗具有重要意义。
3.基因功能研究:通过酵母双杂技术,可以筛选出与目标基因相互作用的蛋白,从而推断目标基因的功能。
这有助于揭示基因的调控机制和功能。
4.疾病相关基因的筛选:通过酵母双杂技术,可以筛选出与疾病相关的基因,从而对疾病的发生机制和治疗提供有价值的信息。
5.基因治疗的研究:通过酵母双杂技术,可以筛选出与治疗目标相关的蛋白或基因,从而为基因治疗的研究提供候选靶点或治疗策略。
酵母双杂交的原理和应用
酵母双杂交的原理和应用前言酵母双杂交技术是一种常用的分子生物学实验方法,用于研究蛋白质间相互作用。
本文将介绍酵母双杂交的原理和应用,并详细说明相关实验步骤和注意事项。
一、酵母双杂交原理酵母双杂交利用酵母细胞中的转录因子来检测两个蛋白质是否发生相互作用。
该技术包括两个主要步骤:酵母杂交库的构建和蛋白质相互作用的检测。
1.酵母杂交库的构建–首先,需要构建一个酵母细胞库,其中包含目标蛋白的编码序列,以及与之它相互作用的蛋白编码序列。
–这些蛋白编码序列被插入一个特殊的酵母表达载体中,该载体包含一个转录因子启动子和一个可变启动子。
当目标蛋白与与之相互作用的蛋白结合时,转录因子被激活,并启动报告基因的表达。
2.蛋白质相互作用的检测–将酵母杂交库与一个可能与目标蛋白相互作用的蛋白质编码序列进行杂交。
–利用筛选或选择的方法,检测是否存在转录因子的激活,从而判断蛋白质是否发生相互作用。
二、酵母双杂交的应用酵母双杂交技术在生物学研究中有广泛的应用,主要用于以下方面:1.蛋白质相互作用的筛选–酵母双杂交可以用于大规模筛选蛋白质间的相互作用。
通过构建酵母杂交库,并与目标蛋白进行杂交,可以鉴定潜在的相互作用蛋白,从而探索蛋白质间的相互作用网络。
2.功能区域的鉴定–通过酵母双杂交,可以鉴定特定的蛋白质功能区域。
例如,在研究某个转录因子的结构和功能时,可以利用酵母双杂交技术识别其与其他蛋白质相互作用的功能区域。
3.药物靶点的鉴定–酵母双杂交可以用于鉴定药物的靶点。
通过与已知药物相互作用的酵母杂交库进行筛选,可以发现与特定药物相互作用的蛋白质,进而确定药物的作用机制和潜在靶点。
4.疾病相关基因的鉴定–酵母双杂交还可以用于鉴定疾病相关基因。
通过与疾病相关蛋白相互作用的酵母杂交库进行筛选,可以发现与疾病发生发展相关的基因,从而揭示疾病的发病机制。
三、酵母双杂交实验步骤酵母双杂交实验包括以下步骤:1.构建酵母杂交库:–从样品中提取RNA或DNA片段;–将片段克隆到酵母表达载体中;–将载体转化至酵母细胞中。
酵母双杂交的原理及流程
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酵母双杂实验操作手册和注意事项
酵母双杂(Yeast two-hybrid)实验操作手册和注意事项一. 酵母双杂的原理1989年,Song和Field建立了第一个基于酵母的细胞内检测蛋白间相互作用的遗传系统。
很多真核生物的位点特异转录激活因子通常具有两个可分割开的结构域,即DNA特异结合域(DNA-binding domain,BD)与转录激活域(Transcriptional activation domain ,AD)。
这两个结构域各具功能,互不影响。
但一个完整的激活特定基因表达的激活因子必须同时含有这两个结构域,否则无法完成激活功能。
不同来源激活因子的BD区与AD结合后则特异地激活被BD结合的基因表达。
基于这个原理,可将两个待测蛋白分别与这两个结构域建成融合蛋白,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BD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很容易地知道待测蛋白分子间是否发生了相互作用。
酵母双杂交系统由三个部分组成:(1)与BD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,被其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。
根据目前通用的系统中BD来源的不同主要分为GAL4系统和LexA系统。
后者因其BD来源于原核生物,在真核生物内缺少同源性,因此可以减少假阳性的出现。
