Summary

효모 두 하이브리드 화면을 사용하여 비 경작 식물 병원체로부터 세균 이펙터의 기능을 해결했습니다

Published: January 20, 2017
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Summary

세균 이펙터 단백질 성공적인 감염의 확립에 중요하다. 이 프로토콜은 천연 식물 호스트에 세균 이펙터 단백질의 단백질 결합 파트너의 실험 식별을 설명합니다. 효모 두 하이브리드 화면을 통해 이러한 이펙터 상호 작용을 확인하는 분자 병원성 전략을 탈피하는 중요한 도구가되었습니다.

Abstract

질병 발현의 분자 메커니즘을 해결했습니다 것은 식물 과학 병리와 증상의 발전을 이해하는 것이 중요합니다. 박테리아는 자신의 이익을 위해 자신의 호스트 신진 대사를 조작하기 위해 다른 전략을 진화했다. 이 박테리아 조작은 종종 심각한 증상 개발 또는 영향을받는 식물의 죽음과 연결되어있다. 호스트 조작에 책임이있는 특정 박테리아 분자를 결정하는 것은 미생물 연구의 중요한 분야가되고있다. 불리는이 박테리아 분자의 식별 한 후 "이펙터,"그들의 기능을 규명하는 것이 중요하다. 직접적인 방법은 이펙터의 기능은 효모 두 하이브리드 (Y2H) 화면을 통해 자연 호스트에서의 단백질 바인딩 파트너를 식별하는 것입니다 결정합니다. 일반적으로 호스트는 실리 알고리즘의 모든 의해 충분히 예상 할 수없는 수많은 잠재적 인 바인딩 파트너를 항구. 따라서 PERFO 할 수있는 최선의 선택표현 호스트 단백질의 전체 라이브러리에 대한 가상 이펙터로 화면을 RM은. 원인이 에이전트가 피토 플라스마와 같은 uncultivable 경우는 특히 도전이다. 이 프로토콜은 피토 플라스마에 감염된 나무가 우거진 호스트 공장, 잠재적 인 이펙터의 증폭 및 Y2H 화면과 식물의 분자 상호 작용 파트너의 후속 식별에서 DNA 정제에 대한 단계별 지침을 제공합니다. Y2H 화면은 일반적으로 사용되는 경우에도, 비용의 Y2H 서비스를 제공 바이오텍 회사에이 기술을 조달하는 경향이있다. 이 프로토콜은 표준 실험실 기술을 사용하여 임의의 품위를 갖추고 분자 생물학 실험실에서 Y2H을 수행하는 방법에 대한 지침을 제공합니다.

Introduction

효모 두 하이브리드 스크린 (Y2H)는 11 약 27 년전 한 개발 널리 특정한 단백질 – 단백질 상호 작용이 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10을 결정하는 다양한 분야에 사용되어 이후가 있었다 . 호스트 표적 단백질 세균성 이펙터의 물리적 상호 작용은 종종 표적 단백질의 기능 조작을위한 전제 조건이다. 이러한 상호 작용을 분석하는 것은 감염 생물학 12, 13, 14, 15의 다양한 섹터의 포커스를 이동,"16, 17, 18. Y2H 화면의 원리는 두 단백질의 상호 작용은 리포터 유전자의 발현을 구동하는 기능 전사 인자의 재구성을 유도한다는 것이다. 공지 이펙터 (>을"미끼 ")는 병진 융합 DNA의 결합 도메인 전사 인자 (DBD)와 전위의 상호 작용 파트너 (이하 "먹이") 상호 작용 파트너 잠재적 라이브러리 알 때문이다. 각각의 전사 인자의 활성 도메인 (AD)에 융합에 인터랙은 소위로 복제됩니다 "먹이 라이브러리."일반적으로,이 라이브러리가 만든 DBD 인코딩 미끼 벡터와 호환되는 AD를 인코딩 적절한 먹이 벡터 발현 플라스미드로 cDNA를 클로닝하여. 상호 작용의 경우, 재구성 된 전사 인자는 일반적 효모의 성장 선택 사용 리포터 유전자의 발현을 유도한다.을인터랙의 식별은 플라스미드 특이 적 프라이머와 먹이 플라스미드를 시퀀싱에 의해 달성된다.

박테리아는 조작과 호스트의 신진 대사를 공격 또는 방어 메커니즘을 회피하고 다른 세균 분비 시스템 19, 20, 21을 통해 이펙터 분자를 분비하는 다양한 전략을 개발했다. 이러한 세균 이펙터의 결합 파트너를 결정하는 것은 따라서 호스트의 조작 경로를 식별하는 첫 번째 단계입니다. 이것은 특정 병원성 메카니즘의 개선 된 이해를 이끈다.

Y2H 스크린 phytoplasmoses 동안 박테리아 효과기 작용을 식별하기 위해 수행되며, 종종 Y2H는 피토 플라스마 조사 22, 23 분자 병원성 메카니즘의 상기 특성화 중요한 초기 실험이다. 그러나, 충족대부분의 출판물에서 HOD 설명은 오히려 부족하고, 이러한 기술들은 생명 공학 회사에 아웃소싱하고 있습니다. 이 방법의 가능성에 관심을 끌기 위해,이 프로토콜은 자연 호스트에 세균 이펙터 분자의 상호 작용 파트너를 식별하기 위해 단계별로 정보를 제공합니다.

넓은 사용과 Y2H 화면의 빨리 감기 접근에도 불구하고, 특정 상호 작용은 효모 시스템에서 발생하지 않을 수도 있음을 잊어서는 안됩니다. 이 효모 세포는 특정 생물학적 제한으로 "생체 반응 용기"의 일종으로 사용되기 때문이다. 몇몇 저자들은 장점 및 Y2H 및 그 유도체 11, 24, 25, 26, 27의 단점을 해결했다. 일반적인 고려 사항은 효모 세포 적절한를 제공 할 수 있음을, 예를 들면, 아르유전자 발현 (포스트) 번역, 또는 각각의 단백질 translocational 조건은 연구되고. 이 화면에서 위음성 결과로 이어질 수 있습니다. 긍정적 인 상호 작용을 차례로 유물 할 수 있으며 (해당 호스트에 이펙터의 경우, 즉) 자연 상태에서 발생하지 않을 수 있습니다. 더 밀접하게 관련된 생물학적 시스템에서의 상호 독립적 인 테스트와 이종 효모 발현 시스템에서의 상호 작용을 확인하는 것이 필수적이다.

본 연구에서는 비 경작 식물 병원균 말리 Candidatus 피토 플라스마 (P.의 말리)에서 이펙터 ATP_00189의 결합 파트너가 확인되었다. 결과는 애플의 증식 (28), 유럽 (29)에 영향 사과 재배 지역에서 높은 경제적 손실을 유발하는 질병의 증상 개발의 기초가되는 분자 메커니즘에 중요한 통찰력을 제공합니다.

