$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
تعمل البروتينات الخلوية المختلفة في إطار النظام التنظيمي بيولوجيا ، وتفاعلات البروتين والبروتين (PPIs) هي جزء من هذا النظام وأساس العديد من العمليات الخلوية. إلى جانب PPIs ، يتم تعزيز وظيفة البروتينات الطبيعية بعد الترجمة من خلال تعديلات مختلفة مثل تكوين المعقد ، والوجود في كل مكان ، والفسفرة. لذلك ، فإن دراسة مثبطات مضخة البروتون مهمة لفهم الوظيفة المحتملة للبروتينات المستهدفة. تم تنفيذ PPIs باستخدام تقنيات مختلفة مثل تحليل قياس الطيف الكتلي بعد الترسيب المناعي (تحليل IP-MS) 1 ، ونظام الخميرة ثنائي الهجين (Y2H) 2 ، وكذلك المصفوفات القائمة على الخلاياالخالية من الخلايا 3. استكشفت هذه الأساليب العديد من النتائج الحيوية في مجال البحث. ومع ذلك ، فإن هذه الأساليب لها بعض العيوب. على سبيل المثال ، Y2H هي استراتيجية تستغرق وقتا طويلا ومكلفة وتتطلب بناء مكتبة Y2H للأنواع المستهدفة.
بالإضافة إلى ذلك ، تستخدم تقنية Y2H الخميرة ، وهي كائن حقيقي النواة أحادي الخلية غير متجانس ، والذي لا يمكن أن يعكس بدقة الحالة الخلوية للخلايا حقيقية النواة العليا. IP-MS غير مناسب للبروتينات عالية الكارهة للماء ويظهر كفاءة منخفضة في التقاط PPIs الضعيفة. يتم التعبير عن البروتينات الأساسية المختلفة في النباتات مثل مجال ربط النيوكليوتيدات والبروتينات الغنية بالليوسين المحتوية على التكرار (NLR) والكينازات الشبيهة بالمستقبلات (RLKs) على مستوى منخفض وتتفاعل في الغالب مع البروتينات الأخرى بشكل عابر ؛ لذلك ، فإن استخدام هذه الطرق غير كاف لفهم الآليات الكامنة وراء تنظيم هذه البروتينات3.
تساعد تقنية جديدة تسمى البيوتينيل القريب (PB) الباحثين على تحديد مثبطات مضخة البروتون. يعتمد PB على إنزيمات PL ، التي ترتبط بالبروتين محل الاهتمام (POI) ، وعندما يقترب بروتين الشريك من POI ، يعلق PL علامة البيوتين الكيميائية على البروتين الشريك. علاوة على ذلك ، يمكن تحديد البروتين الموسوم ويمكنه معرفة البروتين الشريك الذي يرتبط بالبروتين المستهدف5 بسرعة. أثبتت الدراسات السابقة أن BioID و TurboID هما أداتان ناجحتان ل PPIs ، خاصة في النباتات ، لكن لهما قيود معينة4. يحتاج BioID إلى مستوى عال من البيوتين لوضع العلامات على البروتينات الشريكة ، والتي تستغرق أكثر من 16 ساعة. بالمقارنة مع BioID ، فإن TurboID أكثر فائدة لأنه يقوم بتسمية البروتين في 10 دقائق ويمكنه تسمية البروتين الشريك في درجة حرارة الغرفة (RT). كما أنه سام للخلايا في ظروف معينة ويضع علامات على تلك البروتينات التي لا تظهر تفاعلا مع البروتين محل الاهتمام.
للتغلب على هذه المشكلات ، يعد AirID ، الذي طوره Kido et al. ، أكثر كفاءة من بقية إنزيمات الملصقات ، على الرغم من أن تشابه التسلسل هو 82٪ بين BioID و AirID5. للتحقق من كفاءة AirID ، أجرينا تجربة باستخدام POI مع شركاء معروفين. أكدت هذه التجربة أن AirID يمكنه بلا شك تسمية البروتينات المرتبطة في الخلايا النباتية. AirID هو إنزيم قيم لتحليل مثبطات مضخة البروتون في المختبر وفي الخلايا. إنه يخلق سمية أقل وأقل خطأ في العمليات الزمنية المستغرقة من TurboID لوضع علامة على غير الشركاء ، مما يؤدي إلى قتل الخلية. يوضح أن AirID أكثر قدرة على المنافسة من إنزيمات وضع العلامات الأخرى للبتقريب من البيوتينيل. إنه أكثر دقة ، ولديه إمكانات أكبر في عمليات أخذ الوقت ، وأقل سمية في المختبر وفي الخلايا الحية. يصف البروتوكول الحالي تحديد البروتينات المتفاعلة ل APRR2 باستخدام AirID كإنزيم PL. علاوة على ذلك ، يمكن تطبيق الطريقة على البروتينات الأخرى للتحقيق في مثبطات مضخة البروتون في الأنواع النباتية.