酵母双杂交实验原理

酵母双杂交实验是一种用于研究蛋白质之间相互作用的实验方法，它基于真核生物调控转录起始过程的机制。酵母双杂交实验主要通过检测两个蛋白质在酵母细胞中的相互作用，从而揭示它们在生物体内的功能和相互作用。

酵母双杂交实验原理如下：

1. 构建重组质粒：首先，将目标蛋白质的表达载体与酵母双杂交系统中的启动子、激活子等调控元件进行重组，得到重组质粒。

2. 转化酵母细胞：将重组质粒转化到酵母细胞中，使目标蛋白质在酵母细胞中表达。

3. 筛选融合蛋白：利用选择性培养基，筛选出成功表达目标蛋白质的酵母细胞。

4. 鉴定蛋白质互作：将筛选出的酵母细胞进行混合、共培养，观察转录激活效应。如果两个蛋白质之间存在相互作用，它们会结合在一起，形成完整的转录激活因子，从而激活报告基因的转录。通过检测报告基因的表达水平，可以判断蛋白质之间是否发生相互作用以及作用强度。

5. 结果分析：根据实验结果，分析蛋白质之间的相互作用，进一步研究它们在生物体内的功能和调控机制。

目前常用的酵母双杂交系统有LexA系统和Gal4系统两种。LexA系统基于原核蛋白LexA的DNA结合域和转录激活域，而Gal4系统则利用了酵母转录激活因子GAL4的DNA结合域和转录激活域。这两种系统在实验操作和应用范围上略有不同，但均具有较高的灵敏度和特异性。

酵母双杂(共转)

酵母双杂交的原理及实验步骤 吴健2015.12.25 一酵母双杂交的原理 在酵母细胞中，有半乳糖存在的情况下，GAL4 可以激活半乳糖代谢酶GAL1 的转录。GAL4 蛋白包含两个结构域，单独的N 端的结构域(BD)可以特异地结合DNA 但是不能够激活转录；单独的C 端包含一个激活区域（AD）但是如果不能结 合到17-mer 上游激活序列USA G 也不能激活转录。将来自大肠杆菌的LecA DNA 结合域BD 和酵母的GAL4 转录激活域AD 重组后，在酵母中实现了下游基因的转录激活。说明转录因子的BD 和AD 功能域可相互独立地发挥各自的作用，并且在 重组后仍然具有基因转录的活性(Brent and Ptashne, 1985)。酵母双杂交系统就是在 这一分子基础上开发出来的，GAL4 的BD 和AD，分别与能够互作的蛋白X 和Y 融合表达。由于XY 蛋白的结合，实现了GAL4 的BD 和AD 重组，GAL4 就重新获得了转录活性，转录因子就可以驱动报告基因表达(Fields and Song, 1989)。除了 将两个杂合载体BD-X 或AD-Y 转化入同一酵母细胞外，利用两个不同性别的酵母杂交（mating）也是实现BD 和AD 蛋白重组和蛋白互作检测的有效方法(Bendixen et al., 1994)。 Fig1. 酵母双杂原理图

Fig2. 常用两种酵母菌的基因型 Fig3. 常用两种酵母菌的报告基因

Fig4. 常用AD和BD载体图Fig5. 酵母双杂流程图

二酵母双杂交的基本步骤 1 酵母感受态的制备 配制培养酵母YPAD 培养基，以及筛选和转化酵母的SD 培养基，灭菌备用。 1) 用灭菌的接种环从保存的菌种中挑取一小块，在YPAD 培养基上划线分离单菌 落，在30℃培养箱中倒置培养 3 d 活化菌种； 2) 用灭菌的接种环挑取一个2-3 mm，生长时间小于一个月的单克隆到3 ml 的 YPAD 培养基中，剧烈震荡1 min，打散所有的细胞块，30℃震荡培养8 h； 3) 接种5 μl 的培养物到含有50 ml YPAD 的250 ml 的烧瓶中，30℃，250 r/min 震 荡培养20 h，直到OD 600 =0.3； 4) 700 g 室温离心5 min，去除上清，用100 ml 的YPAD 重悬细胞块，30℃230-250 r/min 震荡培养3-5 h，直到OD 600 =0.4-0.5； 5) 700 g 室温离心5 min，去除上清，用60 ml 的灭菌的dd H2O 重悬细胞块； 6) 700 g 室温离心5 min，去除上清，用3 ml 的1.1×TE/LiAc 溶液重悬细胞块； 7) 将上清分装到2 个无菌的1.5 ml 的离心管，室温13200 g 离心15 sec； 8) 去除上清，用600 μl 1.1×TE/LiAc 溶液悬浮细胞块，感受态制备完成。制好的 感受态细胞应该立即使用（2 h 以内），不能长时间保存。 2 酵母小规模转化 2) 在预冷无菌的1.5 ml 的离心管中依次加入： 质粒DNA 0.5 μg herring testes carrier DNA（10mg/ml） 5 μl （使用前沸水煮5min，立刻放入冰上）感受态细胞50 μl 轻轻震荡混匀； 3) 加入0.5 ml 的PEG/LiAc 溶液，轻轻在振荡器上震荡混匀； 4) 在30℃水浴中孵育30 min，每隔10 min 混匀一次； 5) 加入20 μl 的DMSO（Dimethyl sulfoxide），42℃水浴热休克15 min，每隔5 min 混 匀一次； 6) 最高转速离心15 sec，去除上清，用1 ml YPD plus 液体培养基悬浮细胞块； 7) 30℃震荡培养90 min； 8) 最高转速离心15 sec，去除上清，用1 ml 的0.9%的NaCl 溶液悬浮； 9) 取1:10, 1:100, 1:1000 的稀释度涂皿；或者直接取100 μl涂于相应的SD平板上， 10) 30℃倒置培养直到单克隆长出，统计转化效率。挑取单克隆检测以及保存菌种， 备用。

