טכניקות לגילוי אינטראקציות ביו-מולקולריות

בסרטון זה, אנו מתארים את טכנולוגיית החישה הביולוגית של אפקט שדה (FEB) כדי לזהות ולכמת אינטראקציות חלבון-חלבון. חלבוני המטרה המשותקים על הביוסנסור של הגרפן מתקשרים עם חלבונים אנליטיים בתמיסה, וכתוצאה מכך שינויים בזרם חשמלי במערכת FEB. שינוי זה בתגובה החשמלית מצביע על זיקת הקישור בין החלבונים.

בסרטון זה אנו מדגימים את השימוש בפוטומטריית מסה כדי לחקור אינטראקציות אנטיגן-נוגדנים בתא זרימה. האור הממוקד מתפזר באופן שונה בהתאם למסת המולקולות. גלאי אוסף את האור המפוזר ויוצר את תבנית ההתאבכות ככתמים בעוצמות שונות, המתואמות את המסות המולקולריות.

הסרטון מתאר את טכניקת ההדמיה FLIM-FRET כדי לקבוע את האינטראקציה חלבון-חלבון בחיידקים חיים המבטאים חלבונים ציטופלזמיים המסומנים בחלבונים פלואורסצנטיים, eGFP תורם ומקבל mCherry. הטכניקה המשולבת מאפשרת גם לכמת את החלבונים המקיימים אינטראקציה.

בסרטון זה אנו מדגימים את הטכניקה למדידת אינטראקציות טרנס-תאיות בין מולקולות היצמדות תאים סינפטיים באמצעות בדיקת צבירת תאי HEK. בבדיקה זו, מספר שווה של תאי HEK המבטאים מולקולת היצמדות תאים קדם-סינפטית רצויה וחלבון פלואורסצנטי מעורבבים עם תאי HEK המבטאים מולקולת היצמדות תאים פוסט-סינפטית וחלבון פלואורסצנטי נוסף. האינטראקציה בין מולקולות ההיצמדות התא מאלצת את התאים להצטבר, דבר שניתן למדוד באמצעות מיקרוסקופ פלואורסצנטי.

סרטון זה מתאר את בדיקת קשירת הקרבה כדי לחקור אינטראקציות חלבון-חלבון באתרן בתאי נמטודה. הקרבה של החלבונים המעניינים יוצרת את תבנית הדנ"א המעגלית בעזרת גשושית PLA המחוברת לנוגדן משני. הגשושית מוגברת עוד יותר באמצעות תמיסת ההגברה, המייצרת DNA חד גדילי ארוך ואחריו הכלאה של הגשושית הגלאי, המאפשרת לוקליזציה של אינטראקציות חלבון-חלבון בתאים.

סרטון זה מדגים קומפלקסים של חלבונים בעלי זירוז חיסוני משותף על קרום PVDF לצורך ניתוח אינטראקציה בין חלבון לחלבון. החלבונים המופחתים מקומפלקסים טופלו בטריפסין כדי לבקע את החלבונים הבודדים בפפטידים הקטנים יותר, ולאחר מכן, שאר הפפטידים הופקו מקרום PVDF. הפפטיד הנמשך שמקורו בשני החלבונים בקומפלקס יובש והושעה מחדש בריכוז נמוך של חומצה פורמית לניתוח נוסף.

בסרטון זה, אנו מדגימים טכנולוגיית אינטרפרומטריה ביו-שכבתית (BLI) כדי לזהות את האינטראקציות הבין-מולקולריות בין ליגנדות ואנליטות מטרה בזמן אמת. BLI מודד שינויים בתבנית ההתאבכות של אור לבן המוחזר משכבה של ליגנדים משותקים על משטח ביו-סנסור בזמן שהם מתקשרים עם אנליטים בתמיסה.

סרטון זה מדגים את השימוש בספקטרוסקופיית תנודות פלואורסצנטיות כדי לזהות את האינטראקציה בין חלבוני פני התא במגעים בין תאי התא. על ידי ביטוי קולטן ההידבקות הטרנסממברנה של עניין המסומן בחלבון פלואורסצנטי וערבוב שתי אוכלוסיות תאים שונות המכילות שתי תוויות פלואורסצנטיות מופרדות ספקטרלית, האינטראקציה הטרנסית בין קולטנים של שני תאים שכנים בעלי פלואורסצנטיות בצבעים שונים מוערכת באמצעות מתאם צולב בתנודות של עוצמת הפלואורסצנטיות.

