במסך Y2H, החלבון מפעיל הפוטנציאל הוא שיתוף הביע עם חלבונים אינטראקציה היפותטי שונים (שלב 7). כל כפיל שמרים גדל מכיל את הפיתיון אלא interactor שונה (בפוטנציה). חלבוני האינטראקציה מקודדים בתוך ספריית cDNA כי הוא משובט לתוך פלסמידים טרף. הפיתיון ואת טרף פלסמידים כל קוד שיתוף cistronically עבור חלק גורם שעתוק שמרים. במקרה של אינטראקציה פיזית בין הפיתיון (מפעיל) וכן interactor פלסמיד מקודד טרף, חלקים גורמים שני שעתוק (התחום מחייב DNA ואת תחום ההפעלה) מאוחדים, וביטוי גן הכתב מושרה. השמרים הם מסוגלים לגדול על צלחות מבחר histidine- ו אדנין המדולדל SD. הסוג של ספריית cDNA טרף תלוי המפעיל הוקרן צריך להיבחר בהתאם. וקטור טרף פיתיון, כמו גם זן השמרים, חייב להיות תואם. במסך זה, ה- DNA LexA מחייב מושלם ואת domai ההפעלה Gal4n שמש יחידות גורמות שעתוק שמרים התואמות. ספריית cDNA ניתן לבנות בנפרד, בהתאמה אישית, או שהושג באופן מסחרי. הכנת ספריית טרף cDNA אינה חלק של פרוטוקול זה. בפרוטוקול זה, ספריית cDNA בהקמה עצמית, מנורמלת מן RNA של עלי domestica x Malus שמשה ו משובטת לתוך pGAD-HA 41. המפעיל (פיתיון) -expressing זן שמרים הפך עם הספרייה הטרפה, ומשכפל נבחר על צלחות מבחר histidine- ו אדנין המדולדל SD. כדי לחלץ DNA פלסמיד מן המושבות שמרים, ערכת מיני פלסמיד דנ"א טור לחיידקים מומלץ בשילוב עם צעד הפרעה מכנית באמצעות חרוזי זכוכית לשפר תמוגה שמרים (שלב 8). בשנת טיהור פלסמיד זה, את הפיתיון וקטור טרף יהיה מטוהרים במקביל בריכוזים נמוכים יחסית. עם זאת, כמות ה- DNA פלסמיד הוא מספיק כדי לזהות את השותף אינטראקציה באמצעות שנינות רצףHout לפני התפשטות פלסמיד (שלב 8.4). כחלופה, ה- DNA מטוהר בשלב 8.4 ניתן להפוך חיידק מוכשר שנבחר עם עמידות לאנטיביוטיקה בתיווך וקטור טרף (למשל, אמפיצילין במקרה של pGAD-HA). .ה שנבחרה coli מושב לשאת רק את הפלסמיד ספריית pGAD-HA, וטיהור פלסמיד תשואה גבוהה יכולה להתבצע עם שיבוטים אלה.
השינוי המוצלח של pLexA-N ו- pGAD-HA בונה משלים את טריפטופן לאוצין auxotrophy של NMY51. אינטראקציה בין המפעיל לבין חלבון (מקודד על pGAD-HA) מוביל ההפעלה של מערכת כתב NMY51 זנים. במקרה של הפעלה עצמית, NMY51 טרנספורמציה עם המפעיל להביע pLexA-N בשילוב עם וקטור הספרייה הריק pGAD-HA גדל על צלחות סלקטיבית חסרות TRP-Leu-שלו-ADE, בשל ההפעלה הרצויה של מערכת כתב NMY51 40. The-ההפעלה העצמית יכולה להיות weak ויכול להתרחש בהיעדר TRP-Leu-שלו, או את ההפעלה יכולה להיות חזקה התאפיינה בגידול על TRP-Leu-שלו-ADE צלחות 41. עצמית הפעלה יכולה לגרום רקע מסיבי של שיבוטים חיוביים שגויים מסך Y2H בפועל. כדי למנוע זאת, מבחן עצמי ההפעלה עם הפיתיון חייב להתנהל, שבו וקטור להביע מפעיל הוא טרנספורמציה שיתוף עם וקטור הספרייה הריקה. בהגדרה זו ניסיוני, ביטוי גני כתב אסור להיגרם. אם הפעלה עצמית (כלומר, צמיחה על צלחות סלקטיבית) גלויה את הבדיקה, המדיום יכול להיות השלים עם ריכוזים שונים של 3-אמינו-1,2,4-triazole 45 (3-AT). 3-AT הוא מעכב של dehydratase imidazoleglycerol-פוספט (HIS3), אנזים חשוב במהלך ביוסינתזה היסטידין 46. תוספת של 3-AT יכולה להפחית את ההשפעות החלשות של הפעלה עצמית במהלך מסכי Y2H 47,48. ריכוזים שונים של 3-AT צריכים להיבדק. בפרוטוקול זה, 1 - 40 מ"מ 3-AT שמש. הריכוז הנמוך ביותר שמוביל לדיכוי של הפעלה עצמית צריך לאחר מכן לשמש מסך Y2H. הצלחות סלקטיבית של assay עצמית ההפעלה ניתן יהיה להעריך רק אם צלחות SD-TRP-Leu של שיתוף טרנספורמציה לכלול מספר מספיק של שיבוטים. בתור ≥ אינדיקציה 500 מושבות בכל 90 מ"מ (קוטר) בצלחת פטרי מספיקות. כדי לקבוע את יעילות transfection המדויקת, מומלץ להכין דילולים סידוריים של שמרי שיתוף טרנספורמציה להפיץ אותם על צלחות SD-TRP-Leu.
