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방법 논문

단백질 상호 작용을 비교 하는 배치에 효 모 2 잡종 스크린

13.5K 조회수

DOI:

10.3791/57801

2018년 6월 6일

이 논문에서

요약

효 모 2 잡종 스크린의 일괄 처리 먹이 융해 단백질의 매우 복잡 한 세트로 여러 미끼 단백질의 상호 작용 프로필의 직접 비교 가능합니다. 여기, 우리는 새로운 시 약, 세련 된 방법과 같은 화면에 대 한 그들의 사용을 구현 하는 방법을 설명 합니다.

초록

효 모 2 잡종 분석 결과 사용 하 여 단백질 단백질 상호 작용에 대 한 심사는 긴 효과적인 도구, 하지만 사용 크게 상호 작용 후보자의 라이브러리에서 풍성 하 게 매우 높은 선호도 인터의 발견에 제한 되었습니다. 전통적인 형식에서 효 모 2 잡종 분석 결과 분석 낮은 엄중에서 실시 하는 경우에 낮은 선호도 인터를 찾을 수 있습니다 너무 많은 식민지를 얻을 수 있습니다. 또한, 다른 미끼 플라스 미드에 대 한 동일한 라이브러리의 포괄적이 고 완전 한 심문 없이 비교 분석 얻을 수 없다. 이러한 문제 중 일부 기준점과 먹이 라이브러리를 사용 하 여 해결할 수 있습니다, 있지만 비용과 같은 화면을 작동 하는 데 필요한 인프라는 금지 될 수 있습니다. 대신, 우리 동시에 과도의 수십을 밝히기 위해 효 모 2 잡종 분석 결과 적응 및 정적 단백질 상호 작용 전략을 활용 한 화면 내에서 불리 DEEPN (평가의 단백질 네트워크를 위한 동적 농축)을 통합 높 처리량 DNA 연속 그리고 상호 작용 파트너 인코딩할 플라스 미드의 인구의 진화에 따라 계산 합니다. 여기, 우리 사용자 지정된 시 약 및 DEEPN 화면 쉽고 비용 효율적으로 실행 될 수 있는 프로토콜을 설명 합니다.

서론

세포 생물학 과정의 완전 한 이해를 찾는 그들의 분자 메커니즘의 기반이 되는 단백질 상호 작용 네트워크에 의존 합니다. 단백질 상호 작용을 식별 하는 한 가지 방법은 효 모 2 잡종 (Y2H) 분석 결과, 관심의 두 단백질 도메인 바인딩할 다른1일단 작동 공상 전사 요소를 조립 하 여 작동 하는. 전형적인 Y2H 화면 인코딩 상호 작용 단백질에 transcriptional 활성 제를 융합 하는 플라스 미드의 두 도서관 효의 인구를 생성 하 여 수행 됩니다 (., '먹이' 퓨전 단백질)와 주어진된 '미끼' 플라스 미드 단백질의 구성 관심사의 DNA 바인딩 도메인 (예를 들면,에 Gal4 상류 활성화 순서 Gal4 DNA 바인딩 도메인)에 융합. Y2H 접근의 주요 장점 중 하나 그것은 상대적으로 쉽게 하 고 일상적인 분자 생물학 작업2에 대 한 일반적인 실험실에서 수행 하는 저렴 한 장비입니다. 그러나 때 전통적으로 수행, 사용자 긍정적인 Y2H 상호 작용에 대 한 선택 사항에 따라 발생 하는 개별 식민지를 샘플링 합니다. 이 심각 하 게 조사 될 수 있는 라이브러리 '먹이' 클론의 수를 제한 합니다. 이 문제는 때 특정 상호 작용 먹이의 풍부한 매우 낮은 풍부한 먹이 플라스....

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프로토콜

1입니다. 미디어와 접시의 준비

참고: 모든 접시 프로토콜을 시작 하기 전에 2 일 최소로 만들 필요가 있다. 미디어는 언제 든 지 할 수 있다. 그러나, 버퍼링 된 효 모 추출 물 펩 포도 당 아데닌 (bYPDA) 사용 되는 날을 만들 수 필요가 있다. 일부 미디어 무엇 일반적으로 사용 되는 보다 큰 아데닌의 수준을 포함 하는 보충 믹스를 사용 하 여 이루어집니다. 대부분 최소한의 미디어 보조 10 mg/L 아데닌을 지정합니다. 보조 제 표시 된 '+ 40Ade' 지정 40 mg/L 아데닌의 총.