二.所用的载体及相关信息1. pGBKT7载体的图谱和相关信息The pGBKT7 vector expresses proteins fused to amino acids 1–147 of the GAL4 DNA binding domain (DNA-BD). In yeast, fusion proteins are expressed at high levels from the constitutive ADH1promoter (PADH1); transcription is terminated by the T7 and ADH1 transcription termination signals(TT7 & ADH1). pGBKT7 also contains the T7 promoter, a c-Myc epitope tag, and a MCS. pGBKT7replicates autonomously in both E. coli and S. cerevisiae from the pUC and 2 m ori, respectively. Thevector carries the Kan r for selection in E. coli and the TRP1 nutritional marker for selection in yeast.Yeast strains containing pGBKT7 exhibit a higher transformation efficiency than strains carrying other DNA-BD domain vectors (1).b. pGADT7载体的图谱和相关信息pGADT7-T encodes a fusion of the SV40 large T-antigen (a.a. 86–708) and the GAL4 AD (a.a. 768–881). The SV40 large T DNA (GenBank LocusSV4CG) was derived from a plasmid referenced in Li & Fields (1993) and was cloned into pGADT7 using the EcoR I and Xho I sites. pGADT7-T has not been sequenced.三.实验主要流程A.需要准备的药品和设备1.两种酵母菌种(AH109,Y187)2.酵母培养所需的药品: Yeast nitrogen base without amino acidsAgar (for plates only)sterile 10×Dropout Solution单缺-T,-L(clontech公司)二缺-T/-L (clontech公司)四缺-T/-L/-Ade/-His(clontech公司)3.酵母转化所需的药品: 10×TE buffer10×LiAc40%PEGcarrier DNA4.酵母显色所需要的药品: x- -GAL5.其他仪器设备: 30℃恒温培养箱30℃摇床.水浴锅分光光度计B.DNA-BD和DN-AD fusion protein 载体的分别构建。
酵母双杂交操作步骤
(酵母菌储存在-70℃中,引物和质粒DNA储存在-20℃中)概念:1. 次序转化:指的是先将一种质粒转化进酵母中(常是DNA-BD/bait plasmid),在选择培养基中选择出阳性克隆,之后再将另外一个质粒(AD fusion library)转化进去。
优点:就是比共转化使用更少的质粒DNA,也就是节约质粒DNA。
2. 共同转化:将两种质粒一起转化进酵母中。
优点:比次序转化更容易操作。
pGBKT7----的选择物是:kanamycin(卡那霉素)pGADT7----的选择物是:ampicillin (氨苄西林)各种SD培养基:1)SD/-ade(腺嘌呤)/-leu(亮氨酸)/-trp(色氨酸)/-his (组氨酸)(1000 ml)(“四缺”)酵母氮源(YNB): ;-ade/-leu/-trp/-his DO supplement 0.60g (购买来就配好的) ;葡萄糖20g (即2%)2)SD/-leu/-trp/-his (1000 ml)酵母氮源(YNB): ;-leu/-trp/-his DO supplement 0.62g ; (购买来就配好的)葡萄糖 20g. (即2%)3)SD/-leu/-trp (1000 ml) (“二缺”)酵母氮源(YNB): ;-ade/-leu/-trp/-his DO supplement 0.64g (购买来就配好的);葡萄糖 20g (即2%)4)SD/-leu (1000 ml)酵母氮源(YNB): ;-leu DO supplement 0.69g ; (购买来就配好的)葡萄糖 20g (即2%)5)SD/-trp (1000 ml)酵母氮源(YNB): ;-ade/-leu/-trp/-his DO supplement 0.74g ; (购买来就配好的)葡萄糖 20g (即2%)注意:YNB有两种,一种含有硫酸胺,另外一种不含硫酸胺。
