《病原生物学与免疫学》课程教学资源（专题讲座）蛋白质互作研究

蛋白质互作研究汇报人：王远志2011年10月10日

蛋白质互作研究 汇报人:王远志 2011年10月10日

Introduction随着一些模式生物基因组计划的完成，分子生物学的主要研究内容已经转变为分析基因组中包含的所有基因的功能，并产生了功能基因组学这一新学科。基因是相对静态的，而基因的编码产物蛋白是动态的，具有时空性和可调节性，是生物功能的主要体现者和执行者

随着一些模式生物基因组计划的完成，分子生物学的 主要研究内容已经转变为分析基因组中包含的所有基 因的功能，并产生了功能基因组学这一新学科。基因 是相对静态的，而基因的编码产物蛋白是动态的，具 有时空性和可调节性，是生物功能的主要体现者和执 行者。 Introduction

Introduction蛋白质间的相互作用控制看大量的细胞活动事件，只有使蛋白质问相互作用顺利进行，细胞的正常生命活动过程才有保障。由于蛋白质间相互作用具有如此重大的意义，因此其检测方法的研究也备受重视

蛋白质间的相互作用控制着大量的细胞活动事件，只 有使蛋白质间相互作用顺利进行，细胞的正常生命活 动过程才有保障。由于蛋白质间相互作用具有如此重 大的意义，因此其检测方法的研究也备受重视。 Introduction

蛋白质相互作用研究一方法学·基于文库的筛选方法主要有：酵母双杂交和噬菌体展示技术。·基于生物物理学方法主要有：免疫共沉淀技术免疫亲和层析技术、交联技术和荧光共振能量转移技术。·基于遗传学方法有：基因外抑制子和合成致死筛选。通过这些方法的联合使用，蛋白质问的相互作用结论才更为可靠

•基于文库的筛选方法主要有：酵母双杂交和噬菌 体展示技术。 •基于生物物理学方法主要有：免疫共沉淀技术、 免疫亲和层析技术、交联技术和荧光共振能量转移 技术。 •基于遗传学方法有：基因外抑制子和合成致死筛 选。 通过这些方法的联合使用，蛋白质间的相互作用结 论才更为可靠。 蛋白质相互作用研究—方法学

YTHSlacZ(UAS.ORF-ADibraryORF-BDibraryMatingBDBiacZ(UAS),Selection on deficient mediaACSequence insertsDBJacZObtainalistofpairs ofinteractingproteins from the libraryUAS)

YTHS

蛋白质相互作用研究一酵母菌酵母双杂交系统（YTHS）是1989年由Fields和Song建立的。单倍体酿酒酵母细胞有a和α两种交配型。二倍体细胞（a/α）由a细胞和α细胞融合形成。酿酒酵母是单细胞有机体，它的优点是很容易进行发酵培养，基因表达过程具有典型的真核生物特征，能够进行蛋白质的翻译后修饰，可表达具有活性的真核蛋白

酵母双杂交系统(YTHS) 是1989年由Fields和 Song建立的。 单倍体酿酒酵母细胞有a和α两种交配型。二倍 体细胞（a/α）由a细胞和α细胞融合形成。 酿酒酵母是单细胞有机体，它的优点是很容易 进行发酵培养，基因表达过程具有典型的真核 生物特征，能够进行蛋白质的翻译后修饰，可 表达具有活性的真核蛋白。 蛋白质相互作用研究—酵母菌

蛋白质相互作用研究一质粒酿酒酵母含有天然的2um质粒，用这种质粒的复制起始构建产生的穿梭载体在酿酒酵母细胞中不会出现质粒的不相容性，也就是说一个酵母细胞可同时兼容几个带有2um复制子的不同质粒，这是研究蛋白质之间相互作用的理论基础。由于两个不同交配型的酵母配子体可以形成二倍体（a/α型），利用这一点可以很方便地将两种不同的质粒导入同一酵母菌株或酵母二倍体中

酿酒酵母含有天然的2μm质粒，用这种质粒的复 制起始构建产生的穿梭载体在酿酒酵母细胞中不 会出现质粒的不相容性，也就是说一个酵母细胞 可同时兼容几个带有2μm复制子的不同质粒，这 是研究蛋白质之间相互作用的理论基础。 由于两个不同交配型的酵母配子体可以形成二倍 体（a/α型），利用这一点可以很方便地将两种 不同的质粒导入同一酵母菌株或酵母二倍体中。 蛋白质相互作用研究—质粒

酵母双杂交体系的应用（1)寻找与靶蛋白相互作用的蛋白质(2) 寻找蛋白一蛋白相互作用的结构域(3)寻找具有治疗作用的小分子多肽4）寻找与调控蛋白相互作用的化合物

(1) 寻找与靶蛋白相互作用的蛋白质 (2) 寻找蛋白一蛋白相互作用的结构域 (3) 寻找具有治疗作用的小分子多肽 (4) 寻找与调控蛋白相互作用的化合物 酵母双杂交体系的应用

酵母双杂交系统的特点和优势①不仅能筛选（识别）已知蛋白质的配体，而且能快速获得蛋白质的编码基因，使蛋白质的表型和基因型联系起来；②可以从cDNA文库中筛选编码与已知蛋白作用的成分；③在细胞内研究蛋白质间相互作用，蛋白质可保持天然构象，能真实反应体内蛋白质问相互作用情况，且可免受实验操作的影响；

①不仅能筛选(识别)已知蛋白质的配体，而且能快 速获得蛋白质的编码基因，使蛋白质的表型和基 因型联系起来； ②可以从cDNA文库中筛选编码与已知蛋白作用的 成分； ③在细胞内研究蛋白质间相互作用，蛋白质可保 持天然构象，能真实反应体内蛋白质间相互作用 情况，且可免受实验操作的影响； 酵母双杂交系统的特点和优势

酵母双杂交系统的特点和优势④该方法是通过对蛋白质的基因进行操作而问接研究蛋白质间的相互作用，因此省去了分离靶蛋白这个非常棘手的步骤；巧该方法敏感性高，能检测到较弱的一过性蛋白质之间相互作用。正由于此项技术具有上述优点，使之广泛用到分析蛋白之间的相互作用

④该方法是通过对蛋白质的基因进行操作而间接研 究蛋白质间的相互作用，因此省去了分离靶蛋白这 个非常棘手的步骤； ⑤该方法敏感性高，能检测到较弱的一过性蛋白质 之间相互作用。正由于此项技术具有上述优点，使 之广泛用到分析蛋白之间的相互作用。 酵母双杂交系统的特点和优势