酵母双杂交系统原理的应用

酵母双杂交系统原理的应用 1. 什么是酵母双杂交系统 酵母双杂交系统是一种常用的方法，用于检测蛋白质之间的相互作用。这个系统利用酵母细胞中的转录因子和报告基因来实现。当两个蛋白质相互作用时，可以触发报告基因的表达，从而显示出它们之间的相互作用。 2. 酵母双杂交系统的原理 酵母双杂交系统的原理主要基于透明质酸选择活化子（activation domain）和DNA 结合结构域（DNA-binding domain）相互作用。这种相互作用会激活基因的表达，从而触发报告基因的产生。酵母细胞中通常包含两个重要的部分：转录因子DNA 结合结构域（DBD）和活化因子 DNA 结合结构域（AD）。 •转录因子 DNA 结合结构域（DBD）：该结构域能够识别和结合目标DNA序列，从而调控基因的转录。 •活化因子 DNA 结合结构域（AD）：该结构域能够激活特定的报告基因的表达。 当两个蛋白质相互作用时，将目标蛋白质的DBD域与AD域融合到一个融合蛋白中。当这个融合蛋白与另一个蛋白质结合时，就会形成一个激活结构，从而使报告基因得以表达。 3. 酵母双杂交系统的应用 酵母双杂交系统在生物学研究中应用广泛。以下列举了一些常见的应用领域： 3.1. 蛋白质-蛋白质相互作用的研究 利用酵母双杂交系统，研究人员可以快速筛选并确认蛋白质与蛋白质之间的相互作用关系。通过构建大规模的蛋白质库，可以鉴定出蛋白质与蛋白质之间的相互作用网络。这有助于理解蛋白质相互作用对于细胞的功能和调控的作用。 3.2. 蛋白质-小分子相互作用的筛选 酵母双杂交系统也可以用于筛选蛋白质与小分子之间的相互作用。研究人员可以将小分子与AD结构域融合，并与目标蛋白质库进行酵母双杂交筛选。这有助于发现新的药物靶点，并加速新药的开发过程。

酵母双杂交原理、操作方法

酵母双杂交系统 1．原理 酵母双杂交系统的建立得力于对真核细胞调控转录起始过程的认识。研究发现，许多真核生物的转录激活因子都是由两个可以分开的、功能上相互独立的结构域(domain)组成的。例如，酵母的转录激活因子GAL4，在N端有一个由147个氨基酸组成的DNA结合域(DNA binding domain,BD)，C端有一个由113个氨基酸组成的转录激活域(transcription activation domain,AD)。GAL4分子的DNA 结合域可以和上游激活序列(upstream activating sequence，UAS)结合，而转录激活域则能激活UAS下游的基因进行转录。但是，单独的DNA结合域不能激活基因转录，单独的转录激活域也不能激活UAS的下游基因，它们之间只有通过某种方式结合在一起才具有完整的转录激活因子的功能。 2．试验流程 酵母双杂交系统正是利用了GAL4的功能特点，通过两个杂交蛋白在酵母细胞中的相互结合及对报告基因的转录激活来捕获新的蛋白质，其大致步骤为: 2．1、视已知蛋白的cDNA序列为诱饵(bait)，将其与DNA结合域融合，构建成诱饵质粒。 2．2、将待筛选蛋白的cDNA序列与转录激活域融合，构建成文库质粒。2．3、将这两个质粒共转化于酵母细胞中。 2．4、酵母细胞中，已分离的DNA结合域和转录激活域不会相互作用，但诱饵蛋白若能与待筛选的未知蛋白特异性地相互作用，则可激活报告基因的转录；反之，则不能。利用4种报告基因的表达，便可捕捉到新的蛋白质。 3．特点 优点 蛋白--蛋白相互作用是细胞进行一切代谢活动的基础。酵母双杂交系统的建立为研究这一问题提供了有利的手段和方法。 缺点 尽管该系统己被证实为一种非常有效的方法，但它也有自身的缺点和问题。1、它并非对所有蛋白质都适用，这是由其原理所决定的。双杂交系统要求两种杂交体蛋白都是融合蛋白，都必须能进入细胞核内。因为融合蛋白相互作用激活报告基因转录是在细胞核内发生的。2、假阳性的发生较为频繁。所谓假阳性，即指未能与诱饵蛋白发生作用而被误认为是阳性反应的蛋白。而且部分假阳性原因不清，可能与酵母中其他蛋白质的作用有关。3、在酵母菌株中大量表达外源蛋白将产生毒性作用，从而影响菌株生长和报告基因的表达。 使用酵母双杂交技术应注意的问题 真正明了酵母双杂交技术的主要原理及筛选方法是进行酵母双杂交实验的前提，构建成功的诱饵质粒及大量的材料准备是进行酵母双杂交实验的保证。只有明了双杂交的原理，才有可能设计实验进程、才能有目的的进行材料准备，并能对实验结果作出预测与分析，尤其要对具体实验中各种选择性压力培养基的使用目的要十分清楚。大量的材料准备、较长的实验流程是酵母双杂交有别于其他实验的特点，而其操作技术本身并不十分困难。特别应提出的是，一个阳性克隆的编号往往要被反复记录多次，因此，要时时注意编号的正确性。另外，若从公司购得待筛选的酵母cDNA文库，应注意不同的公司有不同的产品，且各公司的