כדי לצמצם את תופעת הפעלה עצמית, המפעיל ניתן לשכפל לתוך pLexA-C, וקטור ביטוי פיתיון, המשלב את תג LexA אל C- הסופי של החלבון. האוריינטציה של תג לקס-A יכול להחליש הפעלה עצמית 24. עם זאת, אין זה אפשרי בכל מקרה להפחית או לבטל הפעלה עצמית. היווצרותמושבות אדומות או אדמדמות מצביעות על אינטראקציה חלשה או חיובית-כוזבת. גן כתב ade2 של NMY51 מופעל רק כאשר מדובר על אינטראקציה בין חלבונים, אשר בבלוקים בתורו ההצטברות של צבע אדום זן שמרים זה 40. בהעדר אינטראקציה, NMY51 הם אדמדם, ואילו מושבות נושאת interactors החזק לבנות. התצפית של צבע המושבה על צלחות בחירה ובכך מספקת רמז חשוב נוסף לשפוט אם מושבות בהתאמה הם interactors true- או חיוביות שגויות.
זה בסופו של דבר צורך להתאים או לשנות את גדרות assay מסוימות ביחס לאופי הפיתיון ואת מאפייני האינטראקציה. בשלב זה, מספר השיפורים וטכניקות הנגזרות של Y2H המשותף הוקם כדי לאפשר הניתוח של אינטראקציות חלבון קשות למדי במערכות מארחת שונות. סקירה על ידי ואח Stynen. 49 מטפלnd מתאר היבטים שונים של Y2H, השיפורים שלה, ועיבודים, ובכך מספק מידע שימושי על איך לבחור את assay לאינטראקציה הנאות.
מסכי Y2H וטכניקות נגזרות הפכו בשימוש נרחב בתחומי מחקר שונים, בכל המקום בו זיהוי של אינטראקציות חלבון בינארי נדרש. גם אם מבוצעים בקרות קריטיות, כגון בדיקות עצמי הפעלה של פיתיון אחד-על-אחד מחדש טרנספורמציות של חלבוני אינטראקציה המזוהה, Y2H נוטה לייצר תוצאות שווא 26, 50, 51. השמרים כמודל הוא לא מתאים לכל מחקרי האינטראקציה. שמרים אינם מהווים בהכרח בסביבת הסלולר שתומכת שינוי שלאחר translational המתאים וקיפול של כל חלבון 24. יתר על כן, בקביעת Y2H, החלבונים הם ביטוי יתר, והבעית שאינם שליטהבראשות האמרגן הטבעי שלהם. Y2H מאלץ שותפי האינטראקציה חלבוניים לגרעין, אשר אינו בהכרח יעד subcellular הטבעי שלהם. הנסיבות הסלולר יליד האינטראקציה ובכך לא יבואו לידי ביטוי על ידי שמרים עשוי להוביל לתוצאות false-negative או חיוביות שגויות. רוב Y2H מבוססים על השלמה שמרים auxotrophy כעיקרון סלקטיבית. מבחר תזונתי זה מאופיין רגישות גבוהה, אך במחיר של הסלקטיביות ירד לעומת אחרים (למשל, כתב chromogenic) מבחנים 49. אם הפעלה עצמית unreducible (ראה לעיל) או מגבלות אחרות להתרחש עבור מפעיל מסוים, Y2H אינו assay מתאים 25. בלוח 1 ואיור 1, התוצאות הצפויות של מבחן ההפעלה העצמית מקבלות. היעדרם של אינטראקציות ריאליות (כלומר, שליליים שגוי) יכול להיגרם על ידי רעילות חלבון, חלבון translational שגוי עיבוד, הפרעה סטרית של אינטראקציה, שותפים אינטראקציה מיוצגות כראוי בספרייה טרף, לוקליזציה קרום של הפיתיון, או חסר כל המרכיבים הדרושים על האינטראקציה 24.
