이성질체 단백질 복합체 -DNA 상호 작용 연구를위한 수정 된 효모 원 하이브리드 시스템
Summary
여기에 설명 된 수정 된 효모 하나 – 하이브리드 분석은 기능적 유전체학 연구를위한 이종 시스템에서 헤테로 머 단백질 복합체 – DNA 상호 작용을 연구하고 검증하기위한 고전적인 효모 1- 하이브리드 (Y1H) 분석법의 확장이다.
Abstract
지난 수년간 효모 one-hybrid assay는 전사 인자 (TFs)와 DNA 표적과 같은 단백질 간의 물리적 상호 작용을 확인하고 검증하는 중요한 기술로 입증되었습니다. 여기에 제시된 방법은 Y1H의 기본 개념을 사용하지만 대상 DNA에 결합하는 단백질 복합체를 연구하고 검증하기 위해 추가로 변형됩니다. 따라서, 이는 변형 된 효모 일 – 하이브리드 (Y1.5H) 분석으로 지칭된다. 이 분석법은 비용 효과적이며 정기적 인 실험실 환경에서 쉽게 수행 할 수 있습니다. 이종 시스템을 사용 함에도 불구 하고 기술 된 방법은 연구 시스템, 특히 식물 유전체학에서 기능적 유전체학을위한 DNA 표적 (들)에 결합하는 헤테로 성 단백질 복합체를 시험하고 검증하는 유용한 도구가 될 수 있습니다.
Introduction
일반적으로 단백질 -DNA 상호 작용을 이해하기 위해 Y1H 분석이 실험실 환경에서 성공적으로 사용되는 선호 시스템입니다 1 . 기본적인 Y1H 분석은 두 가지 요소를 포함한다 : a) 리포터 단백질을 코딩하는 유전자의 상류에서 성공적으로 복제 된 관심 DNA를 갖는 리포터 구조; 및 b) 관심있는 TF와 효모 전사 활성화 도메인 (AD) 사이에 융합 단백질을 생성시킬 발현 구조물. 융합 단백질은 '먹이'로 알려진 반면, 관심있는 DNA는 일반적으로 '미끼'라고합니다. 지난 몇 년 동안, Y1H 분석법의 여러 버전이 자신의 장점을 지닌 특정 요구에 맞게 개발되었습니다 2 . 기존 Y1H 분석법은 한 번에 한 단백질의 DNA 미끼와의 상호 작용을 확인하고 확인하기 위해 성공적으로 구현 될 수 있지만 이종이 량체 또는 다중 단백질 단백질 -DNA 상호 작용을 식별 할 수있는 능력이 부족합니다.
"여기에 설명 된 방법은 기존 Y1H의 변형 된 버전으로 연구원은 표적 DNA 서열에 결합하는 여러 단백질을 동시에 연구 할 수 있습니다.이 분석의 목표는 활성화 도메인 (pDEST22 : TF)와 상호 작용하는 단백질 파트너 (pDEST32ΔDBD-TF)의 존재 및 / 또는 부재 하에서 리포터에 융합 된 후보 DNA 영역의 활성화를 효모 시스템에서 평가할 수있다. 단백질은 목표의 활성화에 필요합니다. 이것은 GATEWAY 복제 호환 시스템이므로 정기적 인 실험실 환경에서 사용할 수 있습니다.이 프로토콜은 효모 시스템에서 여러 TF의 용이 한 동시 변형을 제공하는 직접 변환을 기반으로합니다. 따라서 in vitro 분자 및 기능 검증을 위해 가능한 DNA 표적에 결합하는 단백질 복합체를 검증하는 것이 유리한 전략이다. f또는 어떤 시스템. Tandem affinity purification (TAP) 방법과 같은 현재의 기술은 값 비싸고 노동 집약적이지만 대규모로 단백질 hetrocomplexes를 검출 할 수 있습니다 3 , 4 , 5 . 이 변형 된 효모 원 하이브리드는 작은 규모의 정규 실험실 환경에서 성공적으로 수행 될 수 있으며 ( 그림 1 ) 또한 비용 효율적입니다. Y1.5H 분석은 이종 시스템을 사용하여 공통 DNA 표적에 결합하는 다중 단백질 복합체의 역할을 정의하는 방향으로 자신의 가설을 테스트하고 검증하기 위해 지역 사회 전체의 연구자를 용이하게 할 수 있습니다. 연구 결과에 따르면이 가설은 바람직한 연구 시스템 에서 생체 내 에서 검증 될 수있다. 최근 우리는이 접근법을 사용하여 TF의 역할과 Arabidopsis 6의 개화를 조절하는 작용 기전을 정의했습니다.Protocol
Representative Results
Discussion
기존의 Y1H 표준 절차는 DNA 미끼에 결합하는 단일 단백질 먹이를 확인하는 데 적합합니다. 다양한 기술적 변경에 따라, 기존의 시스템은 전사 조절 네트워크를 정의하는 데 이용되어왔다. 그러나 TF는 두 개 이상의 TF 또는 단백질을 포함하는 복합체의 일부로 기능하는 것으로 알려져 있으며 TF의 일부만이 DNA에 결합 할 수 있습니다. 단백질 결합 도메인만을 갖고 DNA에 결합하는 능력이 결핍 된 단백…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