בסרטון זה, אנו מדגימים טכניקה לביצוע משקעים חיסוניים משותפים של חלבוני PD-1 מסוג פרא המתויגים כ-GFP ומוטציה PD-1 באמצעות חרוזים המצופים בנוגדנים נגד GFP. חלבוני PD-1-GFP הקשורים לחרוזים מודגרים עם חלבוני SHP2 המקיימים אינטראקציה עם PD-1, ומאפשרים זיהוי מוטיבים מבניים ספציפיים ב-PD-1 הממלאים תפקיד קריטי באינטראקציה עם SHP2.

סרטון זה מתאר טכניקה מבוססת ELISA המזהה אינטראקציות חלבון-חלבון בין שני חלבונים על ידי מדידת הקישור של החלבון השני לחלבון הראשון המשותק. החלבון השני המאוגד מזוהה באמצעות נוגדנים ספציפיים המסומנים באנזים, כגון חזרת פרוקסידאז.

סרטון זה מדגים בדיקת ביוסנסור מוליך כדי לחקור את האינטראקציה של נוגדן עם אנטיגן מטרה משותק על שבב מתמר. הביוסנסור מהונדס כך שיהיה לו חלבון כימרי דו-תפקודי – אנזים β-לקטמאז עם אתר קטליטי פונקציונלי המאוחה לננון לצורך קשירה לאנטיגן המטרה המשותק. עם הקשירה, ההידרוליזה הקטליטית של מצע אנטיביוטי על ידי האנזים β-לקטמאז מייצרת אות חשמלי - המאשר את האינטראקציה בין אנטיגן לנוגדן.

סרטון זה מדגים טכניקה המשתמשת בפפטידים חודרי תאים ביוטינילציה כדי לזהות אינטראקציות חלבון-חלבון תוך-תאי. הפפטידים חודרי התא מאפשרים לפפטיד המצומד להיכנס לתא ולהיקשר באופן ספציפי לחלבונים המקיימים אינטראקציה איתו. הביוטין, לאחר קשירה לאבידין, מאפשר טיהור של קומפלקס החלבונים המקיימים אינטראקציה מליזט התא.

סרטון זה מדגים את הבדיקה הדו-היברידית של שמרים כדי לזהות אינטראקציות עצמיות ספציפיות של חלבונים. בבדיקה זו, החלבון המעניין מתויג לשני תחומים של גורם שעתוק המקודד את האנזים β-גלקטוזידאז. כאשר שני החלבונים מתקשרים זה עם זה, הדבר גורם לשעתוק ולתרגום ליצירת האנזים, אשר מזוהה לאחר מכן באמצעות בדיקה ביוכימית.

סרטון זה מדגים טיהור זיקה טנדם – טכניקה לטיהור קומפלקסים חלבוניים מתאים איקריוטים כדי לחקור אינטראקציה חלבון-חלבון. הקומפלקס מכיל שני חלבונים המסומנים בתגי אפיטופ שונים. עם טיהור המתחם באמצעות שני שרפים בעלי זיקה לשני התגים השונים באופן רציף, נוכחותם של שני החלבונים באלוטה מאשרת את האינטראקציה בין השניים.

סרטון זה מתאר את טכניקת תהודת פלסמון פני השטח, או SPR, לחקר האינטראקציה בין שתי מולקולות באמצעות שבב חיישן. השינוי בזווית התהודה ובעוצמת האור המוחזר מזוהים כפונקציה של אסוציאציה ודיסוציאציה של שתי מולקולות, וזה מספק מידע על יחסי הגומלין בין שתי המולקולות.

סרטון זה מתאר את טכניקת ספקטרוסקופיית התהודה המגנטית הגרעינית לחקר אינטראקציות חלבון-חלבון בין 15חלבוני אנבופלקין מסוג פרא ומוטציה המסומנים N לבין חלבון וימנטין ללא תווית. האינטראקציה המוצלחת בין אנבופלקין פראי לווימנטין מובילה להרחבת קווים נרחבת ולהיעלמות שיא בספקטרום ה-NMR, בעוד שהיעדר אינטראקציה בין האנבופלקין המוטציה לווימנטין מביא לשיאים פתורים היטב בספקטרום ה-NMR.

בסרטון זה אנו מדגימים את טכניקת תצוגת הפאגים לבידוד פאגים מהונדסים מראש המבטאים חלבונים בעלי זיקה גבוהה לחלבון המטרה.