Protocol

1. 감염된 사과 나무에서 뿌리와 잎 샘플을 수집 참고 : 병원체 특정 DNA가 뿌리 나 잎에서 정제 할 수있다. 다음 섹션에서는 모두의 샘플링을위한 프로토콜을 제공합니다. DNA의 준비를 위해 뿌리에서 시료 채취 및 준비 "애플 확산"특이 증상 (30), (31) 및 증상 무료 제어 나무와 감염된 나무를 식별합니다. 1cm 내지 5cm의 길이 – 깨끗한 전지 가위를 사용하여, 0.5 직경을 갖는 루트 샘플을 잘라. 루트 시스템의 세 가지 다른, 먼 사이트에서 컷 샘플은 적절하게 표시된 비닐 봉지에 넣어. 냉장 열 팩 추운 상자에 샘플을 유지하고 추가 처리 할 때까지 4 ° C의 냉장고에 보관. 참고 : 루트 아키텍처와 구조가 생리적 상태 오에 대해 다를 수 있습니다트리 바. 세 가지 다른 사이트에서 샘플 너무 얇은 작은 뿌리을하지 않는 것이 중요합니다. 샘플을 4 ° C에서 몇 일 동안 저장 될 수 있지만, 더 긴 저장 시간은 성형의 위험을 증가시킨다. 썩은 샘플 DNA의 제조에 이용 될 수 없다. 토양을 제거하기 위해 물을 뿌리 샘플을 씻어. 멸균 페트리 접시에 넣고 루트 표피와 피질을 제거하는 살균 메스를 사용합니다. 70 % (v / v)의 에탄올 수용액에 찍어 닦아 깨끗하고 보풀이없는 조직에 메스를 청소하고 불 (예를 들어, 분젠 버너)를 통해 열 소독. 멸균 2.0 ML의 반응 튜브에 다진 체관부 100 mg의 – (30), 메스와 체관부 스크래치 작은 조각으로 잘라하고, 나누어지는. 몇 달 동안 -80 ° C에서 샘플을 저장합니다. 샘플 수집 및 잎에서 준비 하는 감염과 증상이 컨트롤 트리를 확인의 단계 1.1.1.1에서 설명하고, 나무 당 열 상처 잎을 선택합니다. 조건에 따라 하나의 나무는 충분하다. 물에 잎을 씻어 70 % (v / v)의 에탄올 용액을 분사하여 표면을 청소합니다. 멸균 페트리 접시에 잎을 넣고 멸균 메스 각 잎의 주맥 (중심 정맥)을 해부하다. 의 주맥에서 표피와 피질을 제거 작은 조각으로 주맥을 절단하고, 멸균 2.0 ML의 반응 관에 주맥 조직의 나누어지는 100 mg을. 몇 개월 동안 -80 ° C에서 DNA 준비 또는 저장소에 대해 즉시 샘플을 사용합니다. 100 mg의 부분에있는 식물 재료 나누어지는 것이 편리하다 결국 저장을 동결 :합니다. 각 분취 직접 DNA의 제조에 이용 될 수있다. 냉동 식물 재료는 덩어리를 형성하는 경향이 있기 때문에 깊은 냉동 식물 재료를 계량하는 것은 번거 롭다. 2. 세틸 트리메틸 암모늄 브로마이드 (CTAB)는 DNA 제조 기반 <p class = "jove_content"는> 주 : DNA는 식물 재료에 대한 열 기반 DNA 정제 방법을 사용하여 정제 할 수있다. 이 섹션에서는 DNA 정화용 CTAB 기반 방법을 설명한다. DNA의 정제는 32 곳에 기재된 변성 프로토콜에 기초하여 수행된다. 다음 버퍼를 준비합니다 CTAB 버퍼 (: 364.45 g / 몰 CTAB, M 연구)를 100mM 트리스 히드 록시 메틸 아미노 메탄 (트리스, M의 R : 121.14 g / ㎖), 1.4 M 염화나트륨 (NaCl을, M의 R : 58.44 g V의 세틸 트리메틸 암모늄 브로마이드 / w 1 % 녹여 / 몰), 20 mM의 에틸렌 디아민 테트라 아세트산이 나트륨 염 (NaEDTA, M의 R : 372.24 g / mol)을 물하고는 pH를 8.0으로 조정한다. N-Lauroylsarcosine 버퍼 :와, 100 mM 트리스, 물에 20 mM의 NaEDTA 8.0으로 pH를 조절 : N-lauroylsarcosine 나트륨 염 (33) (293,38 g / 몰 M r에) V / w는 10 %를 녹여. 트리스 EDTA (TE) 버퍼 : 물과 autocl 10 mM 트리스 및 1 mM의 NaEDTA을 녹여솔루션을 들이죠. 초산 암모늄 용액 : 물에 솔루션 120 ° C에서 그것을 압력솥 20 분 동안 1.2 바 : 5 M 암모늄 아세테이트 (77,0825 g / 몰 M의 r)을 준비합니다. CTAB 완충액 300 μL, N-Lauroylsarcosine 버퍼의 30 μL, 테 K의 6 μL의 (10 μg의 / μL) 12 μL 신선한 또는 냉동 다진 식물 재료 (단계 1.1.2.2.) 100 mg의 – 30 믹스 2- 머 캅토 에탄올 (34) (M 연구 : 78,13 g / 몰). 60 ° C에서 60 분 동안 흔들어. 믹스 진행하기 전에 실온으로 냉각 할 수 있습니다. 초산 암모늄 용액 360 μL를 추가하고 적극적으로 섞는다. 용액을 5 분 동안 앉아하고 실온에서 10 분 동안 15,000 × g으로 원심 분리하여 그것을하자. 깨끗한 유리 병에 뜨는을 전송하고 얼음처럼 차가운 이소프로판올 (35)의 720 μL를 추가합니다. -20 ℃에서 적어도 30 분 동안 DNA를 침전. 4에서 30 분 동안 15,000 × g으로의 혼합을 원심C를 ° 상층 액을 버린다. 얼음처럼 차가운 70 % 에탄올 500 μL로 펠렛을 씻고 4 ° C에서 5 분 동안 15,000 XG에 그것을 스핀 다운. 에탄올 뜨는을 취소하고 즉시 잔류 방울을 제거하기 위해 깨끗한 종이 타월에 유리 병을 찍어. 가능한 한 많은 액체를 제거해야합니다. 15 ~ 20 분 동안 또는 진공 농축 원심 분리기에서 2 ~ 3 분 동안 펠렛을 공기 – 건조. 과잉 난방 또는 확장 증발 배 펠렛을 지나치게 건조하지 마십시오. TE 완충액 700 μL에 펠렛을 재현 탁하고 결국 용해를 촉진하기 위해 37 ° C로 가온. 의 RNAse 10 μL (10 μg의 / μL)를 추가하고 300 rpm으로 떨고, 37 ° C에서 15 분 동안 그것을 품어. 이소 아밀 알코올 36 24 : 1을 잘 섞는다 클로로포름 700 μL를 추가합니다. 39 ° C에서 10 분 동안 20,000 XG에서 혼합 원심 분리하고 새로운 깨끗한 바이알에 상청액의 상부 위상을 옮긴다. 