蛋白質組學實驗技術之酵母雙雜交系統

蛋白質組學（Proteomics）是系統生物學的有機組成部分，是指利用高分辨的蛋白質分離技術和高效的蛋白質鑒定技術在蛋白質水平上整體性、動態和定量地研究生命現象及規律的科學，蛋白質組學服務也是一些醫藥行業服務商提供的服務之一。酵母雙雜交技術作為研宄蛋白質相互作用的主要方法，在規模化蛋白質相互作用研究中占據舉足輕重的地位。

蛋白質組是空間和時間上動態變化著的整體，一個基因組對應多個蛋白質組。相比穩定的基因組，蛋白質組是遺傳信息、環境因素、生活習慣等多因素的綜合體現。蛋白質組學的建立為研究蛋白質水平的生命活動開辟了更為廣闊的前景，提供了新型有效的研究手段。

蛋白組學的發展離不開其相關實驗技術的突飛猛進，這些技術不僅可以進行蛋白質的分離和鑒定，還可以進行目的蛋白的篩選和樣品的分析，為生命科學領域相關研究提供了新的思路和解決辦法。美迪西蛋白質組學技術服務整合了生物化學、細胞生物學、分子生物學與質譜等多項技術，能夠實現蛋白鑒定、差異蛋白定量分析、復合物分離、蛋白翻譯后修飾（如：磷酸化、糖基化、泛素化等）的解析及蛋白質組信息學分析。

酵母雙雜交系統是一種較為簡便、靈敏和高效的，在酵母體內分析蛋白質－蛋白質相互作用的基因系統。美迪西提供酵母雙雜交服務，具有獨立優質實驗室，專業實驗人員，提供詳細的酵母雙雜交實驗步驟、原始數據和圖片、結果分析，可以出具權威檢測數據報告。

酵母雙雜交系統利用真核細胞調控轉錄起始過程中，DNA結合結構域（binding domain，BD）識別DNA上的特異序列并使轉錄激活結構域（action domain，AD）啟動所調節的基因的轉錄這一原理，將已知蛋白X和待研究蛋白Y的基因分別與編碼AD和BD的序列結合，通過載體質粒轉入同一酵母細胞中表達，生成兩個融合蛋白。若蛋白X和Y可以相互作用，則AD和BD在空間上接近就能形成完整的有活性的轉錄因子，進而啟動轉錄，表達相應的報告基因；反之，如果X和Y之間不存在相互作用，報告基因就不會表達。這樣，通過報告基因的表達與否，便可確定是否發生了蛋白質的相互作用。

1、酵母雙雜交技術的特點及應用

該方法在研究蛋白質相互作用方面具有諸多優點：

（1）酵母雙雜交雜交系統以生長速度較快的酵母作為報道菌株，具有轉化方法簡單、效率較高的特點，而且對許多微弱或短暫的蛋白質相互作用具有較高的敏感度，可借助報告基因在表達過程中的多級放大效應反映出來；

（2）因融合蛋白之間的相互作用在真核酵母活細胞內進行，這樣蛋白質經過翻譯后修飾，可能保持天然的空間構象和折疊狀態，更接近細胞內的真實情況，多種營養缺陷標記易于篩選，使試驗結果更加真實可靠。

但是該技術也存在許多問題，例如依賴于翻譯后修飾的蛋白質相互作用一般不適用此方法，因為激活報告基因的相互作用的蛋白質必須定位于核內，而且假陽性及假陰性問題也不可忽視。有研究者指出在試驗中酵母雙雜交實驗最關鍵的步驟是酵母培養時間的掌控，因此酵母培養時間的控制是酵母雙雜交實驗成功的關鍵。

為了對這種技術進行比較和優化，有研究者做了一系列試驗，證明3次酵母雙雜交法就可以檢測出一組標準互作蛋白集的78%，而進行第4次檢測更是可以將結果提升到83%，說明多次酵母雙雜交試驗足以檢測出系統中大部分相互作用蛋白。該方法目前在蛋白質相互研究中應用廣泛，不僅可以檢驗已知蛋白質之間的相互作用甚至微弱短暫的作用，還可以從cDNA文庫中篩選靶蛋白的相互作用蛋白。

通過建立蛋白相互作用圖譜，可用于確定基因治療中多肽類藥物的作用靶點。酵母雙雜交系統的許多相關研究方法與技術也已得到了改進和完善，目前以衍生出單雜交系統、三雜交系統、核外雙雜交系統、反向雙雜交系統、哺乳動物雙雜交系統等，為蛋白質組研究提供了豐富的技術平臺。