  1. 포도 당 솔루션 준비 (50 %w / v). 1 L, 해산의 D-(+) 500 g-1000 mL 비 커에 증류수 800 mL에 포도. 1000 ml의 멸 균 1000 mL 미디어 저장 병에 0.2 µ m 살 균 필터를 통해 졸업된 실린더와 필터를 사용 하는 볼륨을 조정 합니다.
  2. 효 모 추출 물 펩 포도 당 (YPD) 접시를 준비 합니다. 1 L, 펩의 및 1000 mL 비 커에 증류수 800 mL에 효 모 추출의 10 g 20g을 분해. 졸업된 실린더에 따르십시오, 최대 960 mL 증류수 채우기. 2000 mL 삼각 플라스 크에 부 어와 한 천 15 ....

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결과

Y2H 분석 결과 단백질: 단백질 상호 작용을 찾기위한 널리 사용 되었습니다 그리고 몇 가지 적응 및 시스템 개발 되었습니다. 대부분의 경우, 이러한 이전 접근의 성공을 보장 하는 데 도움이 같은 고려 DEEPN에 대 한 중요 하다. 중요 한 벤치 마크의 일부를 포함: 보장 표현의 DNA 바인딩 도메인 융합 단백질, 보장의 스 퓨 리 어스 낮은 배경을 포함 하는 빈 먹이 플라스 미드, 미끼의 높은 결합 효율에 대 한 관심의 미끼 diploids에서 그의 + 성장 포함 하는 라이브러리 포함 된와 타 누 룩 효 모 MATalpha, 그리고 마지막으로, 많은 긍정적인 Y2H 반응에 대 한 선택 하는 조건 하에서 성장 하는 인구를 허용 하는 낮은 엄중 조건 사람 그 생산의 저급 His3 활동과 약한 Y2H transcriptional 응답입니다.

DEEPN의 중요 한 측.......

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토론

여기 우리는 최적화 된 방법을 사용 하 여 일괄 처리에서 Y2H 분석 실험을 수행 하는 방법에 대 한 가이드를 제공 합니다. 선택 아래에 배치 될 것 이다 효 모의 인구 시작 라이브러리의 대표는 하 고 충분히 시작 효 모 인구 다양성을 제한 하는 선택을 사용 하는 절차에 있는 몇 가지 중요 한 단계 . 중요 한 것은, 이러한 벤치 마크는 적응 방법 및 전통적인 Y2H 분석 결과, 따라서이 방법은 대부분 실험실 표준 분자 생물학 장비에 액세스할 수 만들기에 대 한 자료와 함께 달성 하기 상대적으로 쉽다. DEEPN 다른 미끼 플라스 미드를 사용 하는 동안 같은 먹이 라이브러리 인구에서 선택 영역을 수 있습니다. 따라서, 다른에 대 한 미끼와 Y2H 상호 작용을 생성 하는 상호 작용의 세트는 직접 비교할 수 있습니다. 깊은 시퀀싱을 사용 하기 때문에 각 미끼 별 효 모 인구에 대 한 시작 라이브러리 구성을 확인 하 고 라이브러리에서 각 후보 먹이 유전자의 농축을 독립적으로 수행 수 하나. 일괄 처리는 다음 계산 통계 순위

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공개 사항

저자 공개할 게 없다

감사의 글

우리 직원을 내에서 연구소의 인간 유전학 NGS 라이브러리 준비 및 시퀀싱에 대 한 감사합니다. 여기 Y2H 플라스 미드 도서관에 대 한 게놈 라이브러리 조각 준비에 그녀의 전문성에 감사 Einat Snir 하 고. 이 작품은 건강의 국가 학회에 의해 지원 되었다: NIH R21 EB021870-01A1 NSF 연구 프로젝트 그랜트에 의해: 1517110.

....