추가하여 상등액의 DNA를 침전(: 60.1 g / 몰 이소프로판올, M의 R) -20 ℃에서 적어도 30 분 동안 배양하고, 2- 프로판올 (35)의 700 μL. 4 ° C에서 30 분 동안 12,000 XG에서 혼합 원심 분리하고 상층 액을 버린다. 4 ℃에서 5 분 동안 12,000 XG에 70 % 에탄올 및 원심 분리기 500 μL와 펠렛을 씻으십시오. 단계 2.5에 기재된 바와 같이 펠렛을 건조. TE의 50 μL에 용해. PCR 3. 감지 Candidatus 피토 플라스마 말리 특정 DNA 클레아없는 물에 식물 재료 1:10 내지 정제 DNA를 희석하고 병원균 특이 적 프라이머 (37)와 PCR을 실행합니다. P. 말리 피토 플라스마 (37)에 대한 프라이머 및 프로브를 특정 정량적 PCR 프로토콜을 사용하여 식물 재료의 P. 말리 특정 DNA의 존재를 확인한다. CA의 각 프로브와 동일한 PCR을 수행하여 다른 16SrX의 피토 플라스마 부재의 유무를 확인차. P.의 prunorum와 모시합니다. P. 피리 DNA 37. 참고 : 비 감염된 나무에서 DNA는이 컨트롤에서 병원체의 부재를 확인뿐만 아니라 테스트해야합니다. 이 단계에서, 그것이 P. 말리 이외 피토 플라스마 종으로부터 증폭 이펙터의 위험을 증가시킬 것이기 때문에 다른 관련성 피토 플라스마 종의 DNA가 시료에 존재하지 않는 것이 중요하다. 다른 밀접하게 관련된 P. 말리 16SrX 그룹 피토 플라스마와 혼합 감염은 각각 프로브로 시료를 분석해서 배제한다. 예상되는 결과가 다른 16SrX의 피토 플라스마 부정적되어야하기 때문에, PCR 효능을 나타내는 적절한 양성 대조군을 포함하는 것이 중요하다. 4. 잠재적 인 이펙터 유전자를 증폭 Y2H 미끼 벡터에 서브 클로닝 프라이머 5를 사용 말리 P.의 phytoplasmal 유전자 atp_00189 (신호 펩티드 부분을 포함하지 않음)를 증폭-TCTCCTCCTAAAAAAGATTCTA -3- (정방향) 및 5- TATTATTTATCTTTATTTTTTTCCTT -3- (후진)을 각각 5 '과 3'말단에서의 EcoRI 및 SalI에 대한 제한 부위와. 열 기반 DNA 정제 방법과 PCR 생성물을 정제 하였다. 를 EcoRI 및 SalI로 결찰을 통해 Y2H 미끼 벡터 pLexA-N에 앰플 리콘을 복제. 참고 : 여기,를 EcoRI 및 SalI로 100 NG는 pLexA-N 벡터 유사 PCR 증폭 물과 1 U T4-리가 atp_00189 소화 15 NG와 결합 된 선형화. 결찰은 (25 ℃에서의 pH 7.9) 40 mM 트리스 – 염산을 함유하는 완충액에서 수행 하였다 된 10 mM의 MgCl 2, 10 mM의 디티 오 트레이 톨 (DTT, M의 R : 154.25 g / mol)를 0.5 mM의 아데노신 삼인산 (ATP, M R : 16 ° C 하룻밤 (14-20 시간)에서 10.0 μL의 총 부피 507.18 g / 몰). 아 X domestica에 결합 불특정 프라이머를 배제하기 위해 동일한 프라이머와 감염되지 않은 트리에서 DNA를 분석 </EM> DNA. E. 콜라이 electrocompetent 세포로 결찰 믹스 1 μL 변형 및 루리아 – 베르 타니에 카나마이신 내성 클론을 선택 (LB) 플레이트를 50㎍ / ㎖의 카나마이신 설페이트 (38)로 보충. 제조업체의 지침에 따라 열 기반 플라스미드 미니 준비 키트를 사용하여 선택한 세균 클론의 플라스미드 DNA를 정제하고, 시퀀싱 (39)에 의해 삽입의 성공적인 통합과 방향을 확인합니다. 잠재적 인 이펙터 단백질의 자기 활성화 (자동 활성화) 5. 시험 다음 버퍼와 성장 미디어를 준비합니다 주 : 효모 선택적 판 하이픈의 명칭과, 각 매체의 누락 된 아미노산 약어는 "-"로 약칭하기 전에. 예를 들어, SD-TRP-레우 – 그의 판은 모든 아미노산하지만, TRP, 레우 자신이 포함되어 있습니다. 10 배 드롭 아웃 믹스 : 무게L- 아르기닌 염산염 200 mg의 (M 연구 : 210.66 g / mol)을, L 이소류신 300 mg의 (M 연구 : 131.17 g / mol)을, L – 리신 수화물 269 mg의 (M 연구 : 164.21 g / mol)을, L 메티오닌 200 mg의 (M r에 : 149.21 g / 몰), L- 페닐알라닌의 500 밀리그램 (M r에 : 165.19 g / 몰), L- 쓰 레오 닌 2 g (M r에 : 119.12 g / mol)을 300 mg의 L 티로신 (MR : 181.19 g / mol)를, L-우라실 (112.09 g / 몰) 200 ㎎, 및 L- 발린, 1.5 g (M 연구 : 117.15 g / 몰). 이중 증류수 1 L에 이들을 녹인 용액을 오토 클레이브. 4 ° C에서 솔루션을 유지합니다. 참고 : 각각의 드롭 아웃 믹스도 구입 혼합 될 수 있습니다. 10 배의 L-아데닌 보충 : L-아데닌 헤미 설페이트 염 (에이드, M의 R : 184.17 g / mol)을 100 mg의 무게를 두 번 증류수 50 ㎖에 용해. 필터는 0.22 ㎛의 세공 필터 솔루션을 살균. 10 배의 L 히스티딘 보충 : L – 히스티딘 염산염 일 수화물 100 mg의 무게 (자신, M r에 </suB> : 이중 증류수 필터 50ml에 209.63 g / mol)을 0.22 ㎛의 기공 필터로 멸균. 10 배 L 류신 부록 : 이중 증류수 50ml에 필터 0.22 μm의 기공 필터로 멸균 : L 류신 (113.17 g / 몰의 Leu, M의 R) 500 mg의 무게. 10 배의 L- 트립토판 부록 : 이중 증류수 50ml에 필터 0.22 μm의 기공 필터로 멸균 : L- 트립토판 (204.23 g / 몰 TRP, M의 R) 100 mg의 무게. SD-TRP-레우 – 그의 – 에이드 – 중간 플레이트 (아미노산없이) V 효모 질소베이스 / w 0.67 %를 용해 2 % w / V의 D-포도당 일 수화물 : 이중에서 (M r에 198.17 g / 몰) 물과 오토 클레이브를 증류. 한천 플레이트를 들어, w 2 % / 고압 증기 멸균 이전에 V 한천 (미생물 등급)를 추가합니다. 선택적 판을 준비, 멸균 SD-TRP-레우 – 그의 – 에이드 매체에 아미노산 원액의 1 배를 추가합니다. 