تشكيل البروتين وطي الأوليغومرات هو عملية بيولوجية الأساسية التي تنظم النشاط من عوامل النسخ، والإنزيمات، وقنوات ايون ومستقبلات 25،26. والأهم من ذلك البروتين oligomerization له أيضا آثار المرضية بما في ذلك التنكس العصبي وأمراض القلب محدث اضطراب النظم 4،27. يتم استخدام المنهجيات المذكورة في هذه المقالة لتحديد التفاعلات المجال مجال الوساطة البروتين جمعية الذاتي وoligomerization. أدناه، فإننا نشير في المراحل الحرجة في كل البروتوكول، ونحن نناقش اعتبارات هامة، والقيود واستكشاف الأخطاء وإصلاحها.
النظام Y2H يمكن استخدام الأول للكشف عن شركاء محتملين البروتين المتفاعل بسبب فحص إنتاجية عالية نسبيا، وسهولة الاستخدام والنتائج استنساخه للغاية. تتم إجراءات Y2H في مختبر علم الأحياء المجهرية مع معيار (لوحة أو شاكر) الحاضنات ومرافق غرفة الاحتواء. استخدام الابالخلايا المختصة أعدت eshly (الخطوة 1.1.8) أمر بالغ الأهمية لارتفاع كفاءة تحويل الخميرة، في حين حصول على أفضل النتائج في المقايسات β-غال، ونمت حديثا مستعمرات الخميرة (تصل إلى 5 أيام من العمر) يجب أن تستخدم (الخطوة 1.2.3). هي الأنظمة القائمة على عوامل النسخ الأخرى من GAL4 و / أو الجينات مراسل إضافية / البديلة المتاحة، وبالتالي الطعم والبلازميدات فريسة يجب أن تقابل مع سلالة Y2H المناسب.
وينبغي أن يكون بعض سلالات المثقف في وجود 3-أمينو-1،2،4-التريازول، مثبط تنافسي للبروتين HIS3، من أجل إخماد أي تعبير التأسيسي للHIS3 مراسل الجين 7،8. يجب التأكد من صحتها التعبير من الطعم والهدف البروتينات الانصهار بواسطة immunoblotting 17. في حالة الطعم / البروتينات الانصهار فريسة سامة للالخميرة، ومستويات بروتين أقل مقبولة يمكن أن يتحقق عن طريق الاستنساخ في ناقلات مختلفة حيث هو الدافع وراء الطعم / التعبير فريسة من قبل المروج مختلفة. وعلاوة على ذلك، فمن الضروري لضمان رقبعة البروتينات الطعم / فريسة الانصهار لا تعرض النشاط مراسل الجين مستقلة. تفعيل الجين المراسل المستقل يمكن إنقاذهم عن طريق تعديل بناء لإزالة المنطقة المسؤولة، أو عن طريق المقايضة GAL4 الحمض النووي دينار بحريني واندماج م لاثنين من البروتينات التي تم اختبارها. وعلاوة على ذلك، فإن أفضل حذف المجالات عبر الغشاء من بنيات الطعم / فريسة لأنها قد تحفز misfolding أو mislocalization من البروتينات الانصهار في مقصورات غشاء الخلايا. في الواقع، والعيب الرئيسي لنظام Y2H هو أن البروتينات الطعم والهدف يتم ترجمة في النواة الخميرة بعيدا عن مكان التحت خلوية الفسيولوجية، ويحتمل أن تكون تفتقر إلى تعديلات محددة بعد متعدية، مما أدى إلى تفاعلات إيجابية كاذبة أو خاطئة سلبية 6-9 .
