蛋白质是几乎所有生命活动的直接效应分子,并且在行使功能的时候往往不是单打独斗的,蛋白质之间经常形成复合体,并且在工作过程中还会不断的更换相互作用的伙伴,从而行驶不同的功能。因此,研究蛋白质的相互作用成为研究蛋白质功能和作用机制的最为重要的环节之一。
常见的蛋白相互作用方法主要有免疫共沉淀(Co-IP)、pull down、酵母双杂交、荧光双分子互补(BiFC)、荧光共定位等。
pull
down技术将目标蛋白进行体外原核表达,使标签蛋白(GST或His等)与目标蛋白融合表达,借助标签的亲和介质将目标蛋白纯化出来,可以不受抗体、物种限制,比较轻松的获得目标蛋白的结合蛋白,还可以通过外源同时表达目标蛋白和待测蛋白,确定它们是否发生直接的相互作用,但该方法无法得知体内真实的结合情况。
Co-IP技术采用目标蛋白的抗体捕获样本中的目标蛋白及其互作蛋白复合物,反应的是体内真实的生理结合,但是不能显示这些相互作用是直接还是间接的;另外合适的免疫共沉淀抗体是决定实验成功的关键,有些蛋白没有可用的IP抗体,无法进行内源性Co-IP实验;通过构建带标签的表达载体,使目标蛋白与标签融合表达,借助标签抗体可以完成Co-IP实验,但需要注意合适的转基因方法又是影响该方法成功的关键。
酵母双杂交技术是比较古老的一种技术,将目标蛋白和待测蛋白与GAL4
的两个结构域BD和AD融合表达,在酵母细胞中,2个蛋白的结合使得BD和AD在空间上靠近,从而激活报告基因lacZ的表达。但是由于受试蛋白都需要和
AD/BD 结构域形成融合蛋白,空间构象可能改变;另外假阳性率也比较高。
荧光双分子互补(BiFC)技术将目标蛋白和待测蛋白分别与GFP的两个片段融合表达,转染细胞后,2个蛋白的结合使得GFP两个片段空间上靠近,从而发出绿色荧光,该技术观测直观,操作简便,但空间分辨率大约
250nm,对于蛋白质相互作用来说依然是个相当远的距离,因此位置上靠近但并未结合的蛋白也可能显示阳性结果,假阳性率较高;另外该技术可以验证蛋白间的相互作用,但不能筛选未知互作蛋白。
荧光共定位技术依靠荧光确定蛋白质具有相同定位,用于辅助证明而非直接证明细胞内蛋白间的相互作用。
以上方法通常相互补充,多种方法共同确定蛋白质间的相互作用,也能更大程度的避免假阳性结果。