酵母双杂交原理及步骤

酵母双杂交原理及步骤 以酵母双杂交原理及步骤为标题，本文将探讨酵母双杂交的原理和步骤。酵母双杂交是一种常用的分子生物学技术，用于研究蛋白质相互作用、信号转导和基因调控等生物学过程。 酵母双杂交是一种基于酵母菌的遗传系统的实验方法，通过检测两个蛋白质是否相互作用，从而揭示它们之间的相互作用关系。这种方法的核心原理是将两个感兴趣的蛋白质分别与DNA结合域和激活域相连，当这两个蛋白质相互作用时，DNA结合域和激活域会靠近，从而激活报告基因的表达。 酵母双杂交实验的步骤如下： 1. 构建融合基因：首先需要选取两个感兴趣的蛋白质，并将它们的编码序列分别克隆到酵母双杂交载体的DNA结合域和激活域上。DNA结合域和激活域是两个功能区域，当两个蛋白质相互作用时，这两个功能区域会靠近并激活报告基因的表达。 2. 转化酵母菌：将构建好的酵母双杂交载体导入酵母菌中。酵母菌是双杂交实验中常用的宿主，因为它具有简单的遗传系统和易于生长的特点。 3. 筛选阳性克隆：将转化后的酵母菌分别接种在缺失报告基因所需的营养物的培养基上。只有当两个蛋白质相互作用时，DNA结合域

和激活域才能靠近并激活报告基因的表达，从而使酵母菌能够在缺失营养物的培养基上生长。 4. 验证相互作用：通过进一步的实验证实阳性克隆的相互作用。常用的方法包括酵母菌营养物补充实验、酵母菌生长曲线分析和蛋白质互聚实验等。 酵母双杂交技术的优点在于它能够直接在真核细胞中研究蛋白质相互作用，同时具有灵敏度高、结果可靠、重复性好等特点。然而，也需要注意到酵母双杂交实验存在一定的局限性，如假阳性和假阴性结果的可能性，以及蛋白质结构和功能的局限性等。 酵母双杂交是一种常用的分子生物学技术，通过构建融合基因、转化酵母菌、筛选阳性克隆和验证相互作用等步骤，可以研究蛋白质相互作用等生物学过程。在实际应用中，需要综合考虑实验设计、阳性和阴性对照、验证方法等因素，以确保实验结果的准确性和可靠性。

酵母双杂实验操作手册和注意事项

酵母双杂（Yeast two-hybrid）实验操作手册和注意事项一. 酵母双杂的原理 1989年，Song和Field建立了第一个基于酵母的细胞内检测蛋白间相互作用的遗传系统。很多真核生物的位点特异转录激活因子通常具有两个可分割开的结构域，即DNA特异结合域（DNA-binding domain，BD）与转录激活域（Transcriptional activation domain ，AD）。这两个结构域各具功能，互不影响。但一个完整的激活特定基因表达的激活因子必须同时含有这两个结构域,否则无法完成激活功能。不同来源激活因子的BD区与AD结合后则特异地激活被BD结合的基因表达。基于这个原理，可将两个待测蛋白分别与这两个结构域建成融合蛋白，并共表达于同一个酵母细胞内。如果两个待测蛋白间能发生相互作用，就会通过待测蛋白的桥梁作用使AD与BD形成一个完整的转录激活因子并激活相应的报告基因表达。通过对报告基因表型的测定可以很容易地知道待测蛋白分子间是否发生了相互作用。 酵母双杂交系统由三个部分组成： (1)与BD融合的蛋白表达载体，被表达的蛋白称诱饵蛋白(bait)。 (2)与AD融合的蛋白表达载体，被其表达的蛋白称靶蛋白(prey)。 (3)带有一个或多个报告基因的宿主菌株。常用的报告基因有HIS3，URA3，LacZ和ADE2等。而菌株则具有相应的缺陷型。双杂交质粒上分别带有不同的抗性基因和营养标记基因。这些有利于实验后期杂交质粒的鉴定与分离。根据目前通用的系统中BD来源的不同主要分为GAL4系统和LexA系统。后者因其BD来源于原核生物，在真核生物内缺少同源性，因此可以减少假阳性的出现。 二.所用的载体及相关信息 1. pGBKT7载体的图谱和相关信息 The pGBKT7 vector expresses proteins fused to amino acids 1–147 of the GAL4 DNA binding domain (DNA-BD). In yeast, fusion proteins are expressed at high levels from the constitutive ADH1promoter (PADH1); transcription is terminated by the T7 and ADH1 transcription termination signals(TT7 & ADH1). pGBKT7 also contains the T7 promoter, a c-Myc epitope tag, and a MCS. pGBKT7replicates autonomously in both E. coli and S. cerevisiae from the pUC and 2 m ori, respectively. Thevector carries the Kan r for selection in E. coli and the TRP1 nutritional marker for selection in yeast.Yeast strains containing pGBKT7 exhibit a higher transformation efficiency than strains carrying other DNA-BD domain vectors (1). b. pGADT7载体的图谱和相关信息

