단백질-마약보완검사
Protein-fragment complementation assay분자생물학 분야 내에서 단백질-파괴보완검사(PCA)는 단백질-단백질 상호작용의 식별과 정량화를 위한 방법이다.PCA에서 관심 단백질("bait"와 "prey")은 각각 제3의 단백질(예: "리포터" 역할을 하는 DHFR)의 파편과 공히 연결되어 있다.미끼와 먹이 단백질 사이의 상호작용은 리포터 단백질 파편을 가까이 가져와서 활동량을 측정할 수 있는 기능성 리포터 단백질을 형성할 수 있게 한다.이 원리는 많은 다른 리포터 단백질에도 적용될 수 있으며 전형적인 PCA 검사인 효모 투 하이브리드 시스템의 기초가 되기도 한다.
분할단백질측정
단백질 보충 분석의 일반적인 원리: 단백질은 두 개의 (N-와 C-단자) 반으로 쪼개지고 N과 C의 절반에 융합된 두 개의 상호 작용 단백질에 의해 재구성된다(여기서는 미끼 단백질을 사용하여 상호 작용하는 먹잇감 단백질을 찾을 수 있기 때문에 "bait"와 "prey"라 한다).재구성된 단백질의 활동은 예를 들어 녹색 형광 단백질(GFP)과 같이 쉽게 검출할 수 있어야 한다.
기능성 단백질을 형성하기 위해 두 부분으로 분할되고 비동결적으로 재구성될 수 있는 모든 단백질은 PCA에 사용될 수 있다.그러나 이 두 조각은 서로에 대한 친화력이 낮으며, 서로 융합된 다른 상호작용 단백질에 의해 결합되어야 한다(미끼 단백질은 먹잇감 단백질을 식별하는 데 사용될 수 있기 때문에 종종 "bait"와 "prey"라고 불린다, 그림 참조).감지 가능한 판독값을 생성하는 단백질을 "리포터"라고 부른다.보통 영양소 결핍이나 항생제인 디하이드로폴리스 환원효소나 베타락타마제 등에 내성을 부여하는 효소나 색소측정이나 형광신호를 주는 단백질이 리포터로 사용된다.형광 단백질을 재구성할 때 PCA를 바이몰리브 형광 보충 검사라고 한다.분할 단백질 PCA에는 다음과 같은 단백질이 사용되어 왔다.
- 베타락타마아제[1][2]
- 디하이드로폴리스 환원효소(DHFR)[3]
- 초점 접착 키나아제(FAK)[4]
- Gal4, 효모 전사 계수(고전 효모 2-하이브리드 시스템에서와 동일)
- GFP(split-GFP), 예: EGFP(향상된 녹색 형광 단백질)[5][6][7]
- 고추냉이과산화효소[8]
- 적외선 형광 단백질 IFP1.4, 다이노코커스 라디오두란스로부터 박테리오피토크롬의 CBD(Companed Chromopore-binding domain, CBD)를 설계한 적외선 형광 단백질 IFP1.4
- 라크Z(베타갈락토시다아제)[10]
- 루시퍼아제,[11][12] 레비엘(Rebinaase, 강화된 2분자 루시퍼아제)[13]과 가우시아 프린스 루시퍼아제를 포함한다.[14]루시퍼아제를 사용한 상용 제품으로는 나노루크와 나노B가 있다.IT.[15] 지질 방울 관련 상호작용에 대한 수정도 개발되었다.[16]
- TEV(담배 에치 바이러스 프로테아제)
- 유비퀴틴[18]
게놈 전체 응용 프로그램
위에서 언급한 방법들은 효모나[3] 매독 박테리아와 같은 게놈 전체에 적용되었다.[19]
참조
- ^ Park JH, Back JH, Hahm SH, Shim HY, Park MJ, Ko SI, Han YS (October 2007). "Bacterial beta-lactamase fragmentation complementation strategy can be used as a method for identifying interacting protein pairs". Journal of Microbiology and Biotechnology. 17 (10): 1607–15. PMID 18156775.
- ^ Remy I, Ghaddar G, Michnick SW (2007). "Using the beta-lactamase protein-fragment complementation assay to probe dynamic protein-protein interactions". Nature Protocols. 2 (9): 2302–6. doi:10.1038/nprot.2007.356. PMID 17853887. S2CID 7607566.
- ^ a b Tarassov K, Messier V, Landry CR, Radinovic S, Serna Molina MM, Shames I, Malitskaya Y, Vogel J, Bussey H, Michnick SW (June 2008). "An in vivo map of the yeast protein interactome" (PDF). Science. 320 (5882): 1465–70. Bibcode:2008Sci...320.1465T. doi:10.1126/science.1153878. PMID 18467557. S2CID 1732896.
- ^ Ma Y, Nagamune T, Kawahara M (September 2014). "Split focal adhesion kinase for probing protein–protein interactions". Biochemical Engineering Journal. 90: 272–278. doi:10.1016/j.bej.2014.06.022.
- ^ Barnard E, Timson DJ (2010). Split-EGFP screens for the detection and localisation of protein-protein interactions in living yeast cells. Methods in Molecular Biology. Vol. 638. pp. 303–17. doi:10.1007/978-1-60761-611-5_23. ISBN 978-1-60761-610-8. PMID 20238279.
- ^ Blakeley BD, Chapman AM, McNaughton BR (August 2012). "Split-superpositive GFP reassembly is a fast, efficient, and robust method for detecting protein-protein interactions in vivo". Molecular BioSystems. 8 (8): 2036–40. doi:10.1039/c2mb25130b. PMID 22692102.