판을 준비 할 때, 한천을 추가하기 전에 ~ 50 ° C로 냉각되어 있는지 확인아미노산. 멸균 주식 솔루션을 유지합니다. YPAD 매체 : (: 184.17 g / 몰 M r에), 및 / V 포도당 일 수화물에 w 2 % 1 V 효모 추출물 / w %, w 2 % / V 펩톤 (미생물 학년), w 0.004 % / V 아데닌 헤미 설페이트 염을 용해 물과 오토 클레이브를 두 번 증류. YPAD 한천 플레이트를 들어, V 한천 / w 전에 오토 클레이브에 2 %를 추가합니다. 배 YPAD을 제조하려면 전술 한 성분의 두배 농도를 사용한다. 참고 : 인해 매체에서 포도당의 높은 농도 (선택 사항), 배 YPAD 매체는 고압 증기 멸균 후 어두운 갈색이된다. 대체하는 40 % (W / V) 포도당 스톡 용액을 제조하고, 0.22 ㎛의 필터를 통과시켜 멸균 할 수있다. 필터 멸균 글루코스 스톡 용액을 무균 조건 하에서 멸균 배 YPAD (결여 글루코오스)에 첨가된다. 볼륨 오류를 방지하기 위해, 배 YPAD은 10 배 포도당 용액을 연속적으로 첨가되는 것을 염두에두고 준비해야합니다. 즉, 수단, 예를 들면, 1 대신 L 오 그F 매체 만 900 ㎖의 (글루코스를 제외한 모든 성분을 포함 함)을 제조하고 멸균 후 글루코스 원액 100㎖를 첨가한다. 테스트 자체 활성화를위한 리튬 아세테이트 매개 효모 변환 킬 사카로 마이 세스 세레 비지 기자 변형 NMY51 40 (NMY51 : MATahis3Δ200 trp1-901 leu2-3,112 ade2 LYS2 : :( lexAop) 4 HIS3 URA3 : :( lexAop) 8 lacZ의 ade2 : :( lexAop) 8 ADE2 GAL4)가에서 YPAD 한천 접시에 냉동 글리세롤 주식과는 30 ° C에서 48 시간 동안 그것을 품어. 이 판에서 식민지를 선택하고 YPAD 매체의 50 ㎖를 접종. 효모가 성장하고 성장을 모니터링하기 위해 정기적으로 OD 600을 측정 할 수 있습니다. 효모가 최종 OD 0.5-0.8의 600로 성장할 수 있습니다. 5 분 동안 700 XG에이를 원심 분리하여 세포 펠렛을 두 번 증류수, 멸균 물 2.5 mL에 그들을 재현 탁. 효모 현탁액 100 μL와 여섯 분취 량을 준비하고 50의 240 μL를 추가% W / V의 폴리에틸렌 글리콜 4000 (PEG, M의 R : 3,500-4,000 g / mol)을 1 M 아세트산 리튬 이수화 물 36 μL (LiOAc, M의 R : 102.02 g / 몰) 및 / V w 2 % 25 μL 연어 정자 DNA (용해). 두 번 증류, 멸균 모든 시약을 준비합니다. 다음 플라스미드 벡터 DNA를 "A"에서 "F"로부터 효모 현탁액을 포함하는 여섯 개의 바이알을 레이블 추가 네거티브 컨트롤 : (a) 1.5 이펙터 (pLexA-N-atp00189 28)와 미끼 플라스미드 μg의 (b) 빈 먹이 플라스미드의 1.5 μg의 pGAD-HA (41), (c)는 빈 미끼 벡터의 1.5 μg의 pLexA-N (41), 및 (d) 1.5 빈 미끼 벡터 pLexA-N의 μg의 빈 먹이 플라스미드 pGAD-HA의 1.5 μg의; 양성 대조군 (전자) 양의 제어 미끼 플라스미드 DNA pLexA-p53의 41 포지티브 먹이 플라스미드 협정-largeT (41)의 1.5 μg의 1.5 μg의; 및 자기 활성 시험 (F) BA 1.5 μg의그것은 이펙터 (pLexA-N-atp00189)와 빈 먹이 플라스미드 pGAD-HA의 1.5 μg의 플라스미드. 적극적으로 반응을 혼합하고 물을 욕조에 42 ℃에서 45 분 동안 그들을 품어. 700 XG에 5 분 동안 세포를 펠렛과 상층 액을 버린다. 다음 선택적 플레이트에 50 μL 확산 (48.44 g / 몰의 NaCl, M의 R) 및 0.9 %의 250 μL (w / v)의 염화나트륨 용액 중에 세포를 재현 탁 SD-TRP SD-레우, SD-trp- 레우, SD-TRP-레우 – 자신의, 그리고 SD-TRP-레우 – 그의 – 에이드. 30 ° C에서 4 일 – 3 판을 품어. 배양 1 일 이후에, 마르지 판을 방지하기 위해 플라스틱 파라핀 필름 번호판을 봉인. 접시에 효모의 성장을 확인합니다. 6. 테스트 이펙터의 식 이펙터 때의 N 말단에 연결되어 렉스-A 태그에 대한 항체로 웨스턴 블롯 (42)에 의해 조작자의 발현 테스트pLexA-N에서 표현했다. 주 : 병진 융합 렉스-A 태그는 관심있는 단백질의 실제 중량이 약 24 kDa의 추가 것을 고려한다. 웨스턴 블롯에서 단백질의 크기를 식별 할 때 중요하다. 7. Y2H 화면 킬은 pLexA-atp00189 (이펙터)는 신선한 SD-TRP 플레이트에 NMY51을 -transformed하고 2 성장하자 – 빨간색 식민지가 나타날 때까지, 30 ° C 3 일. 한천 플레이트에서 빨간색 식민지 작은 진탕 플라스크에 SD-TRP 매체의 3 mL의 접종 120에서 진탕 30 ° C에서 밤새 품어 – 150 rpm으로. 밤새 문화 1 mL를 진탕 플라스크에 SD-TRP의 20 ㎖를 접종하고 8 시간 동안 성장할 수 있습니다. SD-TRP 매체를 추가하여 600 = 0.2 중독 및 스타터 문화 각 10 mL로 플라스크를 흔들어에서 배 100 mL로 접종하는 문화를 조정합니다. 30 ℃에서 진탕 하룻밤 성장. 참고 : 효모 6 중독에 성장하지 않는 것을 확인하십시오00> 0.5과 신선한 SD-TRP로 희석. 외경 600 펠렛 (120) OD 600 측정 '단위를. " 600 1.2의 OD를 측정하는 경우, 예를 들어, 100 ㎖ 스핀 다운 상등액을 폐기하고 자기 교반 막대 진탕 플라스크에 미리 가온 배 YPAD 800 ㎖의 펠렛을 재현 탁. , 2 ML의 나누어지는 스핀 다운 뜨는을 제거하고 물에 펠렛을 재현 탁. 효모 현탁액의 OD 600이 0.15과 0.2 사이에 있는지 확인하십시오. 그렇지 않은 경우, 2 배 YPAD으로 조정하거나 야간 문화에서 더 많은 효모를 추가합니다. 주 : 배 YPAD 암갈색이고 OD 측정 결과에 영향을 미칠 수있다. 