酵母双杂交的原理及其应用

酵母双杂交的原理及其应用 1. 引言 酵母双杂交是一种常用的分子生物学技术，可以用于研究蛋白质相互作用、识 别蛋白质结构域、筛选靶蛋白等。本文将介绍酵母双杂交的原理及其在科研和药物研发领域的应用。 2. 酵母双杂交的原理 酵母双杂交利用酵母细胞中的转录激活因子（TF）和DNA结合域（DBD）的 相互作用来探测蛋白质的相互作用。该技术主要包括两个重要组成部分：诱饵（bait）与猎物（prey）。 2.1 诱饵（bait） 诱饵通常是感兴趣蛋白质的DNA结合域（DBD），可以通过基因工程方法将 其与转录激活因子（TF）融合，并构建到酵母细胞中。 2.2 猎物（prey） 猎物是待测蛋白质，可以将其与激活域融合，并构建到酵母细胞中。 2.3 相互作用检测 当诱饵与猎物相互作用时，其融合蛋白质能够形成转录激活复合物。该复合物 能够通过激活报告基因（如LacZ或荧光蛋白）的表达来检测相互作用的发生。 3. 酵母双杂交的应用 酵母双杂交技术在科研和药物研发领域有广泛的应用。 3.1 蛋白质相互作用的研究 酵母双杂交技术可以用于筛选和验证蛋白质相互作用的目标。通过构建不同的 诱饵和猎物，可以识别和验证蛋白质相互作用的蛋白质。 3.2 靶蛋白筛选 酵母双杂交技术可以用于筛选潜在的靶向蛋白质。通过将蛋白质库（library） 与诱饵进行组合，可以筛选出与诱饵相互作用的猎物，进而识别潜在的靶向蛋白质。

3.3 药物研发 酵母双杂交技术可以用于药物研发的初步筛选。通过将化合物库与诱饵进行组合，可以筛选出与诱饵相互作用的化合物，进而确定潜在的药物候选物。 3.4 蛋白质结构域识别 酵母双杂交技术可以用于识别蛋白质的结构域。通过将蛋白质的不同结构域与诱饵进行组合，可以确定某个结构域的相互作用蛋白质。 4. 结论 酵母双杂交是一种有效的蛋白质相互作用研究方法，广泛应用于科研和药物研发领域。通过酵母双杂交技术，可以识别蛋白质相互作用、筛选靶蛋白等，为蛋白质相关研究和药物研发提供了有力的工具。 以上是关于酵母双杂交的原理及其应用的简要介绍，希望对读者有所帮助。 注：本文仅供参考，具体操作请参照相关文献和使用指南。

酵母双杂交-孔德晶

酵母转化 (一)原理： 我们采用的是PEG/LiAc法转化酵母。 LiAc可使酵母细胞产生一种短暂的感受性状态，此时它们能够摄取外源性DNA。PEG是一种高分子聚合物，只有分子量达到3000左右的PEG才会发挥最 大的转化促进作用。本文使用的PEG分子量为3350，实验结果表明转化效果可以 达到103～105cfu/μg。PEG在酵母转化中起到在高浓度LiAc环境中保护细胞膜， 减少LiAc对细胞膜结构的过渡损伤，同时促进质粒与细胞膜接触更紧密。PEG的 浓度是务必适宜，这一点很重要。 鲑鱼精DNA为短的线形单链DNA，在转化实验中主要是保护质粒免于被DNA 酶降解。另外还可能在酵母细胞摄取外源性环形质粒DNA中发挥协助作用。在每 次使用前务必进行热变性，使可能结合的双链DNA打开，保证鲑鱼精DNA在转 化实验体系中以单链形式存在。 (二)材料、仪器设备及试剂： 1.SD 培养基： ●YNB：1.6g/L ●硫酸铵：5g/L ●氨基酸：根据质粒的筛选压力选择性添加 ●调节pH=5.8，121°灭菌20min。 2.YPDA培养基 ●胰蛋白胨：20g/L ●酵母浸膏：10g/L ●琼脂：20g/L(固体) ●腺嘌呤：15ml 0.2%腺嘌呤/L ●调节pH =7.5，121°灭菌20min。 3.100%DMSO 4.10×TE（pH=7.5）：（0.1M Tris-HCl，10mM EDTA） ●Tris-HCl：1.211g/100ml ●EDTA：0.37g/100ml ●调节pH=7.5，121°灭菌20min。 5.10×LiAc（pH=7.5） ●1M LiAc：10.202g/100ml ●用醋酸调节pH=7.5，121°灭菌20min。 6.1×TE/1×LiAc 现配现用，在超净台中操作，吸取母液到ep管或50ml离心管中 终浓度10ml H2O 8ml