- ^ Cabantous S, Nguyen HB, Pedelacq JD, Koraïchi F, Chaudhary A, Ganguly K, Lockard MA, Favre G, Terwilliger TC, Waldo GS (October 2013). "A new protein-protein interaction sensor based on tripartite split-GFP association". Scientific Reports. 3: 2854. Bibcode:2013NatSR...3E2854C. doi:10.1038/srep02854. PMC 3790201. PMID 24092409.
- ^ Martell JD, Yamagata M, Deerinck TJ, Phan S, Kwa CG, Ellisman MH, Sanes JR, Ting AY (July 2016). "A split horseradish peroxidase for the detection of intercellular protein-protein interactions and sensitive visualization of synapses" (PDF). Nature Biotechnology. 34 (7): 774–80. doi:10.1038/nbt.3563. PMC 4942342. PMID 27240195.
- ^ Tchekanda E, Sivanesan D, Michnick SW (June 2014). "An infrared reporter to detect spatiotemporal dynamics of protein-protein interactions". Nature Methods. 11 (6): 641–4. doi:10.1038/nmeth.2934. PMID 24747815. S2CID 1958433.
- ^ Rossi F, Charlton CA, Blau HM (August 1997). "Monitoring protein-protein interactions in intact eukaryotic cells by beta-galactosidase complementation". Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 94 (16): 8405–10. Bibcode:1997PNAS...94.8405R. doi:10.1073/pnas.94.16.8405. PMC 22934. PMID 9237989.
- ^ Cassonnet P, Rolloy C, Neveu G, Vidalain PO, Chantier T, Pellet J, Jones L, Muller M, Demeret C, Gaud G, Vuillier F, Lotteau V, Tangy F, Favre M, Jacob Y (November 2011). "Benchmarking a luciferase complementation assay for detecting protein complexes". Nature Methods. 8 (12): 990–2. doi:10.1038/nmeth.1773. PMID 22127214. S2CID 9377872.
- ^ 후지카와, Y. 외 (2014) 쌀 원생체에서 조절된 단백질-단백질 상호작용을 대규모로 검출하기 위한 분할 루시퍼아제 보완 분석.쌀 7시 11분
- ^ Li YC, Rodewald LW, Hoppmann C, Wong ET, Lebreton S, Safar P, Patek M, Wang L, Wertman KF, Wahl GM (December 2014). "A versatile platform to analyze low-affinity and transient protein-protein interactions in living cells in real time". Cell Reports. 9 (5): 1946–58. doi:10.1016/j.celrep.2014.10.058. PMC 4269221. PMID 25464845.
- ^ Neveu G, Cassonnet P, Vidalain PO, Rolloy C, Mendoza J, Jones L, Tangy F, Muller M, Demeret C, Tafforeau L, Lotteau V, Rabourdin-Combe C, Travé G, Dricot A, Hill DE, Vidal M, Favre M, Jacob Y (December 2012). "Comparative analysis of virus-host interactomes with a mammalian high-throughput protein complementation assay based on Gaussia princeps luciferase". Methods. 58 (4): 349–59. doi:10.1016/j.ymeth.2012.07.029. PMC 3546263. PMID 22898364.
- ^ Binkowski B, Eggers C, Butler B, Schwinn M, Slater M, Machleidt T, Cong M, Wood K, Fan F (May 2016). "Monitoring intracellular protein interactions using NanoLuc® Binary Technology (NanoBiTTM)" (PDF). Promega.
- ^ Kolkhof P, Werthebach M, van de Venn A, Poschmann G, Chen L, Welte M, Stühler K, Beller M (March 2017). "A Luciferase-fragment Complementation Assay to Detect Lipid Droplet-associated Protein-Protein Interactions". Molecular & Cellular Proteomics. 16 (3): 329–345. doi:10.1074/mcp.M116.061499. PMC 5340998. PMID 27956707.
- ^ Wehr MC, Laage R, Bolz U, Fischer TM, Grünewald S, Scheek S, Bach A, Nave KA, Rossner MJ (December 2006). "Monitoring regulated protein-protein interactions using split TEV". Nature Methods. 3 (12): 985–93. doi:10.1038/nmeth967. PMID 17072307. S2CID 37120401.
- ^ Dünkler A, Müller J, Johnsson N (2012). Detecting protein-protein interactions with the Split-Ubiquitin sensor. Methods in Molecular Biology. Vol. 786. pp. 115–30. doi:10.1007/978-1-61779-292-2_7. ISBN 978-1-61779-291-5. PMID 21938623.
- ^ Titz, Björn; Rajagopala, Seesandra V.; Goll, Johannes; Häuser, Roman; McKevitt, Matthew T.; Palzkill, Timothy; Uetz, Peter (2008-05-28). "The binary protein interactome of Treponema pallidum--the syphilis spirochete". PLOS ONE. 3 (5): e2292. Bibcode:2008PLoSO...3.2292T. doi:10.1371/journal.pone.0002292. ISSN 1932-6203. PMC 2386257. PMID 18509523.
추가 읽기
- Rochette S, Diss G, Filteau M, Leducq JB, Dubé AK, Landry CR (March 2015). "Genome-wide protein-protein interaction screening by protein-fragment complementation assay (PCA) in living cells". Journal of Visualized Experiments (97). doi:10.3791/52255. PMC 4401175. PMID 25867901.