따라서, OD를 결정하기 전에 물에 효모 세포를 재현 탁시킬 필요가있다. 배지의 어두운 착색을 방지하는 단계 5.1.8 참고로 설명 된 바와 같이 대안 적으로, 2 × YPAD는 별도로 글루코스 멸균함으로써 제조 될 수있다. 앱에 남아있는 효모 문화를 품다ropriately (2 L 진탕 플라스크에 800 mL의 또는 두 개의 1 L 진탕 플라스크에 2 × 400 mL로 분할) 진탕 플라스크 크기의 30 ° C, 120 부화 – 150 rpm으로. 0.6 (600)에 도달하는 OD (- 6 시간 4 소요)까지 매일 1.5 시간에 대한 OD 600을 측정합니다. 한편, 다음 단계에서 설명 된 솔루션을 준비한다. 리튬 아세테이트 – 매개 형질 전환 물 V 연어 정자 DNA / w 2 %를 용해시키고, 100 ℃에서 수욕에서 5 분 동안 500 μL를 끓인다. 2 분 동안 얼음에 튜브를 넣고 가열 단계를 반복합니다. 더 사용할 때까지 얼음에 DNA를 유지합니다. 다음 믹스를 준비합니다 : TE / LiOAC 믹스 : 멸균 두 번 증류수 21.84 mL의 1 M LiOAC의 3.08 mL의 100 mM 트리스의 3.08 ㎖ / 10 mM의 EDTA (7.5 산도)를 섞는다. PEG / LiOAc 믹스 : 및 PEG 4000 (/ V w) 50 %의 33.6 mL의 1 M LiOAc 4.2 mL를 mM 트리스의 4.2 ㎖ / 10 mM의 EDTA (7.5 산도)를 결합합니다. 원심 분리기 800 mL의 효모 문화 (OD 600 = 0.6)700 XG에서 5 분 세포를 펠렛하기 위해. 상등액을 제거하고 살균 이중 증류수 200 ml에 펠렛을 재현 탁. 5 분 700 XG에 다시 펠렛은 세포와 상층 액을 버린다. 참고 : 원심 분리에 대한 몇 가지 병에 필요한 분할하면 정지. 7.7.3에서 액체 볼륨. 및 7.7.4. 800 mL의 현탁액에서 파생 된 전체 펠릿을 참조하십시오. TE / LiOAc 혼합물 16 ㎖의 펠렛을 재현 탁하고 (단계 7.7.1.1 참조); 5 분 700 XG에 스핀 다운 및 상층 액을 버린다. TE / LiOAC 믹스의 9.6 ㎖의 펠렛을 재현 탁. pGAD-HA-의 cDNA 라이브러리 벡터의 7 μg의 12 유리 병, 2 % 연어 정자 DNA (단계 7.7 참조)의 100 μL, 및 PEG / LiOAc 믹스의 2.5 mL의 다음 반응은 적절한 크기의 반응 폴리 프로필렌 선박에 혼합 준비합니다. 12 병의 각 단계 7.10에서 효모 세포 현탁액 600 μL를 추가하고 1 분 동안 격렬하게 혼합한다. 수조의 30 ° C에서 45 분간 반응 혼합물을 인큐베이션격렬하게 15 분마다 혼합 거라고. 모든 바이알에 DMSO 160 μL를 추가하고 적극적으로 섞는다. 42 ° C에서 또 다른 20 분 믹스를 품어. 5 분 700 XG에 펠렛은 세포 상층 액을 제거하고 배 YPAD 3 mL에 각각의 펠렛을 재현 탁. 수영장 모두 100 mL로 진탕 플라스크에 (12 병에서 36 mL의 총에) 세포는 30 ° C에서 90 분, 120 rpm으로의 효모를 배양한다. 700 XG에 5 분 동안 세포를 펠렛과 상층 액을 버린다. 염화나트륨 (V / w) 멸균 0.9 %의 4.5 mL에 펠렛을 재현 탁하고 10 ㎖의 혈청 피펫 조심스럽게 피펫 팅에 의해 아래로 잘 섞는다. 50 μL를 철회하고 열배 일까지 1:10 내지 0.9 %의 NaCl에서 희석 준비 : 1,000. SD-TRP-레우 한천을 포함하는 90 mm 배양 접시에 각 희석의 플레이트 100 μL. SD-TRP-레우 – 그의 – 에이드 한천과 16 X 150 mm 직경의 페트리 접시에 희석 효모 재 부유의 나머지 부분을 확산. 자기 활성화를 줄이기 위해 중간에 3-AT를 추가합니다. 는 SD-TRP-레우을 품어30 ° C 네 일 3 일 동안 판과 SD-TRP-레우 – 그의 – 에이드 판. 참고 : 선택적 판에 표시 클론 (전위) 상호 작용 쌍이며 미끼 상호 작용 파트너에 대한 pGAD-HA 플라스미드 코딩을 수행한다. 는 SD-TRP-레우 선택 판에 다른 일련 희석의 식민지를 계산하여 형질 전환 효율을 결정합니다. 따기와 신선한 SD-TRP-레우 – 그의 – 에이드 선택적 접시에 멸균 피펫 팁과 식민지 줄무늬에 의해 각 클론을 전송합니다. 30 ° C에서 24 시간 동안 번호판을 품어. 다섯 구절의 총에 도달 할 때까지 매일이 단계를 반복합니다. 선택적 플레이트에서 클론의 8 분석 멸균 후드 아래에 각 복제에 대한 SD-TRP-레우 – 그의 – 에이드의 1 mL를 한 멸균 2 mL의 반응 튜브를 준비합니다. 뜨거운 바늘로 각각의 튜브에 구멍을 펀치와 가스 투과성 실러의 조각으로 구멍을 커버합니다. 신선한 식민지 동료와 각각의 유리 병을 접종 150 rpm으로 떨고, 30 ° C에서 24 시간 동안 배양 하나 클론 (5 번째 통로 후 클론을 사용하는 단계 7.17)에서 리얼. 참고 : 4 ° C에서 며칠 동안 저장 판에서 촬영 효모 액체 배지에서 24 시간 내에 충분히 성장하지 않기 때문에 그것은, 새로운 판에서 클론을하는 것이 중요합니다. 4,000 XG에서 5 분 동안 효모 펠렛과 상층 액을 버린다. (각각의 플라스미드 DNA 미니 프렙 키트) 적절한 재현 탁 버퍼에 펠렛을 재현 탁하고 신선한 2.0 mL로 반응 관에 옮긴다. 산 세척 유리 구슬 (425- 600 μm의 직경)의 100 μL를 추가하고 5 분 동안 격렬하게 혼합한다. 각 용해 버퍼를 추가하고 제조업체의 지침에 따라 플라스미드 준비 미니 키트를 사용하여 플라스미드 정제를 진행합니다. 물 50 μL로 플라스미드 DNA를 용출시킨다. 먹이 플라스미드 특정 프라이머, GAL4ADseq과 시퀀싱 반응 단계 8.3에서 DNA를 사용하여심판 "> (41) 5' ACCACTACAATGGATGATG -3 '. 에 의해 상호 작용을 확인 드 노보 공동 변환 (43), (44) 미끼와 먹이 벡터. SD-TRP-레우 – 그의 – 에이드 선택 접시에 형질 전환 효모를 선택합니다.