酵母双杂的原理及应用

酵母双杂（Hybrid Yeast）的原理及应用 1. 引言 酵母是一类单细胞真菌，广泛应用于食品、药品和酿造等领域。酵母双杂（Hybrid Yeast）是利用不同类型的酵母进行交配培育出的一种新型酵母。本文将从酵母双杂的原理和应用两个方面进行介绍。 2. 酵母双杂的原理 酵母双杂是通过将两个不同的酵母菌株进行交配，融合不同的基因组合来实现的。酵母双杂的原理主要包括以下几个步骤： •菌株选择：选择两个质态互补的酵母菌株作为双杂交配的材料，通常选择具有不同性别的菌株，如雄性和雌性，以增加交配概率。 •受精：将选定的酵母菌株分别培养在含有营养物质的培养基上，培养基中的营养物质可以刺激菌株的生长和繁殖。通过培养，使酵母菌株达到一定的生长周期后，将雄性酵母菌株的细胞液与雌性酵母菌株的细胞液混合，实现受精。 •融合：经过受精后的酵母菌株会发生细胞融合，合并两个菌株的基因组，形成新的酵母双杂。 •筛选：对融合后的酵母双杂进行筛选，通过培养基中添加相应药物来筛选能够生长和繁殖的酵母双杂，去除无法存活的酵母菌株。 •稳定化：经过筛选后，将生长良好并符合要求的酵母双杂进行稳定化处理，使其具有较稳定的遗传特性。 3. 酵母双杂的应用 酵母双杂在许多领域中都有广泛的应用。以下是酵母双杂的几个应用方面：•食品工业：酵母双杂可以用于酵母发酵食品的生产，如面包、啤酒和酸奶等。通过融合不同的酵母菌株，可以增加食品的品种和口感。 •药品生产：酵母双杂在药品生产中起到重要的作用。利用酵母双杂可以合成多种药物原料，如抗生素、维生素和氨基酸等。通过优化菌株的基因组合，可以提高药品生产的效率和产量。 •酿造业：酵母双杂在酿酒过程中起到关键作用。不同的酵母菌株具有不同的发酵特性，通过酵母双杂可以培育出更适合酿酒的菌株，提高酿酒的质量和口感。

酵母双杂交技术

酵母双杂交技术 引言 酵母双杂交技术是一种常用的分子生物学技术，用于研究 蛋白质-蛋白质相互作用。该技术能够检测和分析细胞内发生 的蛋白质-蛋白质相互作用，帮助科学家了解细胞信号传导、 代谢途径和疾病发生机制。本文将介绍酵母双杂交技术的原理、应用和优缺点。 原理 酵母双杂交技术利用酵母细胞（通常是酿酒酵母）作为表 达蛋白质的平台，通过操纵DNA序列，使得感兴趣的两个蛋 白质分别与酵母细胞内的两个杂交域相连。当两个蛋白质相互作用时，通过激活或抑制报告基因的表达来检测相互作用的发生。 具体来说，酵母双杂交技术包括以下几个步骤： 1.构建融合基因表达质粒：将感兴趣的两个蛋白质的 编码序列插入特定的表达质粒中，其中一个蛋白质与活化 域相连，另一个蛋白质与靶向域相连。

2.转化酵母细胞：将构建好的表达质粒导入酵母细胞中，使其能够表达融合蛋白质。 3.遴选正交剪切位点：利用酵母细胞染色质中的正交 剪切位点，确保融合蛋白质能够发挥其相互作用。 4.检测相互作用：通过报告基因（如荧光蛋白）的表 达情况来检测融合蛋白质之间的相互作用程度。一般来说，如果两个融合蛋白质相互作用，则报告基因被激活，表达 结果可通过荧光显微镜观察或酵母细胞生长的特征来检测。应用 1.蛋白质相互作用网络研究：酵母双杂交技术可以帮 助科学家构建蛋白质相互作用网络，了解细胞内不同蛋白 质之间的相互关系和调控机制。 2.疾病相关蛋白质研究：酵母双杂交技术可以用于筛 选和鉴定一些与疾病相关的蛋白质，帮助研究人员深入了 解疾病的发生机制，并开发新的治疗方法。 3.药物靶点筛选：酵母双杂交技术可以用于筛选药物 靶点，帮助研究人员发现新的药物靶点，从而加速药物研 发过程。

酵母双杂的原理

酵母双杂的原理 酵母双杂也被称为酵母双杂交试验，是一种常见的遗传分析技术。它基于酵母细胞在特定条件下能够进行性状表达的能力，通过将两个不同的酵母株杂交，观察它们的后代表现出的特定性状，从而了解这些性状背后的遗传变化。酵母双杂的原理涉及到多个因素，下面我们将详细探讨其中的几个主要方面。 1. 酵母细胞的基本生物学特性 酵母细胞是一种单细胞真菌，相对于高等生物细胞而言，其体积和基因组相对较小，生长周期较短，生命周期较为简单和轻松。因此，酵母细胞成为了分子生物学研究中常用的模型生物之一。酵母细胞对环境变化的反应能力强，可以在不同的温度、pH值、营养物质等条件下进行生长，从而满足生命活动的需要。 2. 酵母表达系统的构建与优化 为了利用酵母细胞进行遗传分析，必须建立切实有效的表达系统来实现基因的外源表达和功能研究。酵母表达系统的优点在于其操作简单、易于维护和扩展。酵母表达系统的核心构建是将外来DNA片段嵌入酵母基因组中，通过编码之后的蛋白质在细胞内部进行活动，影响表现出来的生物学特性。通过不断地对酵母表达系统的构建与优