סרטון זה מדגים את הטכניקה של ספקטרוסקופיית תנודות פלואורסצנטיות (FFS) לחקר הומו-אוליגומריזציה של חלבונים. חלבונים המסומנים באופן פלואורסצנטי בדגימה עוברים דימריזציה באמצעות סוכן כאשר חוקרים אוליגומריזציה של חלבונים באמצעות FFS. באמצעות מיקרוסקופ קונפוקלי, כאשר החלבונים נעים פנימה והחוצה מנפח התצפית הקטן, ניתוח התנודות בבהירות המולקולות הפלואורסצנטיות מבוצע כדי לקבוע את המצב האוליגומרי של החלבונים.

סרטון זה מתאר את BiFC-PALM - שילוב של מיקרוסקופ לוקליזציה פוטואקטיבי והשלמה פלואורסצנטית דו-מולקולרית - כדי להעריך אינטראקציות חלבון-חלבון. BiFC כרוך באיחוי של שני מקטעי חלבון פלואורסצנטיים עם שני חלבונים בעלי אינטראקציה. כאשר שני החלבונים מתקשרים, המקטעים מובאים לקרבה, מה שמאפשר לשני החלקים להתאחד וליצור מחדש חלבון פלואורסצנטי פונקציונלי. הפלואורסצנטיות של פלואורופור יחיד ממוקמת ברמת מולקולה בודדת בתוך תאים על ידי PALM.

בסרטון זה, אנו מתארים את טכניקת האנאיזוטרופיה הפלואורסצנטית כדי לחקור את יחסי הגומלין בין חלבון תסמונת שוואכמן-יהלום (SBDS) המתויג פלואורופור לבין גורם התארכות דמוי 1 GTPase (EFL1). על דגירה של חלבוני SBDS עם ריכוזים הולכים וגדלים של EFL1, נצפתה עלייה מתמדת באנאיזוטרופיה, מה שמצביע על אינטראקציה מוצלחת בין שני החלבונים.

בסרטון זה, אנו מדגימים את טכניקת ספקטרוסקופיית התהודה המגנטית הגרעינית בתוך התא כדי לחקור אינטראקציות חלבון-ליגנד בין חלבונים לא מסומנים בעלי ביטוי יתר לבין מולקולות קטנות. האינטראקציה המוצלחת בין ליגנד לחלבון מאושרת חזותית על ידי הופעתה של קבוצה נוספת של פסגות באזור העניין הספקטרלי שמחליפה בהדרגה את הפסגות המקוריות.

סרטון וידאו זה מדגים שיטה לחקר אינטראקציות חלבון-תרופה באמצעות ביו-פנינג מבוסס ביו-סנסור QCM של ספריית הפפטידים-פאגים T7. הביו-פנינג של פאגים המציג פפטיד ספציפי על הביו-חיישן QCM מאפשר בידוד ספציפי של פפטידים בעלי זיקה גבוהה, ולאחר מכן ריצוף חומצות אמינו, המסייע לזהות אתרי אינטראקציה ספציפיים על חלבון המטרה.

סרטון וידאו זה מתאר את SEC-MALS, הממנף את היכולות של כרומטוגרפיה של אי-הכללת גודל (SEC) ופיזור אור רב-זוויתי (MALS). ב-SEC-MALS, ה-SEC מפריד חלבונים או קומפלקסים חלבוניים בהתבסס על גודלם, וגלאי MALS קובע את המשקל המולקולרי הממוצע על ידי מדידת עוצמת האור המפוזר על ידי המולקולה בזוויות שונות.

בסרטון זה, הדגמנו טיהור זיקה דו-מולקולרית, BiCAP, כדי לזהות ולבודד דימרים חלבוניים ספציפיים באמצעות נוגדנים ספציפיים ספציפיים לתחום יחיד.

בסרטון זה, אנו מתארים בדיקת קשירה תחרותית מבוססת ציטומטריה של זרימה כדי לזהות את האינטראקציות בין קולטן CXC Chemokine Receptor 4 (CXCR4) לבין הליגנד הטבעי CXC Chemokine Ligand 12 (CXCL12) המסומן באופן פלואורסצנטי, בנוכחות מולקולה קטנה המכוונת ל-CXCR4. דגירה של תאים המבטאים CXCR4 עם ריכוזי מולקולות קטנות נמוכות יותר מאפשרת לקשירה מסוימת של CXCR4-CXCL12, אשר יורדת בהדרגה עם עלייה הדרגתית בריכוזי מולקולות קטנות.

