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上海信帆生物:全新的蛋白相互作用分析工具

更新時間:2016-05-04      瀏覽次數:2764

在細胞中,蛋白質并不是孤單的個體。大多數蛋白通過與分子伴侶或其他蛋白形成復合物而發揮其功能。因此,在了解細胞的生物學特性時,蛋白質相互作用(PPI)研究就成了重要一環。在藥物開發的過程中,這一信息也至關重要,有助于確認藥物靶點。

一提起蛋白質相互作用研究,你的腦海中可能馬上浮現出:酵母雙雜交、免疫共沉淀等技術。的確,這些都是經典方法,可有效檢測體內體外蛋白質相互作用。然而,它們不能提供動態的蛋白相互作用信息,似乎還缺乏一些說服力?;诖?,共振能量轉移這種方法受到人們的青睞。這種能量轉移有著嚴格的距離限制(< 10 nm),特別適合評估蛋白質的相互作用。

它的原理并不復雜,就是兩個蛋白分子靠近時,激發態能量從一個熒光基團轉移到另一個。生物發光共振能量轉移(BRET)和熒光共振能量轉移(FRET)都屬于這種方法。它們的主要區別在于,FRET涉及到兩個熒光基團之間的能量轉移,其中一個需要適當光源的外部激發,而BRET在底物被氧化之后發生,因此不需要外部激發。如此看來,BRET相對FRET有不少優點,比如無需激發光,背景更低,也避免了光漂白和自發熒光等問題。

BRETzui初是在海洋生物中觀察到的,如水母和海腎。之后,人們將其用于動物和植物研究。在BRET技術中,蛋白A融合螢光素酶(通常是海腎螢光素酶),作為能量供體,蛋白B則融合帶有熒光基團的標簽蛋白,作為能量受體。如果蛋白A和B存在相互作用,加入螢光素酶底物后,螢光素酶發光可以激發鄰近的蛋白B的熒光基團發光。如果沒有相互作用,那就沒有熒光咯。

大幅改良的BRET平臺

目前,人們大多使用海腎螢光素酶(Rluc)作為能量供體,黃色熒光蛋白(YFP)作為能量受體,在這之間實現能量轉移。然而,Rluc和YFP的光譜接近,產生了明顯的背景。這種高背景增加了檢測噪音,也降低了靈敏度和動態范圍。

于是,Promega對BRET方法進行大幅改良。它使用NanoLuc® 螢光素酶作為能量供體,而HaloTag® 蛋白標記的NanoBRET™ 618熒光基團作為能量受體,帶來了的NanoBRET™ 技術。

集兩大于一身的NanoBRET™,可不是鬧著玩的。NanoLuc® 螢光素酶的分子量僅為19 kDa(171個氨基酸),更適合于構建融合蛋白。別看它小,它的光信號比海腎螢光素酶高兩個數量級,因此極少量也能準確定量,特別適合細胞水平蛋白相互作用的研究。

至于能量受體,Promega利用HaloTag® 蛋白標簽技術來構建。在評估了一系列熒光基團之后,他們選擇了NanoBRET™ 618配基。它與NanoLuc® 的波長配對更加,使得檢測數據更加出眾。于是,來自NanoLuc® 供體的明亮的藍移發光信號耦合到遠紅移的HaloTag® 受體上后,光譜疊加更佳、信號更強、且與傳統的BRET分析相比背景更低。

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