نظم التعبير مغاير الثدييات هي أكثر ملاءمة لدراسة بروتينات الغشاء لا يتجزأ الثدييات من حيث التشكل، التعديلات بعد متعدية وتوطين التحت خلوية.إحدى الطرق خلية ترنسفكأيشن الأكثر استخداما على نطاق واسع هو هطول الأمطار فوسفات الكالسيوم، وذلك أساسا بسبب الحد الأدنى من المعدات والكواشف اللازمة 11،15. طرق بديلة، وهي Electroporation لل، الجسيمات الشحمية، الدهون الموجبة والبوليمرات، قد تسفر عن زيادة الكفاءة ترنسفكأيشن اعتمادا على خط الخلية وبناء المستخدمة. بشكل عام، فإن العوامل الأساسية التي تؤثر كفاءة ترنسفكأيشن هي البلازميد نوعية الحمض النووي وخلية الصحة / قدرتها على البقاء. وتتحقق أفضل النتائج عندما يتم استخدام البلازميد من أعلى نقاء (260nm / 280nm نسبة امتصاص ~ 1.8) وتقسيم الخلايا بنشاط. ولذلك ينبغي transfected الخلايا في ما لا يزيد عن 60-70٪ التقاء (الخطوة 2.1.2)، لأنه يرتبط القدرة على تناول الحمض النووي الأجانب إلى منطقة سطح الخلية معرضة للمتوسطة 11. بالإضافة إلى ذلك، لا ينصح بإدراج المضادات الحيوية في مستنبت خلال ترنسفكأيشن (الخطوة 2.1.3) بسبب زيادة موت الخلايا 15.
Fأو هطول الأمطار فوسفات الكالسيوم على وجه الخصوص، إعداد دقيق وضبط الأس الهيدروجيني (إلى 7.05 على وجه التحديد) من الحل 2X HBS (الخطوة 2.1.1)، وتشكيل السليم للDNA البلازميد / الكالسيوم / مجمعات الفوسفات عن طريق خلط قوية (الخطوة 2.1.5) ل خطوات حاسمة لارتفاع ترنسفكأيشن الكفاءة. عادة، والتعبير البروتين قمم ترنسفكأيشن عابرة ضمن 24-72 ساعة.
مرة واحدة ويتم حصاد الخلايا، يجب أن تتم الإجراءات اللاحقة بها في 4 درجات مئوية للحد من نشاط الأنزيم البروتيني، وينصح بإضافة مثبطات الأنزيم البروتيني. وينبغي أن يتبع التجانس الخلية خطوة الطرد المركزي لإزالة النوى لأن الكروموسومات الحمض النووي قد يزيد اللزوجة حل، وتعزيز غير محددة وملزمة. وهكذا، التجانس بالوسائل الميكانيكية في عازلة ايزو الاسموزي هو المفضل، وعادة في (0.3 M) السكروز أو (150 ملم) كلوريد الصوديوم. بشكل عام، ومن المعروف مخازن القائم على السكروز لتعزيز الاستقرار البروتين والحد من المحتمل تجميع البروتين غير الناطقين بها، ولكن نظرا إلى pترطيب المرجعي على سطح البروتين، ويفضل كهرباء تفاعلات البروتين البروتين. على العكس من ذلك، ومخازن القائم على الملح تؤثر على صافي شحنة من الجماعات الجانب الأحماض الأمينية المشحونة على سطح البروتين، وبالتالي وجود تحيز نحو المزيد من التفاعل القائم مسعور-28.