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재료




이 논문에 사용된 재료 목록
이름회사카탈로그 번호댓글
Illumina HiSeq 4000Illumina심층 염기서열분석 플랫폼
단클론 항HA 항체Biolegend901514pGal4AD에서 HA 발현을 검출하기 위한 1차 항체 QED
Biosciences Inc18826pTEF-GBD에서 MYC 발현을 검출하기 위한 1차 항체
NarINew England BioLabsR0191S
EcoRI-HFNew England BioLabsR3101S
BamHI-HFNew England BioLabsR3236S
XhoINew England BioLabsR0146S
폴리에틸렌 글리콜 3350, 분말J.T. BakerU2211-08
Salmon Sperm DNATrevigen, Inc Fisher Scientific50-948-286에서 판매효모 형질전환을 위한 캐리어 DNA 섹션 3.2.1.
카나마이신 모노설페이트연구 제품 국제K22000
LE 아가로스GeneMateE-3120-500DNA 아가로스 젤 제조에 사용
나트륨연구 제품 국제S23025
트립톤연구 제품 국제T60060
D-소르비톨연구 제품 국제S23080
리튬 아세테이트 이수화물MP Biomedicals155256
염화칼슘ThermoFisherC79
EDTA 나트륨 염연구 제품 국제E57020
효모 추출물 분말연구 제품 국제Y20020
효모 질소 염기(황산암모늄) 아미노산없음Research Products InternationalY20040
CSM-Trp-Leu + 40ADEFormediumDCS0789
CSM-Trp-Leu-His + 40ADEFormediumDCS1169
CSM-Leu-MetFormediumDCS0549
CSM-Trp-MetBio 101, Inc4520-922
L-메티오닌FormediumDOC0168
AdenineResearch Products InternationalA11500
D-(+)-GlucoseResearch Products InternationalG32045
Bacto AgarBD214010섹션 1
PeptoneResearch Products InternationalP20240
3-amino-1,2,4 TriazoleSigmaA8056
2- 메르캅토에하놀 (BME)시그마-알드리치M6250
자이몰리아제 100TUSBiologicalZ1004
인산칼륨 이염기성시그마P8281
페놀:클로로포름:IAA앰비온AM9732
암모늄 아세테이트 시그마-알드리치238074
에탄올Decon Laboratories, INC2716
RNAse AThermoFisherEN0531
요소연구 제품 국제U20200
SDS연구 제품 국제L22010
글리세롤시그마 AldrichG5516
Tris-HClGibco15506-017
브로모페놀 블루Amresco449
Gibson Assembly Cloning KitNew England BiolabsE5510S플라스미드 클로닝을 위한 빠른 조립 방법
2.3의 Gibson Assembly용 제품 증폭 및 섹션 6.2.1
Ethidium BromideAmresco0492-5G
QIAquick PCR 정제 키트Qiagen28104섹션 6.2.3의 PCR 제품 정제에 사용됨
Qiaquick DNA Gel 추출 키트Qiagen28704섹션 2.1의 분해된 pTEF-GBD 정제에 사용됨
KAPA Hyper Prep kitKAPA BiosystemsKK8500딥 시퀀싱
Codon 최적화http://www.jcat.de
코돈 최적화https://www.idtdna.com/CodonOpt
섹션2.2 문자열에서 클로닝에 사용되는 DNA 단편
2.2에서 클로닝에 사용되는Thermofisher
GenCatch Plasmid DNA mini-prep KitEPOCH Life Sciences섹션 2.3에서 DNA를 준비하는 데 사용됨
Covaris E220Covaris고성능 초음파 발생기 섹션 7
oligo nucelotide 5'- CGGTCTT
CAATTTCTCCAGTTTCAG -3'
통합 DNA 기술 또는 Thermofisher플라스미드 생성 중 5' 삽입 pTEF-GBD
올리고 누셀로타이드 5'-GAGTAACG
ACATTCCCAGTTGTTC-3'
통합 DNA 기술 또는 Thermofisher플라스미드 생성 중 5' 삽입 pTEF-GBD
올리고 누셀로타이드 5'-CACCGTAT
TTCTGCCACCTCTTCC-3'
통합 DNA 기술 또는 Thermofisher3' 플라스미드 생성 중 pTEF-GBD 삽입
올리고 누셀로타이드 5'-GCAACCGC
ACTATTTGGAGCGCTG-3'
통합 DNA 기술 또는 Thermofisher플라스미드 생성 중 pTEF-GBD
올리고뉴클레오티드 5'-GTTCCGATG
CCTCTGCGAGTG-3'
pGAL4AD통합 DNA 기술 또는 Thermofisher
pGAL4AD통합 DNA 기술 또는 Thermofisher
pGADT7통합 DNA 기술 또는 Thermofisher
pGADT7통합 DNA 기술 또는 Thermofisher
: 효모에서 고효율 2-하이브리드 선택을 위해 설계된 게놈 라이브러리 및 숙주 균주. 유전학 1996 144:1425-1436MATA leu2-3,112 ura3-52 trp1-901 his3-200 gal4D, gal80D, GAL-ADE2 lys2::GAL1-HIS3 met2::GAL7
pTEF-GBDDr. Robert Piper LabGal4-DNA 결합 도이메인 발현 플라스미드
pGal4AD (pPL6343)Dr. Robert Piper LabGal4-활성화 도메인 발현 플라스미드
100mm 페트리 접시Kord-Vallmark VWR2900
125 mL PYREX 삼각 플라스크Fisher ScientificS63270