Representative Results

실제 Y2H 화면이 수행 할 수 있습니다 전에 미끼 자기 활성화를 위해 테스트해야합니다. 이는 빈 먹이 라이브러리 벡터와 함께 베이트 발현 벡터 변환 선택적 접시에 성장을 확인함으로써 달성된다. 섹션 5. 베이트 플라스미드 TRP 보완하고 먹이 S. cerevisiae의 NMY51 40 레우 영양 요구 플라스미드에 설명 된대로 phytoplasmal 단백질 ATP_00189 자기 활성화를인지를 분석하기 위하여, 자기 활성화 시험을 수행 하였다. 성공적인 공동 변환 따라서 TRP와 레우가없는 선택적 판에 성장을 특징으로한다. 미끼와 먹이 단백질의 상호 작용 NMY51의 자신과 에이드 영양 요구의 보완에 연결됩니다. 상호 작용의 부재 미끼로 자기 활성화가 나타나면, 효모는 자신과 에이드가없는 선택적 접시에 성장한다. 강하고 약한 자기활성화가 발생할 수 있습니다. 미끼의 강한 자기 활성화 TRP-레우 – 그의 – 에이드 고갈 선택 접시에 공동 형질 전환 된 효모의 성장을 특징으로한다. 약한자가 활성화에 성장에 이르게 TRP-레우 – 그의하지만 TRP-레우 – 그의 – 에이드 고갈 선택 접시에. 적절한 양성 대조군에는 자기 활성화 분석의 결과를 해석 불가결하다. 상기 자기 활성화 분석의 예상 결과의 요약과 그 해석은 표 1에 제공 그림 1에서 시각화된다. 그림 1 : Y2H 화면을 수행하기 전에 미끼의 미끼 자기 활성화 테스트의 예. , 약한자가 활성화 플러스 빈 먹이 천칭 자리 : S. cerevisiae의 NMY51은 양성 대조군 (교류 왼쪽 패널)와 같은 (플렉스-p53의) 먹이 (PACT-largeT) 미끼 상호 작용과 공동 형질 전환공예 벡터 (중간 패널 : DF) 및하지 자체 활성화 미끼 플러스 빈 먹이 라이브러리 벡터 (오른쪽 패널 : GI). , TRP, 레우와 그의 (중간 패널 : B, E, H) : 공동 형질 전환 된 효모가 TRP와 레우 (A, D, G, 상단 패널) 부족 SD 접시에 배양하고, TRP, 레우을, 자신과 에이드 (낮은 패널 : C, F, I). 미끼 벡터가 TRP의 영양 요구와 먹이 벡터 NMY51 (SD-TRP-레우에 성장)의 레우의 영양 요구를 보완으로 매체 부족한 TRP와 레우에 선택, 성공적인 공동 변환에 대한 긍정적 인 컨트롤입니다. 미끼 먹이 또는 미끼 자동 활성화의 상호 작용의 경우, NMY51의 리포터 발현은 켜져 있고 그와 ADE 영양 요구 (SD-TRP-의 Leu-그의 아데에 성장)를 보완한다. 약한자가 활성화는 SD-TRP-레우 – 자신의 접시에 성장이 특징입니다 (가운데 패널, DF). 미끼의 약한자가 활성화 전에 미끼를 분석 감소해야Y2H 화면에서 선택 배지에 3-AT를 첨가하여 예. 아미노산 고갈 함께 표시됩니다 "-"각 미디어의 이름으로. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오. pLexA-N-atp00189 없음 식민지 더 성장하지 더 성장하지 더 성장하지 더 성장하지 없음 pGAD-HA 더 성장하지 식민지 더 성장하지 더 성장하지 더 성장하지 pLexA-N 없음 식민지 더 성장하지 더 성장하지 더 성장하지 더 성장하지 pLexA-N pGAD-HA 식민지 식민지 <td> 식민지 더 성장하지 더 성장하지 pLexA-p53의 PACT-largeT 식민지 식민지 식민지 식민지 식민지 pLexA-N-atp00189 pGAD-HA 식민지 식민지 식민지 더 성장하지 더 성장하지 표 1 : 미끼 자기 활성화 분석에 예상 결과. S. cerevisiae의 NMY51의 변환은 공동 형질 전환 미끼 먹이의 특성에 따라 선택적 미디어에 차동 성장을 산출한다. 선택적 접시에 성장은 30 ° C에서 72 시간 배양 후 다른 벡터 조합 (AF)의 변화에 ​​따라 평가 하였다. 약한자가 활성화는에 효모의 성장을 특징으로 SD-TRP-레우 – 자신과 SD-TRP-레우 – 그의 – 에이드 선택 작은지면에 성장에 의해 강한 자기 활성화상호 작용 파트너의 부재하에 에스. pLexA-N 인코딩 phytoplasmal 이펙터 ATP_00189는 NMY51 자신과 에이드의 부재에서 성장하는 형질 전환 미끼 벡터의 무능력을 특징으로 자기 활성화를 발생하지 않습니다. 미끼에 따라 Y2H 화면이 선택적 접시에 성장하는 수많은 효모 클론을 얻을 수 있습니다. 모든 클론을 분석하고 가능한 중복 검사해야합니다. 정규화 된 cDNA 라이브러리가 사용 된 경우에도, 인터랙 많은 다른 클론 표현 가능성이 높다. 라이브러리 클로닝 기법에 따라, 전체 유전자의 단편을 일부 잡아 벡터에 삽입하는 것도 가능하다. (cDNA의부터) 증폭과 인터랙의 전체 길이 유전자를 서브 클로닝하고 일대일 Y2H 분석 (도 2)에서의 상호 작용을 시험하기 노보을 해제하는 것이 바람직하다. <img alt = "그림 2"src = "/ 파일 / ftp_upload / 55150 / 55150fig2.jpg"/> 그림 2 : Y2H 실험에서 미끼와 먹이 사이의 상호 작용의 예. 효모 두 하이브리드 (Y2H) 화면을 수행하고 긍정적 인 인터랙 클론의 플라스미드를 정제 하였다. 먹이 벡터는 서열하고, 아 X의 domestica에 호스트 상호 작용 파트너 MdTCP24 및 MdTCP25이 확인되었다. 부정적인 제어 MdTCP34 (있는 더 인터랙가 Y2H 라이브러리 화면에서 확인되지 않았다)으로 병렬로 서브 클로닝 하였다. 전장 유전자 먹이 벡터 (공동 cistronically 활성 도메인 AD 표현) 내로 서브 클로닝 사과의 cDNA로부터 증폭되었다 새로이 DNA의 결합 도메인 (BD)에 접속 세균 이펙터 ATP_00189 표현 베이트 벡터로 공동 – 형질 전환. 이 수치는 28에서 가져옵니다. 더 큰 보려면 여기를 클릭하십시오이 그림의 버전입니다.

Discussion

Y2H 화면에서 전위 이펙터 단백질은 다른 가상 단백질 상호 작용한다 (단계 7)로 발현 공동. 각각의 성장 효모 클론 미끼 있지만 (잠재적으로) 다른 인터랙가 포함되어 있습니다. 상호 작용하는 단백질 먹이 플라스미드에 클로닝 된 cDNA 라이브러리로 인코딩됩니다. 미끼와 먹이은 효모 전사 인자의 일부에 대한 각각의 공동 cistronically 코드를 플라스미드. 미끼 (이펙터) 및 먹이 플라스미드 부호화 인터랙 사이의 물리적 상호 작용의 경우에는, 두 개의 전사 인자 부품합니다 (DNA 결합 도메인 및 활성 영역)이 결합되고, 리포터 유전자의 발현이 유도된다. 효모는 histidine- 및 아데닌 고갈 SD 선택 플레이트에 성장 할 수있다. 먹이 cDNA 라이브러리의 종류가 선별 이펙터에 의존하고 따라서 선택되어야한다. 먹이 미끼 벡터뿐만 아니라 효모 균주는 호환되어야한다. 이 화면에서, LEXA DNA는 도메인과 GAL4 활성화 domai 바인딩N 호환 효모 전사 인자 유닛으로 사용 하였다. cDNA의 라이브러리를 개별적으로 지정 수득 상업적 제조하거나 구성 될 수있다. cDNA에 먹이 라이브러리의 제조는이 프로토콜의 일부가 아니다. 이 프로토콜에서, 아 X의 domestica에 잎의 RNA에서 자체 제작, 표준화 된 cDNA 라이브러리를 사용하고 pGAD-HA (41)에 클로닝. 효모 균주를 발현 이펙터 (미끼)는 먹이 라이브러리로 형질 전환하고, 클론 histidine- 및 아데닌 고갈 SD 선택 플레이트에 선정되었다. 효모 식민지에서 플라스미드 DNA를 추출, 박테리아에 대한 열 기반 DNA 플라스미드 미니 키트는 효모 용해 (8 단계)를 개선하기 위해 유리 구슬을 사용하여 기계 중단 단계와 조합하는 것이 좋습니다. 이 플라스미드 정제, 미끼와 먹이 벡터는 상대적으로 낮은 농도에서 동시에 정제 할 것입니다. 그러나, 플라스미드 DNA의 양은 시퀀싱 재치 통해 상호 작용 파트너를 식별하기에 충분심 전 플라스미드 전파 (단계 8.4). 대안으로, 단계 8.4 정제 DNA 유능한 대장균에 형질 전환 될 수 있고 (예, pGAD-HA의 경우에는를 암피실린) 먹이 벡터 매개 항생제 내성으로 선택한. 선택된 E. 콜로니 만 pGAD-HA 라이브러리 플라스미드를 운반 대장균 및 고 수율 플라스미드 정제는 이들 클론에 수행 될 수있다.

