Test dwuhybrydowy (Y2H) drożdży jest szeroko stosowany do odkrywania interakcji białko-białko, a ostatnio do odkrywania nowych małych cząsteczek, które zakłócają kompleksy interakcji białko-białko 7, 8, 9, 10, 11. Jednak konwencjonalne podejścia tego testu, stosowane do odkrywania leków lub "trafień", nie pozwalają na wykrycie reszt oddziaływań allosterycznych związków chemicznych na powierzchni białko-białko, które po zmianie nadal oddziałują i pozwalają na badanie zmienionych reszt11. Rzeczywiście, taka metoda(y), jeśli jest możliwa do opracowania, umożliwiłaby stworzenie elastycznego systemu drożdży do wysokoprzepustowej oceny reszt interakcji allosterycznych, które mają kluczowe znaczenie dla zakłócenia interakcji białko-białko. W kontekście odkrywania leków, najbardziej bezpośrednim sposobem ustalenia interakcji związków z białkami byłoby określenie strukturalne (np. krystalizacja kompleksu białko-inhibitor). Metody te są kłopotliwe, zużywają skomplikowane zasoby i nie jest technicznie wykonalne przeprowadzenie badań strukturalnych na każdym białku.
Możliwe do wykonania genetyczne systemy badań przesiewowych leków zostały ustanowione w bakteriach1, 2 i innych systemach modelowych, takich jak dwuhybrydowe ssaki. Systemy te wymagają jednak optymalizacji, a systemy alternatywne, takie jak Y2H, są nadal najczęściej testowane w odkrywaniu leków. Istnieją ograniczenia, które obejmują słabą czułość i wiarygodność oddziaływań przy użyciu metod pojedynczych13 , jednak pojedynczy test Y2H można zmodyfikować, aby odpowiedzieć na konkretne pytania dotyczące pozostałości interakcji. W dziedzinie badań nad receptorami jądrowymi Y2H został wykorzystany do zdefiniowania oddziałujących białek14, jednak te interakcje białkowe rzadko były wykorzystywane do określenia charakteru, w którym ligandy/antagoniści oddziałują z kompleksami receptor-białko jądrowe. W związku z tym nasze laboratorium skoncentrowało wysiłki na zdefiniowaniu metody, szczególnie w przypadku białek receptorowych, które nie są łatwo podatne na metody oparte na proteomice, która pozwoliłaby odkryć nowe reszty oddziałujące ligand/antagonista przy użyciu platformy odkrywczej opartej na odwrotnym Y2H.
Na podstawie naszego poprzedniego odkrycia, że ketokonazol zakłóca PXR i jego aktywator SRC-1, opracowaliśmy nowatorski system odwrotnego Y2H, który umożliwia nam definiowanie i badanie reszt oddziałujących z ketokonazolem na PXR6. Nasza metoda opiera się na właściwościach drożdżowego białka GAL4, które składa się z rozłącznych domen odpowiedzialnych za wiązanie DNA i aktywację transkrypcji. Białko PXR LBD ulega ekspresji jako fuzja z domeną wiążącą DNA LEXA (DNA-BD), podczas gdy białka koaktywatorów pełnej długości SRC-1 (koaktywator receptora steroidowego 1) ulegają ekspresji jako fuzje z domeną aktywacji GAL4 (AD). Interakcja między białkami fuzyjnymi PXR i SRC-1 prowadzi do transkrypcyjnej aktywacji miejsc wiążących GAL4 zawierających gen reporterowy β-LacZ, który jest zintegrowany z genomem drożdży. Ketokonazol, antagonista PXR, zaburza interakcję PXR i SRC-1 15, 16, 17 i możemy wykryć interakcję PXR i SRC-1 w obecności lub braku ketokonazolu po zabarwieniu kolonii na filtrach pod kątem aktywności X-gal. Zasada działania Y2H jest zilustrowana na rysunku 1, a procedura eksperymentalna jest podsumowana na rysunku 2.