酵母双杂交的原理
酵母双杂交的原理引言: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以及蛋白质与DNA或RNA的相互作用。
本文将详细介绍酵母双杂交的原理及其在科研领域中的应用。
一、酵母双杂交的基本原理酵母双杂交技术是基于酵母细胞的遗传特性和蛋白质相互作用的原理而发展起来的。
其基本原理可简单概括为以下三个步骤:第一步:构建酵母双杂交载体将目标蛋白质分别与DNA的两个片段(称为“鱼饵”和“猎物”)融合,构建酵母双杂交载体。
鱼饵片段通常与DNA结合蛋白质相连,而猎物片段通常与转录激活蛋白质相连。
第二步:转化酵母细胞将构建好的酵母双杂交载体转化到酵母细胞中。
这里使用的是酵母的双杂交株,其特点是缺失了酵母中的两个转录因子基因。
第三步:筛选蛋白质相互作用在含有适当选择性培养基的培养条件下,酵母细胞将仅在存在蛋白质相互作用的情况下存活下来。
通过对酵母细胞进行筛选,可以筛选出与目标蛋白质相互作用的蛋白质。
二、酵母双杂交的应用酵母双杂交技术已经被广泛应用于生物学研究中,尤其是在蛋白质相互作用的研究方面。
以下是酵母双杂交技术在不同领域的应用:1. 蛋白质相互作用研究酵母双杂交技术是研究蛋白质相互作用的重要方法。
通过酵母双杂交技术,可以筛选出与目标蛋白质相互作用的蛋白质,进一步研究其功能和调控机制。
2. 蛋白质与DNA或RNA相互作用研究酵母双杂交技术也可以用于研究蛋白质与DNA或RNA的相互作用。
通过将目标蛋白质与DNA或RNA片段进行融合,可以筛选出与目标蛋白质相互作用的DNA或RNA序列。
3. 药物靶点筛选酵母双杂交技术在药物研发中也起到了重要的作用。
通过将潜在药物分子与蛋白质片段进行融合,可以筛选出与药物分子相互作用的蛋白质,从而寻找药物的靶点。
4. 疾病相关基因研究酵母双杂交技术也被广泛应用于疾病相关基因的研究中。
通过将疾病相关基因与其他基因片段进行融合,可以筛选出与疾病相关基因相互作用的蛋白质,进一步研究其功能和调控机制。
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。
酵母双杂交原理与实验具体流程
galactosidase. MEL1 is endogenous to both Y187 and AH109. Because αgalactosidase is a secreted enzyme, its activity can be detected by adding X-α-Gal to the selection plate: If MEL1 is active and X-α-Gal is present, the colony will turn blue. lacZ in Y187 exhibits a high level of induced β-galactosidase activity in a poAD通过这个“桥 梁”共同起作用,激活报告基 因(ADE2、HIS3 、 lacZ和 MEL1)的转录。
推荐使用Clontech公司的第三 代载体,pGADT7-Rec 和 pGBKT7进行双杂交筛选,因 为它们产生更少的假阳性。对 于cDNATA regions can be switched to create novel promoters
For GAL4-based systems, either a native GAL UAS or a synthetic UASG 17-mer consensus sequence (Heslot & Gaillardin, 1992) provides the binding site for the GAL4 DNA-BD. If you are putting together your own one- or two-hybrid system, you must make sure that the reporter gene's promoter will be recognized by the DNA-BD moiety encoded in your DNA-BD fusion vector.