מומלץ דה נובו להגביר את הגן באורך מלא של חלבון אינטראקציה זיהה מן cDNA, subclone אותו pGAD-HA, ולבצע assay אינטראקציה אחד-על-אחד על ידי הפיכת pGAD-HA שנוצר לבנות לתוך הפיתיון להביע זן NMY51. זה הכרחי מאז נצפה interactor הנוכחי בספריית הטרף יכול רק להיות שבר של חלבון גדול. עם זאת, המידע עבור הגן באורך מלא בהתאמה נגיש רק אם נתוני רצף גנומי transcriptomic ניכרים זמינים. פרוטוקול טרנספורמציה עבור assay העצמית ההפעלה המתוארת כאן יכול להיות מיושם על כזה assay אחד-על-אחד, ואת האינטראקציה בין הפיתיון ואת interactor חייבת להיות לשחזור.
תחת = "jove_content"> אינטראקציות מזוהות מסך Y2H חייב תמיד להיות מאושרים על ידי טכניקה נוספת עצמאית. טכניקה עצמאית זה חייבת להיות קרובה יותר בסביבה הטבעית של האינטראקציה בין החלבונים בפועל. במקרה של ATP_00189 מפעיל phytoplasmal, האינטראקציה עם גורמי שעתוק TCP של domestica x Malus אומתה planta עם השלמה פלורסנט bimolecular (BiFC) ב ניקוטיאנה benthamiana פרוטופלאסט 28 (לא חלק של פרוטוקול זה). ATP_00189 חלבון מפעיל נגזרה מאלי פ הפתוגן צמח. ב Planta BiFC ובכך נבחר כדי לאמת אינטראקציות ATP_00189 עם גורמי שעתוק domestica x Malus בעבר שזוהו Y2H 28. BiFC הוא assay אינטראקציה בין חלבונים שאינו דורש טרנסלוקציה subcellular של חלבוני אינטראקציה לגרעין כדי להפעיל את מערכת הכתב 52. יתר על כן, ב Planta הביטוי ומכונה שינוי מחק את הסביבה של האינטראקציה הטבעית בין מפעיל חיידקי הצמח ב מארח מפעלה. עם זאת, מסך גלובלי באמצעות BiFC הוא לא ריאלי.
ישנם מספר צעדים בפרוטוקול כי יש להתייחס בזהירות. כאשר הם מגבירים את הגן של עניין (שלב 4), חשוב לשלול כי פריימרים נקשרים ל- DNA הצמח. לפיכך, DNA מצמחים שאינם נגועים חייב להיכלל כביקורת שלילית. הרצף של הגן של עניין לא חייב להכיל את אתרי הגבלת EcoRI ו סאלי המשמשים השיבוט כיוונית של הכנס. אם הרצף אכן מכיל את האתרים הללו, אנזימי הגבלה שונים עבור שיבוט חייבים להיבחר. שינוי שמרים הוא שיטה מרכזית במהלך בפרוטוקול זה. יעילות Transfection תלויה המיומן של תאי שמרים, הכדאיות שלהם, מדינת הצמיחה, ואת איכות transfection reagאף אוזן גרון 53, 54. בשביל הפרוטוקול המוצע, מומלץ מאוד להשתמש שמרים מצלחות טריות לא מבוגרים שבועות (כל זמן ב 4 ° C) בעת ביצוע טרנספורמציות. לעתים קרובות, את הצמיחה של שמרי טרנספורמציה מתעכבת כאשר תרבויות נוזלות סלקטיבית הם מחוסנים עם מושבות צלחות אגרו ישנות. כמו כן הוא מועיל להשתמש תרבות המתנע נוזלית כמו בידוד עבור הניסויים בפועל ולא להשתמש השמרים ישירות מהצלחת. יעילות נמוכה כאשר transfecting טרף לתוך השמרים להביע פיתיון יכול להוביל underrepresentation של חלבוני טרף מסוימים (interactors פוטנציאל) ולכן יכול להטות את המסך כולו. בפרוטוקול זה, יעילות transfection שמרים של ~ 150,000 CFU / DNA transfected מיקרוגרם ב Y2H עבד היטב.
לדעת את הפגמים וחסרונות של טכניקת Y2H ו לפרש את התוצאות בצורה ביקורתית וראויה הוא הכרחי כדי לצייר את הקורect מסקנות. מבחני Y2H ואת הנגזרים שמשו במשך שנים רבות עברו שיפורים רבים והתאמות ביחס למאפייני הפיתיון השונים, לוקליזציה subcellular של האינטראקציה, השותפים המחייבים הצפויים, וגורמים אחרים שעשויים להידרש האינטראקציה (ראו 55 Y3H, 56, 57). לאחרונה, מסך Y2H מבוסס מערך הפותחים המאפשרים אוטומטית, ניתוח תפוקה גבוהה של פיתיונות רבים נגד מ'פושט 58. העתיד ביותר טמון סיכוי בגישות אוטומציה תפוקה גבוהה כדי assay זה כדי לאפשר להבהרת מסלולי איתות מורכבות interactomes בתחומי מחקר שונים.