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Artículo de método

Aislamiento de mutantes nulos o alterados de interacción mediante el ensayo de dos híbridos de levadura

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DOI:

10.3791/66423

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29 de diciembre de 2023

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En este artículo

Resumen

Las interacciones de las biomoléculas, como las interacciones proteína-proteína, son la base molecular de las funciones biológicas. Si se pueden aislar mutantes nulos/deteriorados por interacción que carecen específicamente de la interacción relevante, serán de gran ayuda para comprender las funciones de esta interacción. Este artículo presenta una forma eficiente de aislar mutantes nulos o deteriorados por interacción.

Resumen

Las interacciones proteína-proteína son uno de los procesos más básicos que subyacen a los fenómenos biológicos. Una de las formas más sencillas y mejores de comprender el papel y la función de una interacción proteína-proteína específica es comparar el fenotipo del tipo salvaje (con la interacción proteína-proteína relevante) y los de los mutantes que carecen de la interacción relevante. Por lo tanto, si estos mutantes se pueden aislar, ayudarán a dilucidar los procesos biológicos relacionados. El procedimiento de dos híbridos de levadura (Y2H) es un enfoque poderoso no solo para detectar interacciones proteína-proteína, sino también para aislar mutantes nulos o deteriorados de interacción. En este artículo, se presenta un protocolo para aislar mutantes nulos o deteriorados por interacción utilizando la tecnología Y2H. En primer lugar, se construye una biblioteca de mutaciones combinando la reacción en cadena de la polimerasa y una eficiente tecnología de clonación sin fisuras, que excluye eficazmente el vector vacío de la biblioteca. En segundo lugar, los mutantes nulos o deteriorados por interacción se examinan mediante el ensayo Y2H. Debido a un truco en el vector Y2H, los mutantes no deseados, como aquellos con cambio de marco y mutaciones sin sentido, se eliminan de manera eficiente del proceso de detección. Esta estrategia es simple y, por lo tanto, se puede aplicar a cualquier combinación de proteínas cuya interacción pueda ser detectada por el sistema de dos híbridos.

Introducción

Las interacciones entre biomoléculas son la parte más básica de los fenómenos biológicos. Las interacciones proteína-proteína constituyen una parte importante de dichas interacciones. Por lo tanto, la identificación de los socios de interacción de una proteína de interés es fundamental para dilucidar aún más la función de la proteína/gen de interés. El método de dos híbridos de levadura (Y2H) es una técnica popular para identificar interacciones proteína-proteína in vivo1. En este sistema, dos proteínas (X e Y) cuya interacción se va a probar se fusionan con el dominio de unión al ADN (DB) y el dominio de activación transcripcional (AD....

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Protocolo

1. Construcción de la biblioteca mutante

  1. Configure la reacción en cadena de la polimerasa (PCR) (a continuación se muestra un ejemplo). Generalmente, prepare 50 μL de la reacción, que se divide en diez alícuotas de 5 μL, y amplifique el fragmento de gen objetivo en una máquina de PCR4.
    NOTA: Los usuarios deben seleccionar una polimerasa apropiada para introducir mutaciones de manera eficiente. Si el fragmento de ADN que se va a amplificar es corto, se necesita una polimerasa con una tasa de error más alta, como la polimerasa Taq, que carece de actividad de corrección. Si el fragmento de ADN que se va a amplificar e....

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Resultados

Recientemente, se descubrió que la mitad C-terminal de la proteína Pol2 (Pol2-C) interactúa con Mcm10. Ambas proteínas son esenciales para el inicio de la replicación del ADN y, por lo tanto, para el crecimiento celular en la levadura en ciernes Saccharomyces cerevisiae 13,14,15. Para ayudar a comprender la importancia biológica de esta interacción, se aislaron mutantes Pol2-C que no tienen interacción o tienen una inte.......

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Discusión

En este artículo se describe cómo aislar mutantes nulos o deteriorados por interacción mediante el ensayo Y2H. Estos mutantes son herramientas poderosas para analizar la función de una proteína de interés. Para aislar dichos mutantes, se desarrollaron previamente ensayos de rY2H modificandola cepa 2,3 del huésped Y2H. Sin embargo, no han reducido en gran medida la cantidad de mano de obra. Por el contrario, los mutantes se pueden aislar con este método sin una ca.......