סרטון זה מדגים את הזיהוי מבוסס הכתב של האינטראקציה בין הקולטן לליגנד. האינטראקציה המוצלחת בין הקולטן לליגנד מפעילה את מסלול האיתות במורד הזרם, וגורמת ליצירה ושחרור של ציטוקינים כמולקולות כתב הפרשה בתמיסה, אשר מאושרת באמצעות ELISA.

בסרטון זה, בדיקות כוח ביוממברנה (BFPs) משמשות למדידת הכוחות בין קולטנים וליגנדות. טכניקה זו יכולה לזהות אינטראקציות על ידי ניטור הלחץ הדרוש כדי לשבור את הקשרים בין pMHC מצומד על חרוזי הבדיקה לבין TCRs על תאי המטרה.

סרטון זה מדגים מבחן תחרות לחקר שותפי חלבון קושרי GTPase. באמצעות שימוש בחלבון GTPase הקשור לנוקלאוטידים המשותק על חרוזים מגנטיים, ניתן לחקור את הקישור התחרותי בין שני שותפי חלבון המקיימים אינטראקציה עבור אותו אתר קישור ב- GTPase כדי להעריך את זיקות הקישור של שותפי החלבון.

בסרטון זה אנו מדגימים את התהליך לאיתור איזוטיפים של נוגדנים במספר דגימות נסיוב אנושי באמצעות שקופית microarray המודפסת עם תת-סוגים אנטיגניים של זני נגיפי שפעת.

בסרטון זה, אנו מדגימים את בדיקת שינוי הניידות האלקטרופורטית כדי לזהות אינטראקציות חלבון-דנ"א באמצעות בדיקות DNA עם תווית פלואורסצנטית אינפרא אדומה. כאשר החלבון נקשר לבדיקת הדנ"א, הוא יוצר קומפלקס גדול הנודד באיטיות ומופיע כרצועה מוסטת על הג'ל.

בסרטון זה, אנו מדגימים את טכניקת המשקעים החיסוניים של הכרומטין כדי לזהות אתרי קישור חלבונים באזורים ספציפיים של הדנ"א הגנומי של תאים מבשרי אוליגודנדרוציטים באמצעות משקעים חיסוניים סלקטיביים של מקטעי כרומטין הקשורים לחלבון. שיטה זו מסייעת לחקור את האינטראקציה של מספר חלבונים רגולטוריים, כולל גורמי שעתוק המעורבים בבקרת גנים.

סרטון זה מתאר אנאיזוטרופיה פלואורסצנטית בעלת ביצועים גבוהים המסייעת לנטר את האינטראקציה בין גורמי שעתוק לדנ"א. הבדיקה מנטרת את האינטראקציות של מולקולת DNA עם תווית פלואורופור עם גורם השעתוק הספציפי שלה על ידי מדידת מידת הקיטוב עקב סיבוב מולקולרי או אנאיזוטרופיה של ה- DNA המסומן פלואורופור.

סרטון זה מדגים בדיקת in vivo בחיידקים כדי לחקור את האינטראקציה של חלבונים קושרי RNA (RBPs) עם RNA. תאי החיידק מותמרים באמצעות שני מבני פלסמיד – פלסמיד באתר קשירה המקודד mRNA המכיל גן כתב פלואורסצנטי במורד הזרם של אתר קשירת RBP – בעוד פלסמיד RBP מבטא את חלבוני RBP תחת שליטתו של משרה. עם עלייה בתיווך המושרה בייצור RBP, ה-RBPs נקשרים ל-mRNA, וכתוצאה מכך דיכוי תרגומי של הכתב באמצעות עיכוב של קשירת ריבוזום.

בסרטון זה, אנו מדגימים את בדיקת השמרים ההיברידית האחת, אשר מזהה חלבונים מרובים המקיימים אינטראקציה עם דנ"א המטרה. תאי השמרים שעברו טרנספורמציה מכילים את רצף דנ"א המטרה במעלה הזרם של הגן המדווח. בנוסף, הם מבטאים חלבונים של פקטור שעתוק. כאשר החלבונים יוצרים קומפלקסים ונקשרים לדנ"א המטרה, הגן המדווח מתבטא וניתן לזהותו באופן אנזימטי.

בסרטון זה, אנו מדגימים את ההליך לקביעת פעילות הליקייס של חלבון מטרה כדי לשחרר את מצע dsRNA המסומן בביוטין. פעילות האנזים זוהתה על ידי ניתוח שינוי הניידות האלקטרופורטית, ואחריו בדיקת כימילומינסנציה באמצעות סטרפטווידין מצומד אנזים כימילומינסנטי.