250 mL PYREX 삼플라스크 Fisher ScientificS63271
1,000 mL PYREX 삼각 플라스크Fisher ScientificS63274
2,000 mL PYREX 삼각 플라스크Fisher ScientificS63275
20 X 150 mm 일회용 배양 튜브써모피셔 14-961-33
피펫 에이드Drummond4-000-100
5 mL 혈청학적 피펫DenvilleP7127
10 mL 혈청학적 피펫DenvilleP7128
25 mL 혈청학적 피펫DenvilleP7129
1,000 mL PYREX 그리핀 비커Fisher Scientific02-540P
1,000 mL PYREX 재사용 가능한 미디어 저장 병Fisher Scientific06-414-1D
1,000 mL 눈금 실린더Fisher Scientific08-572-6G
SpectraMax 190세포의 광학 밀도를 측정하는 데 사용되는분자 장치
NanoDrop 2000Thermo ScientificND-2000분광 광도계는 DNA의 양을 정량화하는 데 사용됩니다
UV 트랜일루미네이터Ultra LumMEB 20, Ethidium Bromide 아가로스 겔
P1000, Gilson PIPETMANFisher ScientificF123602G
P200, Gilson PIPETMAN, Fisher ScientificF123601G
P20, Gilson PIPETMANFisher ScientificF123600G
P10, Gilson PIPETMANFisher ScientificF144802G
1250 &마이크로; L 저 보유 피펫 팁GeneMateP-1236-1250
200 µ LLow 보유 피펫 팁VWR10017-044
10 µ L XL Low Retention 피펫 팁VWR10017-042
50 mL 코니컬 튜브VWR490001-627
15 mL 코니컬 튜브VWR490001-621
셀 스크레이퍼Denville ScientificTC9310
1.5 mL 마이크로 원심분리기 튜브USA Scientific1615-5500
HClFluka Analytical318949-1L
NaOHJ.T. Baker5674-02
목재 애플리케이터Solon Care55900
Eppendorf microcentrifuge 5424Fisher Scientific05-400-005마이크로 원심분리기
Sorvall ST16RThermo Fisher Scientific75004381탁상용 원심분리기
Amersham ECL Rabbit IgG, HRP 연결 전체 Ab(당나귀에서)GE 헬스케어NA934-1ML2차 항체
Amersham ECL Mouse IgG, HRP-linked whole Ab (from sheep)GE HealthcareNA931-1MLSecondary Antibody
SuperSignal West Pico Chemiluminescent SubstrateThermo Fisher Scientific34080ECL 검출 솔루션
Isotemp 인큐베이터Thermo Fisher Scientific인큐베이터
Mutitron 2INFORS HT쉐이킹 인큐베이터
Isotemp 디지털 제어 수조 모델 205Fisher Scientific수조
Y187의 Y2H 마우스 cDNA 라이브러리(팬 조직)Clontech630482상용 cDNA 라이브러리
Y187의 Y2H 마우스 cDNA 라이브러리(마우스 뇌)Clontech630488상용 cDNA 라이브러리
pGADT7 AD 벡터Clontech630442많은 cDNA 라이브러리를 수용하는 상용 AD Vector
pGBKT7 DNA-BD VectorClontech630443상업적으로 이용 가능한 DNA-BD Vector
Biolase DNA PolymeraseBioline BIOLINEBIO-21042DNA 중합효소 섹션 2.4에 사용
GeneMate GCL-60 Thermal Cycler BioExpressP-6050-60PCR 기계
TempAssure 0.5 mL PCR 튜브미국 사이언티픽1405-8100
염화 섹션 2 NEBNext High-Fidelity 2x PCR Master Mix New England Biolabs M0541S에서 섹션 의 DEEPN 심층 염기서열분석을 위한 샘플 준비에 사용됨 위한 준비 키트 섹션 DNA 단편PCR 증폭 및 염기서열분석에 사용되는 PCR 증폭 및 염기서열분석에 사용되는 PCR 증폭 및 염기서열분석에 사용되는 PCR 증폭 및 염기서열분석에 사용되는 올리고뉴셀로타이드 5'-GCACATGCT AGCGTCAAATACC-3'의 삽입 증폭에 사용되는 5' Pimer올리고누셀로타이드 5'-ACCCAAGCA GTGGTATCAACG-3'의 삽입 증폭에 사용되는 3' Pimer올리고뉴셀로타이드 5'- TATTTAGA AGTGTCAACAACGTA -3'의 삽입 증폭에 사용되는 5' PimerJames P, Halladay J, Craig EA http://depts.washington.edu/yeastrc/ PJ69-4A MatA 효모 균주의 삽입 증폭에 사용되는 3' Pimer에서 판매각 . 전자 , ,

참고문헌

  1. Fields, S., Song, O. A novel genetic system to detect protein-protein interactions. Nature. 340 (6230), 245-246 (1989).
  2. Bruckner, A., Polge, C., Lentze, N., Auerbach, D., Schlattner, U. Yeast two-hybrid, a powerful tool for systems biology. International Journal of Mo....

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