$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
Çeşitli hücresel proteinler biyolojik olarak düzenleyici sistem altında çalışır ve protein-protein etkileşimleri (PPI'ler) bu sistemin bir parçasıdır ve birçok hücresel sürecin temelidir. ÜFE'lerin yanı sıra, doğal proteinlerin işlevi, kompleks oluşumu, ubikitinasyon ve fosforilasyon gibi çeşitli modifikasyonlar yoluyla translasyon sonrası olarak desteklenir. Bu nedenle, ÜFE'leri incelemek, hedef proteinlerin olası işlevini anlamak için önemlidir. PPI'lar, immünopresipitasyon sonrası kütle spektrometrisi analizi (IP-MS analizi)1, maya iki hibrit sistemi (Y2H)2 ve ayrıca hücresiz tabanlı diziler3 gibi çeşitli teknolojiler kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Bu yöntemler, araştırma alanındaki çeşitli hayati bulguları araştırdı. Ancak bu yöntemlerin bazı sakıncaları vardır; örneğin, Y2H, hedef türün Y2H kitaplığını oluşturmayı gerektiren zaman alıcı, pahalı bir stratejidir.
Ek olarak, Y2H tekniği, daha yüksek ökaryotik hücrelerin hücresel durumunu doğru bir şekilde yansıtamayan heterolog tek hücreli ökaryotik bir organizma olan mayayı kullanır. IP-MS, yüksek hidrofobikliğe sahip proteinler için uygun değildir ve zayıf ÜFE'leri yakalamada düşük verimlilik gösterir. Bitkilerde nükleotid bağlama alanı ve lösin açısından zengin tekrar içeren (NLR) proteinler ve reseptör benzeri kinazlar (RLK'ler) gibi çeşitli temel proteinler düşük bir seviyede eksprese edilir ve çoğunlukla diğer proteinlerle geçici olarak etkileşime girer; Bu nedenle, bu yöntemlerin kullanılması, bu proteinlerin düzenlenmesinin altında yatan mekanizmaları anlamak için yetersizdir3.
Yakınlık biyotinilasyonu (PB) adı verilen yeni bir teknik, araştırmacıların ÜFE'leri tanımlamasına yardımcı olur. PB, ilgilenilen proteine (POI) bağlanan PL enzimlerine bağlıdır ve ortak protein POI'ye yaklaştığında, PL, ortak proteine kimyasal bir biyotin etiketi ekler. Ayrıca, etiketli protein tanımlanabilir ve hangi ortak proteinin hedef proteine5 bağlandığını hızlı bir şekilde bilebilir. Önceki çalışmalar, BioID ve TurboID'nin özellikle bitkilerde ÜFE'ler için başarılı araçlar olduğunu kanıtladı, ancak belirli sınırlamaları var4. BioID, ortak proteinleri etiketlemek için yüksek düzeyde biyotine ihtiyaç duyar ve bu da 16 saatten fazla sürer. BioID ile karşılaştırıldığında, TurboID, proteini 10 dakikada etiketlediği ve ortak proteini oda sıcaklığında (RT) etiketleyebildiği için daha faydalıdır. Aynı zamanda belirli koşullarda hücreler için toksiktir ve ilgilenilen protein ile etkileşim göstermeyen proteinleri etiketler.
Bu sorunların üstesinden gelmek için, Kido ve arkadaşları tarafından geliştirilen AirID, BioID ve AirID5 arasındaki dizi benzerliği% 82 olmasına rağmen, etiketleme enzimlerinin geri kalanından daha verimlidir. AirID'nin verimliliğini kontrol etmek için, bilinen ortaklarla bir POI kullanarak bir deney yaptık. Bu deney, AirID'nin şüphesiz bitki hücrelerindeki ilişkili proteinleri etiketleyebileceğini doğruladı. AirID, in vitro ve hücrelerde ÜFE'leri analiz etmek için değerli bir enzimdir. Daha az toksisite yaratır ve ortak olmayanları etiketlemek için TurboID'den daha az zaman alan işlemlerde daha az hatalıdır ve hücrenin öldürülmesine yol açar. AirID'nin yakınlık biyotinilasyonu için diğer etiketleme enzimlerinden daha rekabetçi olduğunu göstermektedir. Daha doğrudur, zaman alan süreçlerde daha fazla potansiyele sahiptir ve in vitro ve canlı hücrelerde daha az toksiktir. Mevcut protokol, AirID'yi bir PL enzimi olarak kullanarak APRR2'nin etkileşimli proteinlerinin tanımlanmasını açıklar; ayrıca yöntem, bitki türlerinde ÜFE'leri araştırmak için diğer proteinlere de uygulanabilir.