$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
Interacties tussen biomoleculen zijn het meest basale onderdeel van biologische fenomenen. Eiwit-eiwitinteracties vormen een aanzienlijk deel van dergelijke interacties. Daarom is identificatie van de interactiepartner(s) van een interessant eiwit van cruciaal belang om de functie van het eiwit/gen van belang verder op te helderen. De gist-twee-hybride (Y2H) methode is een populaire techniek om eiwit-eiwitinteracties in vivo1 te identificeren. In dit systeem worden twee eiwitten (X en Y) waarvan de interactie moet worden getest, gefuseerd met respectievelijk het DNA-bindende (DB) domein en het transcriptionele activeringsdomein (AD). Het DB-X-fusie-eiwit bindt aan een herkenningssequentie van het DB-domein; daarom, wanneer eiwitten X en Y interageren, komt het AD-Y-fusie-eiwit in de buurt van de herkenningssequentie. Bijgevolg wordt transcriptie van het reporter-gen stroomafwaarts van de herkenningssequentie geactiveerd. Daarom kan de aan- of afwezigheid van activiteit van reportergen worden gebruikt om de aan- of afwezigheid van de eiwit-eiwitinteractiete bepalen 1.
Zodra een specifieke interactiepartner van het betreffende eiwit is geïdentificeerd, moeten verdere analyses worden uitgevoerd om de biologische functie van de interactie op te helderen. Voor dit doel, als mutanten van de eiwitten die de specifieke eiwit-eiwitinteractie aantasten of verwijderen, kunnen worden geïsoleerd, zullen ze dienen als krachtige hulpmiddelen. Het Y2H-systeem kan direct worden gebruikt om dergelijke mutanten te isoleren door 'interactie-negatieve' klonen te screenen, te beginnen met de wild-type 'interactie-positieve' kloon. Om dit proces te versnellen werden 'omgekeerde' Y2H (rY2H) systemen ontwikkeld 2,3. In rY2H-systemen herbergen de gastheergiststammen contra-selecteerbare markergenen als reportergenen, wat betekent dat gistcellen alleen groeien als de AD-Y- en DB-X-eiwitten niet op elkaar inwerken.
Hoewel zowel de Y2H- als de rY2H-systemen de isolatie van interactie-negatieve mutanten mogelijk maken, is het proces van het isoleren van de mutanten moeizaam omdat niet alle kandidaten die door screening worden verkregen, het gewenste type mutaties dragen (meestal missense-mutaties). Het ernstigste probleem is dat een aanzienlijk deel van de kandidaten frameshift- of onzinmutaties herbergt, en het is noodzakelijk om western blotting uit te voeren om ongewenste klonen uit te sluiten. Om dit probleem op te lossen, zijn nieuwe plasmidevectoren ontwikkeld4. In deze vectoren wordt KanMX, een marker voor geneesmiddelresistentie, out-of-frame downstream van het DB-domein of AD gepositioneerd. Het markergen wordt pas in-frame met het DB-domein of AD wanneer het gen van interesse wordt ingebracht. Wanneer een willekeurige mutatie of mutaties wordt geïntroduceerd in het gen van belang, kunnen ongewenste mutanten, zoals mutanten met frameshift of nonsense-mutaties, gemakkelijk worden geëlimineerd door selectie van geneesmiddelresistentie uit te voeren, en kandidaten met gewenste missense-mutaties kunnen gemakkelijk worden geïdentificeerd met de Y2H-screening4. Dit artikel presenteert een protocol om interactie-null/verminderde mutanten van een eiwit van belang te isoleren met behulp van deze strategie.