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Divulgaciones

Los autores declaran que no tienen ningún conflicto de intereses.

Agradecimientos

Y. Tanaka realizó la mejora técnica de Y2H. Este trabajo cuenta con el apoyo de la subvención número JP22K06336 de JSPS KAKENHI y el Instituto de Fermentación de Osaka.

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Materiales

Lista de materiales utilizados en este artículo
NombreEmpresaNúmero de catálogoComentarios
0,5 M EDTA (8,0)Nacalai Tesque Inc.14347-21
Solución SDS al 10% FujifilmWako Pure Chemical Corp.313-90275
2-mercaptoetanolFujifilm Wako Pure Chemical Corp.135-07522
2-propanolKishida Chemical Co. Ltd.110-64785
5-Bromo-4-cloro-3-indolil-β-D-galactopiranósido (X-Gal)Fujifilm Wako Pure Chemical Corp.021-07852
AgarparamediumAGR60
Ampicilina Sodio FujifilmWako Pure Chemical Corp.68-52-3
Etiqueta anti-HA mAb-HRP-DirecT   Médico & Laboratorios Biológicos Co. Ltd.M180-7
ADN de testículos de salmón MerckKGaA.D1626
EtanolMerck KGaA.9-0770-4-4L-J
Papel de filtro para levantamiento de colonias (Grado 50)Whatman, Cytiva1450-090
Papel de filtro para levantamiento de colonias (No.4A)Advantec Toyo Kaisha, Ltd.
Papel de filtro para replicación (No.1)Advantec Toyo Kaisha, Ltd.
Sulfato G-418Fujifilm Wako Pure Chemical Corp.075-05962
Ácido clorhídricoKishida Chemical Co., Ltd.230-37585
KClFujifilm Wako Pure Chemical Corp.163-03545
Acetato de litio dihidratadoNacalai Tesque Inc.20604-22
MgSO4&toro; 7H2OFujifilm Wako Pure Chemical Corp.131-00405
Na2HPO4&toro; 12H2ONacalai Tesque Inc.10039-32-4
NaClNacalai Tesque Inc.31319-45
NaH2PO4&toro; 2H2ONacalai Tesque Inc.31717-25
Toalla de papelAS ONE Corp.7-6200-02
fenol:cloroformo:alcohol isoamílico 25:24:1Nacalai Tesque Inc.25970-56
ADN de plásmidos: Proyecto Nacional de Recursos Biológicos - levadura (https://yeast.nig.ac.jp/yeast/top.xhtml)
Kit de aislamiento de plásmidos,Nippon Genetics Co., Ltd.FG-90502
Polietilenglicol #4,000Nacalai Tesque Inc.11574-15
SC mezcla de doble puntera -Leu -TrpFormediumDSCK172
Kit de clonación sin costuras (ensamblaje In-FusionTakara Bio Inc.#639648
Leche descremada en polvoFujifilm Wako Pure Chemical Corp.190-12865
Sulfato de estreptomicinaFujifilm Wako Pure Chemical Corp.3810-74-0
Polimerasa Taq (GoTaq Green Master Mixes)Promega Corp.M7122
TRIS (hidroximetil) aminometanoparamedioTRIS01
Triton X-100Nacalai Tesque Inc.12967-45
TriptonaThermoFisher scientific Inc.
Tween 20Nacalai Tesque Inc.35624-15
Extracto de levaduraThermoFisher scientific Inc.212750
Levadura Base de nitrógeno (YNB)Para medioCYN0210
Zymolyase 100TNacalai Tesque Inc.07665-55
0141109000011150) 211705

Referencias

  1. Fields, S., Song, O. A novel genetic system to detect protein-protein interactions. Nature. 340 (6230), 245-246 (1989).
  2. Leanna, C. A., Hannink, M. The reverse two-hybrid system: A genetic scheme for selection against specific protein/protein inte....

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