酵母双杂交原理及步骤
酵母双杂交原理及步骤以酵母双杂交原理及步骤为标题,本文将探讨酵母双杂交的原理和步骤。
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、信号转导和基因调控等生物学过程。
酵母双杂交是一种基于酵母菌的遗传系统的实验方法,通过检测两个蛋白质是否相互作用,从而揭示它们之间的相互作用关系。
这种方法的核心原理是将两个感兴趣的蛋白质分别与DNA结合域和激活域相连,当这两个蛋白质相互作用时,DNA结合域和激活域会靠近,从而激活报告基因的表达。
酵母双杂交实验的步骤如下:1. 构建融合基因:首先需要选取两个感兴趣的蛋白质,并将它们的编码序列分别克隆到酵母双杂交载体的DNA结合域和激活域上。
DNA结合域和激活域是两个功能区域,当两个蛋白质相互作用时,这两个功能区域会靠近并激活报告基因的表达。
2. 转化酵母菌:将构建好的酵母双杂交载体导入酵母菌中。
酵母菌是双杂交实验中常用的宿主,因为它具有简单的遗传系统和易于生长的特点。
3. 筛选阳性克隆:将转化后的酵母菌分别接种在缺失报告基因所需的营养物的培养基上。
只有当两个蛋白质相互作用时,DNA结合域和激活域才能靠近并激活报告基因的表达,从而使酵母菌能够在缺失营养物的培养基上生长。
4. 验证相互作用:通过进一步的实验证实阳性克隆的相互作用。
常用的方法包括酵母菌营养物补充实验、酵母菌生长曲线分析和蛋白质互聚实验等。
酵母双杂交技术的优点在于它能够直接在真核细胞中研究蛋白质相互作用,同时具有灵敏度高、结果可靠、重复性好等特点。
然而,也需要注意到酵母双杂交实验存在一定的局限性,如假阳性和假阴性结果的可能性,以及蛋白质结构和功能的局限性等。
酵母双杂交是一种常用的分子生物学技术,通过构建融合基因、转化酵母菌、筛选阳性克隆和验证相互作用等步骤,可以研究蛋白质相互作用等生物学过程。
在实际应用中,需要综合考虑实验设计、阳性和阴性对照、验证方法等因素,以确保实验结果的准确性和可靠性。
酵母双杂交实验原理
酵母双杂交实验是一种用于研究蛋白质之间相互作用的实验方法,它基于真核生物调控转录起始过程的机制。
酵母双杂交实验主要通过检测两个蛋白质在酵母细胞中的相互作用,从而揭示它们在生物体内的功能和相互作用。
酵母双杂交实验原理如下:
1. 构建重组质粒:首先,将目标蛋白质的表达载体与酵母双杂交系统中的启动子、激活子等调控元件进行重组,得到重组质粒。
2. 转化酵母细胞:将重组质粒转化到酵母细胞中,使目标蛋白质在酵母细胞中表达。
3. 筛选融合蛋白:利用选择性培养基,筛选出成功表达目标蛋白质的酵母细胞。
4. 鉴定蛋白质互作:将筛选出的酵母细胞进行混合、共培养,观察转录激活效应。
如果两个蛋白质之间存在相互作用,它们会结合在一起,形成完整的转录激活因子,从而激活报告基因的转录。
通过检测报告基因的表达水平,可以判断蛋白质之间是否发生相互作用以及作用强度。
5. 结果分析:根据实验结果,分析蛋白质之间的相互作用,进一步研究它们在生物体内的功能和调控机制。
目前常用的酵母双杂交系统有LexA系统和Gal4系统两种。
LexA系统基于原核蛋白LexA的DNA结合域和转录激活域,而Gal4系统则利用了酵母转录激活因子GAL4的DNA结合域和转录激活域。
这两种系统在实验操作和应用范围上略有不同,但均具有较高的灵敏度和特异性。
酵母双杂交技术
酵母双杂交技术引言酵母双杂交技术是一种常用的分子生物学技术,用于研究蛋白质-蛋白质相互作用。