pLexA-N과 pGAD-HA 구조의 성공적인 변환 NMY51의 트립토판과 류신 영양 요 구성을 보완합니다. 조작자 및 단백질 (pGAD-HA에 부호화) 사이의 상호 작용은 NMY51 균주의 리포터 시스템의 활성화에 이르게. 자동 기동의 경우 NMY51 인해 NMY51 리포터 시스템의 원하지 않는 활성을 pGAD-HA는 TRP-의 Leu-그의 아데을 결여 선택적 플레이트상에서 성장 빈 라이브러리 벡터와 함께 pLexA-N을 발현 이펙터로 형질 40. 자기 활성화는 w 될 수 있습니다eak과의 부재하에 일어날 수 TRP-의 Leu-그의 또는 활성화가 강하고 TRP-의 Leu-그의 아데 플레이트 (41) 상에 성장에 의해 특징 지어 질 수있다. 자기 활성화는 실제 Y2H 화면에서 위양성 클론의 엄청난 배경을 일으킬 수 있습니다. 이 문제를 방지하려면 미끼와 자기 활성화 시험하는 이펙터 발현 벡터 공동 형질 전환 된 빈 라이브러리 벡터로하고, 실시해야합니다. 이 실험 설정에서, 리포터 유전자 발현은 유도해서는 안된다. 자동 활성화 (즉, 선택적 접시에 성장) 시험에서 볼 경우, 배지 3- 아미노 -1,2,4- 트리아 졸 (45) (3-AT)의 다른 농도로 보충 될 수있다. 3-AT는 imidazoleglycerol 인산 탈수 효소 (HIS3), 히스티딘 생합성 46 중 중요한 효소의 억제제이다. 3-AT와 보충, Y2H 화면 47시 자기 활성화의 약한 영향을 줄일 수 있습니다48. 3-AT의 다른 농도를 테스트해야합니다. 이 프로토콜에서, 1-40 mM의 AT-3을 사용 하였다. 자동 활성화의 억제에 이르게 최저 농도는 이후 Y2H 화면에서 사용되어야한다. 공동 변환의 SD-TRP-레우 플레이트 클론의 충분한 개수를 포함 할 경우, 자동 활성화 분석의 선택적 플레이트는 평가 될 수있다. 표시의 ≥로 90 mm (직경) 페트리 접시 당 500 콜로니 충분하다. 정확한 형질 감염 효율을 확인하기 위해서는 공동 형질 전환 효모의 희석액을 제조하고, SD-TRP-레우 플레이트 상을 확산 권장한다.

자기 활성화를 감소시키기 위해, 이펙터는 pLexA-C 단백질의 C 말단에 LEXA 태그 융합 미끼 발현 벡터에 클로닝 할 수있다. 렉스-A 태그의 방향은 자기 활성화 (24)를 감쇠 할 수 있습니다. 그러나, 모든 경우에 감소 또는 자체 활성을 폐지 할 수 없다. 형성빨간색 또는 붉은 식민지가 약하거나 거짓 긍정적 인 상호 작용을 나타냅니다. 그것은, 단백질 – 단백질 상호 작용에 관해서 NMY51의 ade2 리포터 유전자는 활성화되는 선회 블록이 효모 균주 40에서 빨간색 색소의 축적. 강한 인터랙 운반 콜로니 백색 동안 상호 작용이없는 경우, NMY51는 적색이다. 선택 접시에 식민지 색상의 관찰 따라서 각각의 식민지가 true- 또는 위양성 인터랙 경우 판단하는 또 다른 중요한 힌트를 제공합니다.

이는 적응 또는 미끼의 특성 및 상호 작용 특성에 대해 특정 시험 설정을 변경할 필요가 결국. 지금까지 개선 및 공통 Y2H 유도체 다수의 기술은 다른 호스트 시스템들에서 다소 어려운 단백질 상호 작용 분석을 허용하기 위해 설립되었다. Stynen 등의 알에 의한 검토. 49 해결하는차은 Y2H, 그것의 개선과 적응의 다양한 측면을 설명하고, 따라서 적절한 상호 작용 분석을 선택하는 방법에 대한 유용한 정보를 제공합니다.

Y2H 화면과 파생 기술은 널리 이진 단백질 상호 작용의 확인이 필요한 곳마다 서로 다른 연구 분야에 이용되고있다. 중요한 컨트롤 등 미끼 자기 활성 테스트 및 상기 식별 된 상호 작용 단백질의 일대일 변환 재로서 수행하더라도 Y2H 거짓 결과가 26, 50, 51를 제조하기 쉽다. 모델로 효모 모든 상호 작용 연구에 적합하지 않다. 효모는 반드시 모든 단백질의 24에 해당하는 번역 후 변형 및 폴딩을 지원하는 셀룰러 환경을 구성하지 않습니다. 또한, Y2H 설정에서, 단백질은 과잉 발현되고, 발현 제어 아니다자연 프로모터에 의해 주도했다. Y2H 반드시 자연 세포 내 목적지되지 않습니다 핵에 단백질 상호 작용 파트너를 강제로. 상호 작용의 기본 세포 상황에 따라서 효모에 의해 반영되지 않을 수 있으며-위음성 또는 위양성 결과가 발생할 수 있습니다. 대부분의 Y2H는 선택적 원칙으로 효모의 영양 요구의 보완을 기반으로합니다. 이것은 영양 선택은 고감도 특징으로하지만, 다른 비교하여 감소 된 선택성 비용 (예를 들면, 발색 기자) (49)를 분석한다. 환원성 자동 활성화 (상기 참조) 또는 다른 제약이 특정 이펙터 발생할 경우 Y2H 적절한 분석 25 아니다. 표 1 및도 1에서, 자기 활성화 시험의 예상되는 결과를 나타내었다. 실제 상호 작용 (예, 위음성)의 부재는 단백질 독성, 잘못된 번역 단백질에 의해 발생할 수 있습니다상호 작용 (24)에 필요한 처리, 상호 작용의 입체 장애, 먹이 도서관에서 소수의 상호 작용 파트너, 미끼의 막 지역화 또는 누락 된 구성 요소.