化，可以有效提高其操作性能，为酵母双杂交实验的开展提供了坚实的基础。 3. 酵母杂交的过程与特点 酵母双杂交的基本特征是将外源DNA片段插入到不同酵母株的染色体中，使得它们进一步控制性状表达。在杂交前，需要先将一段特定的序列嵌入到外源DNA片段中，以使其呈现可检测的表型。一旦杂交成功，杂交株会承担多种不同的表型。这些表型如何传递到后代，和直接交叉和突变等因素有关。通过对后代的不断筛选，可以获得对基因的分离，解释各种表型的利器。 4. 酵母双杂的应用 酵母双杂的应用范围非常广泛。在科学研究领域，它被用于鉴定基因与相互作用网络的建立，为基因组学、蛋白质组学等学科提供了重要工具。同时，在制药、食品安全等产业领域也有着广泛的应用，酵母双杂可以用于筛选候选药物靶点，也可以用于检测食品中的致病微生物和有害物质。 综上所述，酵母双杂交试验是一种基于酵母细胞表现出性状变化的遗传分析技术。其实现与优化需要考虑到酵母细胞的基本生物学特点和表达系统，了解酵母杂交的特点和应用场景，并不断地探索和完善其操作流程，从而为科学研究和实际应用带来更多的价值。

酵母双杂交技术的原理及其应用

酵母双杂交技术的原理及其应用 1. 引言 酵母双杂交技术是一种经典而常用的分子生物学技术，用于研究蛋白质间相互作用以及蛋白质与DNA或RNA的相互作用。本文将介绍酵母双杂交技术的原理及其应用。 2. 原理 酵母双杂交技术基于酵母细胞内的转录因子相互作用原理，利用酵母细胞内的转录活性来检测蛋白质间的相互作用。其基本步骤如下： 1.构建载体：将目标蛋白质的编码序列克隆到酵母双杂交载体中，该载 体通常包含一个激活域和一个DNA结合域。 2.构建酵母菌株：将构建好的双杂交载体转化到酵母菌株中，产生转录 因子的表达。 3.杂交实验：将两个不同的酵母菌株分别转化目标蛋白质的编码序列， 使得两个蛋白质分别与激活域和DNA结合域相连。 4.检测蛋白质相互作用：利用报告基因检测酵母菌株中的转录活性，若 目标蛋白质间存在相互作用，则报告基因被激活，并产生可观察的表型。 3. 应用 3.1 蛋白质相互作用研究 酵母双杂交技术广泛应用于研究蛋白质间的相互作用关系。通过构建不同的载体和菌株，可以很方便地筛选和鉴定蛋白质相互作用的结构域和关键基序。这有助于揭示蛋白质相互作用的机制和信号通路。 3.2 酶底物筛选 酵母双杂交技术还可以用于酶底物的筛选。通过将酶和可能的底物序列构建成双杂交载体，并转化到酵母菌株中，可以快速筛选出与酶底物结合的蛋白质。这对于研究酶的底物特异性和酶促反应机理具有重要意义。 3.3 药物靶点筛选 利用酵母双杂交技术，可以通过构建包含药物分子和可能的靶点蛋白质的双杂交载体，进行药物靶点的筛选。这种方法可以高效地从大量的分子库中筛选出与药物相互作用的潜在靶点，对于药物开发具有重要意义。

酵母双杂交原理

酵母双杂交系统原理 酵母双杂交系统(Yeast Two-hybrid System由Fields和Song等首先在研究真核基因转录调控中建立。典型的真核生长转录因子，如GAL4、GCN4、等都含有二个不同的结构域:DNA 结合结构域(DNA-binding domain)和转录激活结构域(transcription-activating domain)。前者可识别DNA上的特异序列，并使转录激活结构域定位于所调节的基因的上游，转录激活结构域可同转录复合体的其他成分作用，启动它所调节的基因的转录。二个结构域不但可在其连接区适当部位打开，仍具有各自的功能。而且不同两结构域可重建发挥转录激活作用。酵母双杂交系统利用杂交基因通过激活报道基因的表达探测蛋白－蛋白的相互作用。主要有二类载体:a含DNA -binding domain的载体;b含DNA-activating domain的载体。上述二类载体在构建融合基因时，测试蛋白基因与结构域基因必须在阅读框内融合。融合基因在报告株中表达，其表达产物只有定位于核内才能驱动报告基因的转录。例如GAL4-bd具有核定位序列(nuclear-localization sequence)，而GAL4-ad 没有。因此，在GAL4-ad 氨基端或羧基端应克隆来自SV40的T-抗原的一段序列作为核定位的序列。 双杂交系统的另一个重要的元件是报道株。报道株指经改造的、含报道基因(reporter gene)的重组质粒的宿主细胞。最常用的是酵母细胞，酵母细胞作为报道株的酵母双杂交系统具有许多优点:〈1〉易于转化、便于回收扩增质粒。〈2〉具有可直接进行选择的标记基因和特征性报道基因。〈3〉酵母的内源性蛋白不易同来源于哺乳动物的蛋白结合。一般编码一个蛋白的基因融合到明确的转录调控因子的DNA—结合结构域(如GAL4-bd, LexA-bd)；另一个基因融合到转录激活结构域(如GAL4-ad, VP16)。激活结构域融合基因转入表达结合结构域融合基因的酵母细胞系中，蛋白间的作用使得转录因子重建导致相邻的报道基因表达(如lacZ),从而可分析蛋白间的结合作用。 酵母双杂交系统能在体内测定蛋白质的结合作用，具有高度敏感性。主要是由于：①采用高拷贝和强启动子的表达载体使杂合蛋白过量表达。②信号测定是在自然平衡浓度条件下进行，而如免疫共沉淀等物理方法为达到此条件需进行多次洗涤，降低了信号强度。③杂交蛋白间稳定度可被激活结构域和结合结构域结合形成转录起始复合物而增强，后者又与启动子DNA结合，此三元复合体使其中各组分的结合趋于稳定。④通过mRNA产生多种稳定的酶使信号放大。同时，酵母表型，X-Gal及HIS3蛋白表达等检测方法均很敏感。 酵母双杂交筛选原理 双杂交系统的建立得力于对真核生物调控转录起始过程的认识。细胞起始基因转录需要有反式转录激活因子的参与。80 年代的工作表明, 转录激活因子在结构上是组件式的(modular),即这些因子往往由两个或两个以上相互独立的结构域构成其中有DNA结合结构域(DNA binding domain,简称为DB,? BD)和转录激活结构域(activation domain,简称为AD),它们是转录激活因子发挥功能所必需的。单独的DB虽然能和启动子结合，但是不能激活转录。而不同转录激活因子的DB和AD形成的杂合蛋白仍然具有正常的激活转录的功能。如酵母细胞的Gal4蛋白的DB与大肠杆菌的一个酸性激活结构域B42融合得到的杂合蛋白仍然可结合到Gal4结合位点并激活转录。 Fields等人的工作标志双杂交系统的正式建立。他们以与调控SUC2基因有关的两个蛋白质Snf1和Snf2为模型，将前者与Gal4的DB结构域融合，另外一个与Gal4的AD结构域的酸性区域融合。由DB和AD形成的融合蛋白现在一般分别称之为“诱饵” (bait)和“猎物” 或靶蛋白(prey or target protein)。如果在Snf1和Snf2之间存在相互作用，那么分别位于这两个融合蛋白上的DB和AD就能重新形成有活性的转录激活因子，从而激活相应基因的