该技术能够检测和分析细胞内发生的蛋白质-蛋白质相互作用,帮助科学家了解细胞信号传导、代谢途径和疾病发生机制。
本文将介绍酵母双杂交技术的原理、应用和优缺点。
原理酵母双杂交技术利用酵母细胞(通常是酿酒酵母)作为表达蛋白质的平台,通过操纵DNA序列,使得感兴趣的两个蛋白质分别与酵母细胞内的两个杂交域相连。
当两个蛋白质相互作用时,通过激活或抑制报告基因的表达来检测相互作用的发生。
具体来说,酵母双杂交技术包括以下几个步骤:1.构建融合基因表达质粒:将感兴趣的两个蛋白质的编码序列插入特定的表达质粒中,其中一个蛋白质与活化域相连,另一个蛋白质与靶向域相连。
2.转化酵母细胞:将构建好的表达质粒导入酵母细胞中,使其能够表达融合蛋白质。
3.遴选正交剪切位点:利用酵母细胞染色质中的正交剪切位点,确保融合蛋白质能够发挥其相互作用。
4.检测相互作用:通过报告基因(如荧光蛋白)的表达情况来检测融合蛋白质之间的相互作用程度。
一般来说,如果两个融合蛋白质相互作用,则报告基因被激活,表达结果可通过荧光显微镜观察或酵母细胞生长的特征来检测。
应用1.蛋白质相互作用网络研究:酵母双杂交技术可以帮助科学家构建蛋白质相互作用网络,了解细胞内不同蛋白质之间的相互关系和调控机制。
2.疾病相关蛋白质研究:酵母双杂交技术可以用于筛选和鉴定一些与疾病相关的蛋白质,帮助研究人员深入了解疾病的发生机制,并开发新的治疗方法。
3.药物靶点筛选:酵母双杂交技术可以用于筛选药物靶点,帮助研究人员发现新的药物靶点,从而加速药物研发过程。
优缺点酵母双杂交技术具有以下优点:•高通量:酵母双杂交技术可以同时检测大量蛋白质之间的相互作用,有助于加速研究的进程。
•对新蛋白质相互作用的发现:酵母双杂交技术可以帮助发现未知的蛋白质相互作用,有助于揭示新的细胞信号传导途径和代谢途径。
•相对简洁易行:酵母双杂交技术不需要复杂的实验设备,相对容易实施。
酵母双杂实验原理及技术
蛋白的酵母双杂交实验——以钓饵蛋白筛选cDNA 文库研究蛋白相互作用第一部分 系统简介1. 实验原理蛋白的酵母双杂交实验是以酵母的遗传分析为基础,研究反式作用因子之间的相互作用 对真核基因转录调控影响的实验。
很早就已知道,转录活化蛋白可以和DNA 上特异的序列结合而启动相应基因的转录反应。
这种DNA 结合与转录激活的功能是由转录活化蛋白上两个相互独立的结构域即DNA 结合结构域(Binding Domain, BD)和转录活化结构域(Activation Domain, AD)分别来完成的,并且这两个结构域对于基因的转录活化都是必须的。
目前酵母双杂交实验采用的系统有LexA 系统和Gal4系统两种。
在LexA 系统中,DNA 结合结构域由一个完整的原核蛋白LexA 构成,转录活化结构域则由一个88个氨基酸的酸性的大肠杆菌多肽B42构成,它在酵母中可以活化基因的转录; 在Gal4系统中,BD 和AD 分别由Gal4蛋白上不同的两个结构域(1-147aa 与768-881aa)构成。
在利用GAL4系统筛选cDNA 文库或研究蛋白间的相互作用时,DNA 结合结构域与靶蛋白即“诱饵”相结合,转录活化结构域与文库蛋白或要验证的蛋白相结合。
一般情况下,单独的BD 可以与GAL4上游活化序列(GAL UAS )结合但不能引起转录,单独的AD 则不能与GAL UAS 结合,只有当BD 与AD 分别表达的融合蛋白由于相互作用而导致两者在空间上相互靠近时,BD 与AD 才能与GAL UAS 结合并且引起报道基因的转录。
