Summary

Split-Ubiquitin Basierend Membrane Yeast Two-Hybrid (Mythos) System: Ein wirksames Instrument zur Ermittlung von Protein-Protein-Wechselwirkungen

Published: February 01, 2010
doi:

Summary

MYTHOS ermöglicht den empfindlichen Nachweis von transienten und stabilen Wechselwirkungen zwischen Proteinen, die im Modellorganismus Saccharomyces cerevisiae exprimiert werden. Es wurde erfolgreich angewendet, um exogene und Hefe integrale Membranproteine ​​zu studieren, um ihre Interaktionspartner in einem hohen Durchsatz Weise zu identifizieren.

Abstract

Die grundlegenden biologischen und klinischen Bedeutung von integralen Membranproteinen veranlasste die Entwicklung einer Hefe-basiertes System für die Hochdurchsatz-Identifizierung von Protein-Protein-Interaktionen (PPI) für full-length Transmembranproteine. Zu diesem Zweck entwickelt unser Labor das Split-Ubiquitin-basierten Membrane Yeast Two-Hybrid (Mythos) System. Diese Technologie ermöglicht den empfindlichen Nachweis von transienten und stabilen Protein-Wechselwirkungen mit<em> Saccharomyces cerevisiae</em> Als Wirtsorganismus. MYTHOS nutzt die Beobachtung, dass Ubiquitin in zwei stabile Einheiten getrennt werden können: Die C-terminale Hälfte von Hefe-Ubiquitin (C<sub> Ub</sub>) Und die N-terminale Hälfte des Ubiquitin-Einheit (N<sub> Ub</sub>). Im Mythos wird dieser Grundsatz für den Einsatz als "Sensor" von Protein-Protein-Wechselwirkungen angepasst. Kurz gesagt, ist die integrale Membranproteine ​​Köderprotein zu C verschmolzen<sub> Ub</sub> Was ist es, eine künstliche Transkriptionsfaktor gebunden. Prey Proteine, entweder in einzelnen oder Bibliothek-Format werden die N verschmolzen<sub> Ub</sub> Einheit. Protein-Interaktion zwischen den Köder und Beute führt zum Auflösen des Ubiquitin-Einheiten bilden eine full-length "pseudo-Ubiquitin-Molekül. Dieses Molekül wiederum ist durch cytosolische deubiquitinating Enzyme erkannt, was zur Spaltung des Transkriptionsfaktors, und die anschließende Induktion der Expression des Reportergens. Das System ist sehr anpassungsfähig und eignet sich besonders für High-Throughput-Screening geeignet. Es wurde erfolgreich eingesetzt, um Interaktionen mit integralen Membranproteinen aus Hefe-und anderen Organismen zu untersuchen.

Protocol

1. Hintergrundinformationen Protein-Protein-Interaktionen (PPI) sind die grundlegenden Bausteine ​​in über alle zellulären Prozesse beteiligt. Daher ist es wichtig, dass alle Interaktionen fest geregelt sind, um zelluläre Homöostase, wie eine Verschiebung in diesem biologische Gleichgewicht im Allgemeinen spielt eine Rolle bei Erkrankungen und Krebs Zelltransformation. Membran-assoziierten Proteine ​​gehören zu den biologisch wichtigen Klasse von Proteinen, wie sie komplexe Signal…

Discussion

MYTHOS ist das erste System mit hohem Durchsatz, die die Identifizierung von Wechselwirkungen zwischen full-length Membranproteinen und cytosolische oder membrangebundene Partnern ermöglicht. Es wurde verwendet, um Membranprotein aus einer Reihe von Organismen [3-7] zu studieren. Es gibt jedoch bestimmte Details, die müssen unter die Lupe, um sicherzustellen, das Protein-of-interest zugänglich ist mit MYTHOS Studie werden können.

Viele membrangebundene Proteine ​​sind an die Plasmame…

Declarações

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Wir möchten Morgenröte Edmonds für eine kritische Lektüre des Manuskripts danken. Die Stagljar Labor wird aus Mitteln der kanadischen Stiftung für Innovation (CFI), die Canadian Institute for Health Research (CIHR), der Heart and Stroke Foundation, die Canadian Cancer Society und Novartis unterstützt.