(完整版)酵母双杂交原理

(完整版)酵母双杂交 原理 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN

酵母双杂交系统原理 酵母双杂交系统(Yeast?Two-hybrid?System)由Fields和Song等首先在研究真核基因转录调控中建立。典型的真核生长转录因子，如GAL4、GCN4、等都含有二个不同的结构域: DNA结合结构域(DNA-binding domain)和转录激活结构域(transcription-activating domain)。前者可识别DNA上的特异序列，并使转录激活结构域定位于所调节的基因的上游，转录激活结构域可同转录复合体的其他成分作用，启动它所调节的基因的转录。二个结构域不但可在其连接区适当部位打开，仍具有各自的功能。而且不同两结构域可重建发挥转录激活作用。酵母双杂交系统利用杂交基因通过激活报道基因的表达探测蛋白－蛋白的相互作用。主要有二类载体: a 含DNA -binding domain的载体; b 含DNA-activating domain的载体。上述二类载体在构建融合基因时，测试蛋白基因与结构域基因必须在阅读框内融合。融合基因在报告株中表达，其表达产物只有定位于核内才能驱动报告基因的转录。例如GAL4-bd具有核定位序列(nuclear-localization sequence)，而GAL4-ad没有。因此，在GAL4-ad氨基端或羧基端应克隆来自SV40的T-抗原的一段序列作为核定位的序列。 双杂交系统的另一个重要的元件是报道株。报道株指经改造的、含报道基因(reporter gene)的重组质粒的宿主细胞。最常用的是酵母细胞，酵母细胞作为报道株的酵母双杂交系统具有许多优点: 〈1〉易于转化、便于回收扩增质粒。〈2〉具有可直接进行选择的标记基因和特征性报道基因。〈3〉酵母的内源性蛋白不易同来源于哺乳动物的蛋白结合。一般编码一个蛋白的基因融合到明确的转录调控因子的DNA－结合结构域(如GAL4-bd， LexA-bd)；另一个基因融合到转录激活结构域(如GAL4-ad，VP16)。激活结构域融合基因转入表达结合结构域融合基因的酵母细胞系中，蛋白间的作用使得转录因子重建导致相邻的报道基因表达(如lacZ)，从而可分析蛋白间的结合作用。 酵母双杂交系统能在体内测定蛋白质的结合作用，具有高度敏感性。主要是由于：①采用高拷贝和强启动子的表达载体使杂合蛋白过量表达。②信号测定是在自然平衡浓度条件下进行，而如免疫共沉淀等物理方法为达到此条件需进行多次洗涤，降低了信号强度。③杂交蛋白间稳定度可被激活结构域和结合结构域结合形成转录起始复合物而增强，后者又与启动子DNA结合，此三元复合体使其中各组分的结合趋于稳定。④通过mRNA产生多种稳定的酶使信号放大。同时，酵母表型，X-Gal及HIS3蛋白表达等检测方法均很敏感。 酵母双杂交筛选原理 双杂交系统的建立得力于对真核生物调控转录起始过程的认识。细胞起始基因转录需要有反式转录激活因子的参与。80年代的工作表明, 转录激活因子在结构上是组件式的(modular), 即这些因子往往由两个或两个以上相互独立的结构域构成, 其中有DNA结合结构域(DNA binding domain, 简称为DB， BD)和转录激活结构域(activation domain, 简称为AD), 它们是转录激活因子发挥功能所必需的。单独的DB虽然能和启动子结合, 但是不能激活转录。而不同转录激活因子的DB和AD形成的杂合蛋白仍然具有正常的激活转录的功能。如酵