在BD 与AD 要导入的酵母菌AH109中,通过基因工程的方法在GAL4 UASs 和启动子的下游构建了3个报道基因——ADE2,HIS3,MEL1(或LacZ ),因此可以通过营养缺陷筛选和酵母菌表型的改变来筛选或验证两个蛋白之间是否存在相互作用。
GAL4系统的原理如图所示:图一:酵母双杂交系统工作原理Kan r Amp r pGBKT7-bait pACT2-cDNA2.系统特点同以往研究蛋白质—蛋白质之间相互作用的实验手段相比,双杂交系统具有其独特优势。
酵母双杂交实验原理及具体步骤
酵母双杂交原理:酵母双杂交(Yeast two-hybrid,Y2H)是一种常用的蛋白质相互作用研究技术,用于检测蛋白质间的物理相互作用关系。
其原理基于转录因子的两个功能域的可拆分性。
①转录因子可拆分性:构建酵母诱饵(bait)和猎物(prey)表达载体:将目标蛋白分别将其编码序列分别克隆到两个表达载体中。
其中,诱饵载体通常包含一个“催化域”(activation domain,AD),用于连接目标蛋白和转录激活子域;猎物载体通常包含一个“DNA结合域”(DNA binding domain,BD),与转录因子的靶位点序列结合。
通过将目标蛋白的相互作用引入到转录因子中,可以重新组装功能域并激活报告基因表达。
②目标蛋白的诱饵和猎物构建:将目标蛋白分别克隆到诱饵载体和猎物载体中。
诱饵载体中的目标蛋白与BD结合,形成诱饵蛋白-BD复合物;猎物载体中的目标蛋白与AD结合,形成猎物蛋白-AD复合物。
③互补的转录因子和报告基因:将诱饵和猎物载体转化到同一酵母细胞中,诱饵蛋白与猎物蛋白发生相互作用后,诱饵蛋白的BD域与猎物蛋白的AD域重新组装为完整的转录因子。
该转录因子能够结合到特定的报告基因启动子上,激活报告基因的表达。
④报告基因表达和筛选:通过培养在所选的选择性培养基上,只有发生了特定蛋白相互作用的酵母细胞才能生长。
选择性培养基可能缺乏某些必需营养物质,当酵母菌株与目标蛋白质发生相互作用时,新的遗传特征和功能产物的表达则能够弥补酵母细胞在选择性培养基上的缺陷。
例如,当使用缺乏组氨酸(histidine)的培养基时,只有酵母菌株表达了完整的转录因子,才能够合成组氨酸并正常生长。
⑤结果验证:据此可以筛选出具有蛋白相互作用的酵母突变株。
验证通常通过进一步的亲和试验(如共免疫沉淀)或其他技术(如荧光共定位)来确认蛋白质相互作用的可靠性。
总体来说,酵母双杂交实验通过利用转录因子可拆分性的原理来检测蛋白质的相互作用。
请详述酵母双杂交的基本原理和具体操作步骤。
请详述酵母双杂交的基本原理和具体操作步骤。
酵母双杂交是一种常用的实验技术,用于研究蛋白质相互作用和基因功能。
酵母双杂交的基本原理是利用酵母细胞中的转录激活因子来检测两个蛋白质相互作用。
该技术基于转录激活因子在酵母细胞中诱导报告基因表达的原理。
核心思想是将需要检测
相互作用的两个蛋白质分别与两个互补的转录激活因子结合,从而使这两个转录激活因子
相互结合并激活报告基因的表达。
具体操作步骤如下:
1. 构建酵母双杂交载体:
- 选择一个载体,将一种转录激活因子的DNA序列插入该载体中的启动子和报告基因
之间,构建转录激活因子的融合蛋白。
- 在另一个载体上将另一种转录激活因子的DNA序列插入该载体中的启动子和报告基
因之间。
2. 转化酵母细胞:
- 将上述构建好的双杂交载体分别转化进酵母细胞中。
