蛋白质-蛋白质相互作用的组学技术介绍

为了探究生物过程的分子机制，有必要确定介导该过程的蛋白质-蛋白质相互作用。研究蛋白质-蛋白质相互作用的主要技术总结如下：

1. 酵母双杂交系统

酵母双杂交系统是广泛应用于蛋白质相互作用组学研究的重要方法。其原理是，当目标蛋白和诱饵蛋白特异性结合时，诱饵蛋白与报告基因的启动子结合，启动报告基因在酵母细胞中的表达。如果检测到报告基因的表达产物，则说明两者之间存在相互作用。效应，否则两者之间不存在交互作用。该技术可用于微定量和阵列后的大规模蛋白质相互作用研究。在实际工作中，根据需要又开发出了一混合系统、三混合系统和反混合系统。安格迈尔等人。设计了 SOS 蛋白介导的双杂交系统。可以研究膜蛋白的功能，丰富了酵母二杂交系统的功能。此外，酵母二杂交系统的作用也已扩展到蛋白质的鉴定。

2. 噬菌体展示技术

单克隆抗体的 DNA 序列与编码噬菌体外壳蛋白的基因相连。当噬菌体生长时，相应的单克隆抗体在表面表达，然后噬菌体通过柱。如果柱中含有目标蛋白，它将特异于相应的抗体。结合起来，这称为噬菌体展示技术。这项技术也主要用于研究蛋白质之间的相互作用。它不仅具有高通量、简单的特点，还具有直接获取基因、高选择性筛选复杂混合物、通过筛选过程中适当改变条件直接评价相互作用等优点。结合的特异性。目前，利用优化的噬菌体展示技术，展示了人和小鼠两种特殊细胞系的cDNA文库，分离出了人上皮生长因子信号通路中的信号分子。

3. 等离子共振技术

表面等离子共振（SPR）已成为蛋白质相互作用研究的新方法。其原理是利用纳米级薄膜吸附“饵料蛋白”。当待测蛋白与诱饵蛋白结合时，薄膜的共振特性会发生变化，通过检测即可得知两种蛋白的结合情况。 SPR技术的优点是不需要标记或染料，并且可以实时监控反应过程。该检测快速、安全，还可用于检测蛋白质-核酸和其他生物大分子的相互作用。

4. 荧光能量转移技术

荧光共振能量转移（FRET）广泛用于研究分子间距离及其相互作用；与荧光显微镜相结合，可以定量获得生物体中蛋白质、脂质、DNA和RNA的时空信息。随着绿色荧光蛋白（GFP）的发展，FRET荧光显微镜有潜力实时测量活细胞中分子的动态特性。提出了一种定量测量 FRET 效率和供体与受体之间距离的简单方法，仅使用一组滤光片并测量比率，利用供体和受体的发射光谱来消除光谱串扰。该方法简单快速，可以实时定量测量FRET效率和供受体距离，特别是对于基于 GFP 的供体-受体对。

5. 抗体和蛋白芯片技术

蛋白质芯片技术的出现给蛋白质组学研究带来了新的思路。蛋白质组学研究的主要内容之一是研究不同生理状态下蛋白质水平的数量变化。小型化、集成化、高通量的抗体芯片是一个非常好的研究工具，也是芯片中发展最快的芯片。而且技术已经越来越成熟。其中一些抗体芯片已经开发用于临床应用，例如肿瘤标志物抗体芯片，还有许多已经应用于各个领域。

6. 免疫共沉淀技术

免疫共沉淀是主要用于研究蛋白质与蛋白质相互作用的技术。金黄色葡萄球菌蛋白A（SPA），如果细胞内有靶蛋白与目的蛋白结合，就可以形成这样的复合物：“靶蛋白-目的蛋白-抗目的蛋白抗体-SPA|Pansobin” “，由于 SPA|Pansobin 相对较大，因此在离心过程中复合物被分离出来。通过变性聚丙烯酰胺凝胶电泳分离复合物的四种成分。然后，通过Western blotting方法，使用抗体检测目标蛋白是什么以及是否是预测蛋白。该方法获得的目的蛋白与细胞内的目的蛋白自然结合，符合体内实际情况，获得的蛋白可靠性高。但这种方法有两个缺点：一是两种蛋白质的结合可能不是直接的，而是有第三方充当中间的桥梁；二是实验前必须对目标蛋白进行预测，以选择最终的检测抗体，因此如果预测不正确，实验就不会得出结果，而且方法本身也存在风险。

7、Pull-down技术

蛋白质相互作用有两种类型：牢固相互作用和瞬时相互作用。强相互作用在多亚基蛋白质复合物中很常见，最好通过免疫共沉淀 (Co-IP)、Pull-down 技术或 Far-western 方法进行研究。 Pull-down 技术使用固定的、标记的诱饵或标签蛋白（生物素、PolyHis 或 GST）从细胞裂解物中捞出相互作用的蛋白质。 Pull-down技术可以确定已知蛋白质与提取的蛋白质或纯化的相关蛋白质之间的相互作用，并从体外途径或翻译系统检测蛋白质相互作用。