SS Wang, M. Amar, A. Galla에게 원고를 읽는 것에 대해 감사드립니다. 이 간행물에보고 된 연구는 보너스 번호 RO1GM067837 및 RO1GM056006 (SAK로)하에 국립 보건원 국립 의학 종합 연구소 (National Institute of Health)의 지원을 받았다. 내용은 전적으로 저자의 책임이며 반드시 국립 보건원의 공식 의견을 나타내는 것은 아닙니다.
Materials
| pDEST22 vector | Invitrogen | PQ1000101 | Pro-Quest Two hybrid system kit |
| pDEST32delatDBD | Invitrogen | PQ1000102 | Pro-Quest Two hybrid system kit; this vecor is modified. It is pDEST32 minus DNA binding Domain |
| pENTR/D-TOPO Cloning Kit | Invitrogen | K240020 | |
| YM4271 Strain | Clontech | K1603-1 | MATCHMAKER One-Hybrid System |
| pEXP-AD502 | Invitrogen | PQ1000101 | Pro-Quest Two hybrid system kit |
| GATEWAY LR Clonase II enzyme mix | Invitrogen | 11791020 | |
| YPDA media | Clontech | 630410 | |
| SD-Agar | Clontech | 630412 | |
| SD minimal media | Clontech | 630411 | |
| Uracil DO Supplement | Clontech | 630416 | |
| Tryptophan Do Supplement | Clontech | 630413 | |
| Tris Base | Fisher Scientific | BP152-1 | |
| EDTA | Fisher Scientific | S311-500 | |
| LiAc | Sigma-Aldrich | L4158 | |
| Saplmon Sperm (10mg/ml) | Invitrogen | 15632011 | |
| 96 well round bottom Plate | Greiner bio-one | 650101 | |
| PEG3350 | Sigma-Aldrich | 1546547 | |
| 96-deep well block | USA Scientific | 1896-2000 | |
| Sealable Foil | USA Scientific | 2923-0110 | |
| Araseal | Excel Scientific | B-100 | |
| 2-mercaptoethanol | Fisher Scientific | 034461-100 | |
| ONPG | Sigma-Aldrich | 73660 | |
| Na2CO3 | Sigma-Aldrich | 223484 | |
| Na2HPO4 | Sigma-Aldrich | S3264 | |
| NaH2PO4 | Sigma-Aldrich | S3139 | |
| KCL | Fisher Scientific | BP366-500 | |
| MgSO4 | Sigma-Aldrich | 83266 | |
| HCL | Fisher Scientific | SA54-4 | |
| Drybath | Thermo Fischer | ||
| Voretx | Thermo Fischer | ||
| Centrifgue | Eppendorf | Centrifuge 5810R | |
| Plate Reader | Molecular Device | SPECTRAMAX PLUS Microplate Spectrophotometer | |
| Incubator | Thermo Fisher | Model No. 5250- 37 Degree, 6250-30 degrees | |
| Shaker Incubator | New Brunswick | ||
| Water Bath | Thermo Fisher | IsoTemp 205 | |
| Puncher | |||
| 50 ml Falocn | BD Falcon | ||
| Beaker | Nalgene | ||
| Flask | Nalgene | ||
| Petriplates (150mm) | Greiner bio-one |
References
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