这一步骤常用的方法有直接转化、化学转化或电击转化。
- 在转化后,将酵母细胞培养至适当的条件,以使其能够自我复制并表达融合蛋白。
3. 鉴定蛋白相互作用:
- 将转化后得到的酵母细胞分别进行孵育和培养。
- 如果两个融合蛋白能够相互结合,其结合后的转录激活因子能激活报告基因的表达,则酵母细胞会在选择性培养基上生长,形成菌落。
- 将生成的菌落进行筛选和鉴定,确定其是否存在转录激活作用。
常用的方法有β-
半乳糖苷酶报告基因检测、荧光素酶报告基因检测等。
通过上述酵母双杂交的基本原理和具体操作步骤,可以很方便地研究蛋白质相互作用
和基因功能。
酵母双杂交操作步骤
(酵母菌储存在-70 C 中,引物和质粒 DNA 储存在-20 C 中) 概念:1. 次序转化:指的是先将一种质粒转化进酵母中(常是 DNA-BD/bait plasmid ),在选择培 养基中选择出阳性克隆,之后再将另外一个质粒( AD fusion library)转化进去。
优点:就是比共转化使用更少的质粒DNA 也就是节约质粒 DNA2. 共同转化:将两种质粒一起转化进酵母中。
优点:比次序转化更容易操作。
pGBKT7----的选择物是:kanamycin (卡那霉素) pGADT7----的选择物是:ampicillin ( 氨苄西林)酵母氮源(YNB :; -leu DO suppleme nt 0.69g ; (购买来就配好的)葡萄糖20g ( 即2%)5) SD/-trp (1000 ml )酵母氮源(YNB :;-ade/-leu/-trp/-his DO suppleme nt 0.74g ; (购买来就配好的)葡萄糖20g (即2%)注意:YNB 有两种,一种含有硫酸胺,另外一种不含硫酸胺。
我们这用的是 含硫酸铵的。
(买 来就加进去了的)。
如果不含硫酸铵,那么要在终浓度 %的 YNB 中再加入%的硫酸铵,即最终在1000 ml 溶液中加入总量为的YNB 与硫酸铵。
各种SD 培养基:1) SD/-ade (腺嘌呤)/-leu (亮氨酸)/-trp缺”)酵母氮源(YNB :;-ade/-leu/-trp/-his DO suppleme nt 0.60g 葡萄糖20g(即2%)2) SD/-leu/-trp/-his (1000 ml )酵母氮源(YNB :;-leu/-trp/-his DO suppleme nt 0.62g ; 葡萄糖20g.( 即2%) 3) SD/-leu/-trp (1000 ml ) (“二缺”)酵母氮源(YNB :;-ade/-leu/-trp/-his DO suppleme nt 0.64g 葡萄糖20g( 即2%)(色氨酸)/-his(组氨酸)(1000 ml )("四(购买来就配好的); (购买来就配好的)(购买来就配好的)实际配制的方法是:1. 配制40%的葡萄糖贮存液(贮存在4 C),过滤除菌,待高压灭菌的溶液温度降至55 C以下时,再将50ml葡萄糖贮存液加入。
酵母双杂原理
酵母双杂原理酵母双杂原理是指利用两种不同的酵母株,分别进行杂交,产生新的杂交酵母株的方法。
这种方法被广泛应用于酿造、面包制作、酒精生产等领域。
酵母是一种单细胞真菌,广泛存在于自然界中。
酵母可以利用葡萄糖等碳水化合物进行发酵,产生二氧化碳和乙醇等物质。
这种发酵作用被广泛应用于酿造、面包制作、酒精生产等领域。
酵母双杂原理的出现,是为了解决酿酒、面包制作等领域中出现的问题。