Materials

Material Name Tipo Company Catalogue Number Comment
Polyethenlene Glycol (PEG3350)   Bioshop PEG335  
Lithium Acetate Bihydrate   Bioshop LIA001  
X-Gal (5-Bromo-4-Chloro-3-Indolyl-b-D-galactopyranoside)   Bioshop XGA001  
N`,N-dimethyl formamide   Bioshop DMF 451  
3-amino-1,2,4-triazole (3-AT)   Bioshop ATT124  
Sodium phosphate dibasic   Bioshop SPD307  
Sodium phosphate monobasic   FisherBiotech BP329-500  
Salmon Sperm DNA   VWR CA80601-120  
D-Glucose   Bioshop GLU501  
LB Broth LENOX   Bioshop LBL405  
Yeast Nitrogen Base   Bioshop YNB406  
Yeast Extract   Bioshop YEX401  
Peptone   Beckton Dickinson 211677  
Bio-Tryptone   Bioshop TRP402  
Adenine Sulphate   Bioshop ADS201  
L-Uracil   Bioshop URA241  
L-Threonine   Bioshop THR002  
L-Histidine   Bioshop HIS200  
L-Methionine   Bioshop MET222  
L-Valine   Bioshop VAL201  
L-Phenylalanine   Bioshop PHA302  
L-Isoleucine   Bioshop ISO910  
L-Tyrosine   Bioshop TYR333  
L-Leucine   Bioshop LEU222  
L-Arginine   Bioshop ARG006  
L-Tryptophane   FisherBiotech BP395-100  
L-Lysine   Bioshop LYS101  
L-Alanine   FisherBiotech BP369-100  
Agar   Bioshop AGR001  
Soda Lime Galss Beads   BioSpec Product 11079105  
Sodium Chloride   Bioshop SLD002  

Referências

  1. Stagljar, I., Fields, S. Analysis of membrane protein interactions using yeast-based technologies. Trends Biochem Sci. 27 (11), 559-563 (2002).
  2. Iyer, K. Utilizing the split-ubiquitin membrane yeast two-hybrid system to identify protein-protein interactions of integral membrane proteins. Sci STKE. 275, pl3-pl3 (2005).
  3. Paumi, C. M. Mapping protein-protein interactions for the yeast ABC transporter Ycf1p by integrated split-ubiquitin membrane yeast two-hybrid analysis. Mol Cell. 26 (1), 15-25 (2007).
  4. Stagljar, I. A genetic system based on split-ubiquitin for the analysis of interactions between membrane proteins in vivo. Proc Natl Acad Sci U S A. 95 (9), 5187-5192 (1998).
  5. Gisler, S. M. Monitoring protein-protein interactions between the mammalian integral membrane transporters and PDZ-interacting partners using a modified split-ubiquitin membrane yeast two-hybrid system. Mol Cell Proteomics. 7 (7), 1362-1377 (2008).
  6. Scheper, W. Coordination of N-glycosylation and protein translocation across the endoplasmic reticulum membrane by Sss1 protein. J Biol Chem. 278 (39), 37998-38003 (2003).
  7. Thaminy, S. Identification of novel ErbB3-interacting factors using the split-ubiquitin membrane yeast two-hybrid system. Genome Res. 13 (7), 1744-1753 (2003).
  8. Johnsson, N., Varshavsky, A. Split ubiquitin as a sensor of protein interactions in vivo. Proc Natl Acad Sci U S A. 91 (22), 10340-10344 (1994).
  9. Kelleher, D. J., Gilmore, R. The Saccharomyces cerevisiae oligosaccharyltransferase is a protein complex composed of Wbp1p, Swp1p, and four additional polypeptides. J Biol Chem. 269 (17), 12908-12917 (1994).
  10. Chevallier, M. R. Cloning and transcriptional control of a eucaryotic permease gene. Mol Cell Biol. 2 (8), 977-984 (1982).
check_url/pt/1698?article_type=t

Play Video

Citar este artigo
Snider, J., Kittanakom, S., Curak, J., Stagljar, I. Split-Ubiquitin Based Membrane Yeast Two-Hybrid (MYTH) System: A Powerful Tool For Identifying Protein-Protein Interactions. J. Vis. Exp. (36), e1698, doi:10.3791/1698 (2010).

View Video