شارك في الملكية الفكرية هو فحص الكيمياء الحيوية الأكثر استخداما لتقييم تفاعلات البروتين البروتين خصوصا من أنسجة الأم. العيب الرئيسي هو شرط للأجسام محددة للغاية التحقق من صحة للاستخدام في مجال الملكية الفكرية وimmunoblotting 10،16،18. وهكذا، وغالبا ما يتم تمييزها البروتينات المؤتلف مع حاتمة الببتيد، على سبيل المثال، هيماغلوتينين الإنفلونزا (YPYDVPDYA) أو cMyc البشري (EQKLISEEDL)، التي تتوفر تجاريا عالية تقارب الأجسام المضادة المحددة. إذا رغبت في ذلك، والأجسام المضادة immunoprecipitating يمكن مترافق كيميائيا على البروتين والراتنج لتجنب شطف وكشف خلال المرحلة immunoblotting التي قد تحجب شارك عجلت العلاقات العامةotein 16؛ لتحقيق ذلك، وقد استخدمنا بنجاح الكيميائية عبر رابط 3،3'-dithiobis (sulfosuccinimidylpropionate) 24. ومن الضروري أن منظف مناسب يتم إدراجها في المخزن المؤقت الملكية الفكرية وإزالة المواد غير القابلة للذوبان الخلايا متجانسة بواسطة الطرد المركزي للحد غير محددة ملزمة (الخطوة 3.1.3). اختيار وتركيز المنظفات اعتبارات هامة: المنظفات أقوى و / أو تركيزات أعلى سوف يقلل إلى حد كبير ملزم غير محددة ولكن قد تلغي أيضا X: Y البروتين التفاعل، في حين أن تركيزات أقل أو المنظفات أكثر اعتدالا قد تسمح ضعف التفاعل التي يتعين مراعاتها ولكن قد يؤدي إلى الإفراط غير محددة وملزمة. ويفضل المنظفات قوة وسيطة، على سبيل المثال، تريتون X-100 في 0.5 - تركيز 1٪. لمزيد من خفض غير محددة وملزمة، وهو بروتين محايد (على سبيل المثال، ألبومين المصل البقري في 100 ميكروغرام / مل) يمكن تضمينها في المخزن المؤقت IP، و / أو يمكن المحللة خلية cleare مسبقاد مع الحضانة السابقة مع الراتنج البروتين-A وحده. يجب أن يكون الأمثل عدد من يغسل لX: Y الزوج اختبار، وعادة ثلاثة يغسل 10 دقيقة مع العازلة IP (الخطوة 3.1.9). في أي حال، عينة المشارك IP مع غير المناعي مفتش كما الأجسام المضادة immunoprecipitating ينبغي أن يكون دائما معالجتها بشكل متواز لخدمة سيطرة سلبية (الخطوة 3.1.6).
والميزة الرئيسية لالكيميائية عبر ربط هو أنه يعلم بشأن تشكيل القياس المتكافئ من البروتين وطي قليل وحدات. غلوتارالدهيد هو يشيع استخدامها عبر رابط لأنه لا يتطلب أي معدات متخصصة ويولد حراريا وكيميائيا مستقرة الروابط عبر بين البروتينات التفاعل 19،20. المركبات مع مجموعة الأمينية الحرة يجب حذف من مخازن فحص (الخطوة 3.2.1) لأنها سوف يطفئ التفاعل الكيميائي. ينبغي أن يكون الأمثل تركيز غلوتارالدهيد وفترة رد الفعل (الخطوة 3.2.4) للبروتين معقد بلازميدة قليلة القسيمات من الفائدة. العيب الرئيسي لهذا الأسلوب، especiحليف عندما أجريت على الاستعدادات خلية كاملة، هو غير خصوصية للتفاعل كيميائي يمكن أن تسفر عن المجاميع البروتين الاصطناعية التي تفتقر إلى الأهمية البيولوجية.
بديل في الجسم الحي (على سبيل المثال، مضان بالرنين نقل الطاقة، مضان ثنائية الجزيئي أو تكامل التلألؤ) وفي تقنيات المختبر (على سبيل المثال، حجم الإقصاء اللوني، تنبيذ فائق التحليلية، متساوي الكالوري المعايرة) متوفرة لتوصيف البروتين جمعية الذاتي والتقييم من oligomerization رياضيات الكيمياء 29،30. كل أسلوب له مزاياه وعيوبه، وأنه قد يكون أكثر ملاءمة لدراسة بروتين معين اعتمادا على البروتين تنقية / الاستقرار وتوافر المعدات / كاشف. الطرق الثلاثة التكميلية الموصوفة هنا بالتفصيل، وهي Y2H، وشارك في الملكية الفكرية وعبر ربط، وقد استخدمت في الجمع بين لتقديم أدلة دامغة لRyR2 وطي oligomeتشكيل (ص) في العزلة وداخل الخلية الحية.