传统的酿造方法中,只使用一种酵母株进行发酵,容易出现酵母菌株的变异,导致酿造的质量下降。
而酵母双杂原理可以产生新的杂交酵母株,这些酵母株具有更好的性能和更强的适应性,可以提高酿造、面包制作的效率和品质。
酵母双杂原理的具体操作方法是:先分别选取两种不同的酵母株,进行培养和筛选。
然后将这两种酵母株进行杂交,产生新的杂交酵母株。
最后对杂交酵母株进行筛选和培养,获得具有更好性能的酵母株。
酵母双杂原理的应用非常广泛。
在酿酒领域中,利用这种方法可以产生更好的酵母株,提高酒的品质和产量。
在面包制作领域中,利用这种方法可以产生更好的酵母株,提高面包的质量和口感。
在酒精生产领域中,利用这种方法可以产生更好的酵母株,提高酒精的产量和纯度。
除了以上领域,酵母双杂原理还可以应用于其他领域,如生物医学、生物能源等领域。
在这些领域中,酵母双杂原理可以产生更好的酵母株,提高生产效率和产量,为人类的生产和生活带来更多的福利。
酵母双杂原理是一种非常重要的酵母育种方法,可以产生更好的酵母株,提高生产效率和产量。
随着科技的不断进步,相信酵母双杂原理将会在更多的领域中发挥作用,为人类创造更多的福利。
酵母双杂交技术的原理及其应用
酵母双杂交技术的原理及其应用1. 引言酵母双杂交技术是一种经典而常用的分子生物学技术,用于研究蛋白质间相互作用以及蛋白质与DNA或RNA的相互作用。
本文将介绍酵母双杂交技术的原理及其应用。
2. 原理酵母双杂交技术基于酵母细胞内的转录因子相互作用原理,利用酵母细胞内的转录活性来检测蛋白质间的相互作用。
其基本步骤如下:1.构建载体:将目标蛋白质的编码序列克隆到酵母双杂交载体中,该载体通常包含一个激活域和一个DNA结合域。
2.构建酵母菌株:将构建好的双杂交载体转化到酵母菌株中,产生转录因子的表达。
3.杂交实验:将两个不同的酵母菌株分别转化目标蛋白质的编码序列,使得两个蛋白质分别与激活域和DNA结合域相连。
4.检测蛋白质相互作用:利用报告基因检测酵母菌株中的转录活性,若目标蛋白质间存在相互作用,则报告基因被激活,并产生可观察的表型。
3. 应用3.1 蛋白质相互作用研究酵母双杂交技术广泛应用于研究蛋白质间的相互作用关系。
通过构建不同的载体和菌株,可以很方便地筛选和鉴定蛋白质相互作用的结构域和关键基序。
这有助于揭示蛋白质相互作用的机制和信号通路。
3.2 酶底物筛选酵母双杂交技术还可以用于酶底物的筛选。
通过将酶和可能的底物序列构建成双杂交载体,并转化到酵母菌株中,可以快速筛选出与酶底物结合的蛋白质。
这对于研究酶的底物特异性和酶促反应机理具有重要意义。
3.3 药物靶点筛选利用酵母双杂交技术,可以通过构建包含药物分子和可能的靶点蛋白质的双杂交载体,进行药物靶点的筛选。
这种方法可以高效地从大量的分子库中筛选出与药物相互作用的潜在靶点,对于药物开发具有重要意义。
3.4 蛋白质与DNA/RNA相互作用研究除了研究蛋白质间相互作用外,酵母双杂交技术还可以用于研究蛋白质与DNA/RNA的相互作用。
通过将DNA/RNA序列与目标蛋白质的编码序列构建成双杂交载体,并转化到酵母菌株中,可以检测蛋白质与DNA/RNA的相互作用,并进一步研究该相互作用的功能和调控机制。
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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。