בסרטון זה, אנו מתארים את שיטת האימונופלואורסנציה כדי לדמיין את הלוקליזציה של חלבוני תיקון הדנ"א γH2AX ו- 53BP1 באתרים של הפסקות DNA דו-גדילי בגרעין התא המוקרנ.

סרטון זה מדגים בדיקת RNA במבחנה נפתחת לזיהוי חלבונים קושרי RNA (RBPs), אשר מקיימים אינטראקציה עם רצפי היסוד העשיר באדנילט-אורידילאט (ARE) ב-mRNA. RBPs המטרה מליזט התא מעורבבים עם בדיקת RNA כדי ליצור קומפלקסים של RNA-חלבון. הקומפלקסים מבודדים באמצעות טיהור זיקה תוך ניצול הזיקה של תווית הדסתיוביוטין של גשושית הרנ"א לחרוז מגנטי המסומן בסטרפטווידין.

בסרטון זה, אנו מתארים את האבולוציה השיטתית של ליגנדות בשיטת העשרה מעריכית (SELEX) כדי לזהות רצפים ספציפיים קושרי RNA עבור חלבון מטרה מעניין. החלבון מודגר עם מאגר גדול של רצפי RNA אקראיים, ורצפי הרנ"א קושרי החלבון מבודדים, מוגברים ב-PCR ומרוצפים כדי לזהות את אתרי קשירת החלבונים שלהם.

סרטון וידאו זה מתאר שיטה להמחשת הרכבה של חלבון היתוך מעובה על מולקולות DNA באתרים ספציפיים באמצעות הדמיה של מולקולה יחידה. עיבויים אלה נוצרים כתוצאה מאינטראקציות LCD-LCD ו-LCD-DBD, המאפשרות גיוס של RNA פולימראז II ושעתוק גנים משופר.

סרטון זה מדגים קלורימטריה של סריקה דיפרנציאלית — טכניקה לחקר האינטראקציה בין ביומולקולה לליגנד. הקישור של אפטמר DNA וליגנד תרמולבילי נחקר על ידי החלת מחזורי חימום וקירור חוזרים ונשנים על הדגימה וקבלת סריקות לאנליזה תרמודינמית.

סרטון זה מדגים תרמופורזה מיקרוסקולית לחקר האינטראקציה חלבון-שומנים. הבדיקה מזהה את האינטראקציה בין מולקולות על ידי כימות התנועה התרמופורטית של חלבונים המסומנים בפלואורסצנט בתגובה לשיפוע טמפרטורה. המולקולה הפלואורסצנטית מעורבבת עם ריכוזים שונים של מולקולות השומנים הלא פלואורסצנטיות, ותערובת המולקולות בתמיסה נטענת בנימים. על הדגימות בנימים מוחל שיפוע טמפרטורה, והתנועה של המולקולה הפלואורסצנטית בשיפוע הטמפרטורה מזוהה ונרשמת.

בסרטון זה אנו מדגימים את האינטראקציה בין חלבונים לבין שלפוחיות פוספוליפידים מלאכותיות באמצעות ציטומטריית זרימה כמותית. קשירת חלבונים המסומנים בפלואורסצנטיות לשלפוחיות פוספוליפידים המסומנים בפלואורסצנטיות מגבירה את עוצמת הפלואורסצנטיות הממוצעת, ועלייה זו מזוהה על ידי ציטומטר זרימה.

סרטון זה מדגים טכניקת מיקרו-כבידה מפזרת כדי לחקור את הקישור של חלבונים לדו-שכבות ליפידים. שלפוחיות חד-למלריות קטנות מתווספות כדי לצפות את פני השטח של חיישן הקוורץ של מיקרו-איזון. באמצעות קשירה תלוית יון סידן של חלבון המטרה קושר פוספוליפידים לדו-שכבתי, מנוטרים שינויים בתדירות התנודה של החיישן ובפיזור התנודה כדי לקבוע את אופי הקישור הדו-שכבתי של חלבון-ליפידים.

בסרטון זה, אנו מדגימים אינטראקציות חלבון-פוספואינסיטיד בתבנית מיקרופלואידית באמצעות בדיקת אפנון pH, באמצעות צבע פלואורסצנטי רגיש ל-pH המתויג לשומנים פוספטידיל-אתנולמין של דו-שכבה ליפידית נתמכת, הנקראת פלטפורמה מיקרופלואידית. המודולציות ב- pH לאחר קשירת חלבון לפוספוליפידים גורמות למרווה פלואורסצנטית.