酵母单双杂交原理

酵母单双杂交原理 酵母单双杂交是一种常用的遗传学实验方法，用于研究酵母细胞中基因的功能和相互作用。该方法基于酵母细胞的性别特性和遗传特性，通过交配产生单倍体和双倍体的酵母细胞，从而实现对基因的分离和分析。 酵母菌是一种单细胞真核生物，其遗传特性与其他真核生物类似，具有两个性别类型：雌性和雄性。雌性细胞称为a型细胞，雄性细胞称为α型细胞。在酵母的生命周期中，单倍体细胞可以通过有丝分裂不断繁殖，也可以通过配子体形成双倍体细胞。 酵母单双杂交的基本原理是将a型和α型的酵母细胞进行交配，形成双倍体细胞。具体步骤如下： 1. 培养酵母细胞：首先，分别培养纯合的a型和α型酵母细胞。培养条件包括适当的培养基和温度，以及适当的培养时间，使酵母细胞处于最佳生长状态。 2. 交配：将纯合的a型和α型酵母细胞混合在一起，通过搅拌或震荡等方式使其充分接触。在一定条件下，a型和α型酵母细胞会发生交配，并形成双倍体细胞。 3. 选择双倍体细胞：将混合后的酵母细胞接种在含有特定抗生素的培养基中。抗生素可以选择性地杀死单倍体细胞，而对双倍体细胞

不起作用。这样就可以通过选择性培养，筛选出双倍体细胞。 4. 分离双倍体细胞：将筛选出的双倍体细胞进行分离，分别培养成单倍体细胞。这可以通过稀释培养、染色体分离或其他方法实现。通过酵母单双杂交实验，可以研究基因的功能和相互作用。通过将感兴趣的基因与报告基因或标签基因相连，可以观察其在双倍体细胞中的表达情况。此外，还可以通过检测特定基因在双倍体细胞中的相互作用，探索基因网络和信号传导途径。 酵母单双杂交方法具有以下优点： 1. 快速：酵母细胞繁殖快速，培养周期短，可以在短时间内获得大量的杂交细胞。 2. 简单：酵母单双杂交实验步骤简单，操作相对容易，不需要昂贵的设备和材料。 3. 灵活性：酵母单双杂交方法可以用于不同的研究目的，包括研究基因的功能、相互作用、信号传导途径等。 4. 可靠性：酵母单双杂交方法已被广泛应用于许多研究领域，具有较高的可靠性和重复性。 总结起来，酵母单双杂交是一种常用的遗传学实验方法，通过交配和选择分离，可以获得双倍体酵母细胞，用于研究基因的功能和相

酵母双杂交系统的原理

酵母双杂交系统的原理 酵母双杂交(systems)系统是一种基于酵母(yeast)细胞的生物技术，该技术用于研究蛋白质相互影响及其在蛋白质互作网络中的作用。该技术采用重组DNA 技术将目标基因插入酵母细胞的基因组内，在酵母细胞内表达融合蛋白，通过检测融合蛋白的相互作用来分析蛋白质间的相互作用关系。 酵母双杂交系统的原理： 酵母双杂交系统(principle of yeast two-hybrid system)基于蛋白质间的相互作用原理，其中包括：转录调控、信号传递及代谢途径等方面。首先需要构建两个载体，一个是酵母转录因子的DNA结合结构域（BD）融合载体，另一个则是酵母活化装置的活化结构域（AD）融合载体。在BD载体中含有一个目标基因的蛋白质结构域，该载体专门用于识别具有相互作用能力的肽链。这个肽链是作为目标基因的蛋白质结构域插入到BD载体的后端，从而形成一个融合蛋白(BD-Target)。 在AD载体则含有另一目标基因的蛋白质结构域，该结构域是作为另一个相互作用配体的蛋白质结构域插入到AD载体的后端，并形成一个融合蛋白 (AD-Target)。当两个融合蛋白(BD-Target和AD-Target)进入同一个酵母细胞时，它们会自行相互结合。这种相互结合会使BD域融合物释放出其与DNA结合的传输活性。该生物技术利用此原理，通过分离酵母细胞中的mRNA，并对其进行筛查确定其结合后的特异性。同时，酵母细胞也会检测信息的转移，并以

此促进由两个融合蛋白之间的相互作用而激活的报告基因的表达。这些报告基因可以编码酵母细胞中可见性较高的荧光蛋白，从而方便检测生物体中的酵母如何解释信号。 酵母双杂交系统的优势： 酵母双杂交系统是一种非常有用的方法，可以在操作简单的情况下，高效地分析蛋白质间的相互作用及其生物学意义。酵母双杂交系统的优点如下： 1.可高效筛选蛋白质相互作用：酵母双杂交系统在高通量筛选系统中表现出良好的性能表现；这表明可以将其用于大规模筛选目标蛋白质相互作用蛋白。 2.对污染杂交合物的筛查能力优异：酵母双杂交系统能够作为一种非常准确的分析方法，利用了天然基因检测机制的特殊协同作用。循环流播的扩增技术也意味着在信号消失之前这些分析将变得更加有可能。 3.操作环境友好：酵母双杂交系统是一种非常安全的方法，非常适用于资深研究者和初学者进行实验研究。它也易于各种样品类型和些微样品量的测试。 4. 可探索超过两种蛋白质之间的相互作用：扩展型双杂交系统在遇到如目标蛋白序列长度的导致的恰当配体相互作用领域出现分歧的情况以及有多个配体的情况时会更具优势。