이것은 새로이에게 추천 pGAD-HA로 서브 클로닝, cDNA를으로부터 식별 된 상호 작용하는 단백질의 전장 유전자를 증폭하고, 상기 생성 pGAD-HA 내로 구성 변환하여 일대일 상호 작용 분석을 수행하는 미끼 발현 NMY51 변형. 먹이 라이브러리에 존재하는 관찰 인터랙은 더 큰 단백질의 단편 될 수 있기 때문에이 작업이 필요합니다. 그러나, 각각의 전체 길이 유전자에 대한 정보는 상당한 게놈과 transcriptomic 시퀀스 데이터를 사용할 수있는 경우에만 접근 할 수있다. 여기에 설명 된 자기 – 활성화 분석의 변형 프로토콜은 일대일 분석에 적용 할 수 있고, 미끼와 인터랙 간의 상호 작용을 재현성이어야한다.

<p cl엉덩이 = "jove_content">를 Y2H 화면에서 확인 된 상호 작용은 항상 다른 독립적 인 기술에 의해 확인해야합니다. 이 독립적 인 기술은 실제 단백질 – 단백질 상호 작용의 자연에 가깝게한다. phytoplasmal 이펙터 ATP_00189의 경우, 아 X의 domestica에의 TCP의 전사 인자와의 상호 작용이 담배 속 benthamiana에 이분자 형광 보완 (BiFC)와 함께 란타에서 확인되었다 (28) (이 프로토콜의 일부)를 원형질체. 이펙터 단백질 ATP_00189는 식물 병원균 P.의 말리에서 파생되었다. 란타 BiFC에 따라서 아 X의 domestica에 전사 인자 ATP_00189 상호 작용을 확인하기 위해 선택되었다 이전에 Y2H (28)에서 확인. BiFC은 리포터 시스템을 <활성화하기 위해 핵으로 작용 단백질의 세포 내 전위를 필요로하지 않는 단백질 – 단백질 상호 작용 분석법 인SUP 클래스 = "외부 참조"> 52. 또한,에서의 란타의 발현 및 수정 기계 모방의 공장 호스트의 식물 세균 이펙터 사이의 자연스러운 상호 작용의 환경을 제공합니다. 그러나 BiFC를 사용하여 글로벌 화면이 가능하지 않습니다.

신중하게 해결해야 프로토콜의 여러 단계가 있습니다. 이자 (단계 4) 유전자를 증폭 할 때, 프라이머가 식물 DNA에 결합하는 것을 배제하는 것이 중요하다. 따라서, 비 – 감염된 식물 DNA는 대조군으로 포함되어야한다. 관심의 유전자의 서열은 삽입 방향의 복제에 사용되는 효소 EcoRI 및 SalI로 제한 효소 부위를 포함 할 수 없습니다. 순서가 이러한 사이트에 포함되어 있으면 복제에 대해 서로 다른 제한 효소를 선택해야합니다. 효모 변환은이 프로토콜 동안 중앙 방법입니다. 형질 전환 효율은 효모 세포의 능력 그들의 생존, 성장 상태 및 형질 감염 reag의 품질에 따라천만에 53, 54. 제안 된 프로토콜를 들어, 높은 변환을 수행 할 때 (4 ° C로 유지) 이주보다 오래되지 신선한 판에서 효모를 사용하는 것이 좋습니다. 선택적 액체 문화가 된 한천 플레이트에서 콜로니를 접종 할 때 종종 형질 전환 효모의 성장이 지연된다. 이 플레이트로부터 직접 효모를 사용하여 실제 실험을위한 접종 액으로서 선발 배양을 사용하지 않는 것 또한 유용하다. 낮은 효율성 특정 먹이 단백질 (잠재적 인 인터랙)의 과소 대표 될 수 있습니다 미끼 발현 효모에 먹이를 형질 따라서 전체 화면을 왜곡 할 수 있습니다 때. 이 프로토콜에서, Y2H에서 ~ 15 만 CFU / μg의 형질 전환 DNA의 효모 형질 전환 효율은 잘했다.

Y2H 기술의 결함과 단점을 파악하고, 중요하고 적절한 방식으로 결과를 해석하면 CORR 그리기에 필수적이다요법 결론. Y2H 분석 및 유도체는 수년간 사용되어왔다과 다른 미끼 특성에 대하여 많은 개선과 개조 후의 한 상호 작용의 세포 내 위치 파악은 상호 작용을 위해 요구 될 수있는 것으로 예상 결합 파트너 및 기타 요인 (참고 Y3H 55, 56, 57). 최근, 어레이 기반 Y2H 스크린할까요 58 수백만 대 다수 베이트 자동화 고 처리량 분석 있도록 개발되었다. 미래는 대부분 다른 연구 분야에서 복잡한 신호 전달 경로와 상호 작용 체의 해명 수 있도록이 분석에 자동화 및 높은 처리량 접근 방식에있다.

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

우리는 원고를 교정에 대한 기술 지원을위한 Dualsystems 생명 공학 AG와 줄리아 스트로 블에서 Laimburg 연구 센터와 Mirelle 보르헤스 디아스 Schnetzer에서 크리스틴 Kerschbamer, 토마스 Letschka, 사빈 Oettl, 마고 Raffeiner 및 플로리안 Senoner 감사합니다. 이 작품은 APPL2.0 프로젝트의 일환으로 수행되었다 부분적으로 자노 / 볼 차노, 이탈리아의 자치 지방과 남부 티롤 애플 컨소시엄에 의해 투자되었다.

Materials

Cetyltrimethylammonium bromide (CTAB) Applichem A6284 for DNA preparation
Trishydroxymethylaminomethane (Tris) Applichem A2264 for media and buffer
Sodiumchloride (NaCl) Applichem A2942 for media and buffer
Ethylenediaminetetraacetic acid Disodium salt (NaEDTA) Applichem A2937 for media and buffer
N-Lauroylsarcosin sodium salt Applichem A7402 for DNA preparation
ammonium acetate  Sigma-Aldrich (Fluka) 9688 for DNA preparation
2-mercaptoethanol Applichem A1108 for DNA preparation
Isopropanol (2-Propanol) Applichem A3928 for DNA preparation
Ethanol Sigma-Aldrich (Fluka) 51976 for DNA preparation
RNAse Applichem A2760 for DNA preparation
Chloroform:Isoamyl 24:1 Applichem A1935 for DNA preparation
Proofreading Polymerase (e.g. iProof) Bio-Rad 203433 for PCR
EcoRI Thermo Scientific ER0271 for cloning
SalI Thermo Scientific ER0641 for cloning
Column-based DNA Purification Kit (e.g. QIAquick) Qiagen 28104 for cloning
Kanamycin Sulfate Applichem A1493 for microbiological selection
3-Amino-1,2,4-Triazole (3-AT) Sigma-Aldrich A8056 for self-activation assay
L-Arginine Monohydrochloride  Applichem A3680 for yeast culture
L-Isoleucine  Applichem A3642 for yeast culture
L-lysine Monohydrate  Applichem A3448 for yeast culture
L-Methionine  Applichem A3897 for yeast culture
L-Phenylalanine  Applichem A3464 for yeast culture
L-Threonine  Applichem A3946 for yeast culture
L-Tyrosine  Applichem A3401 for yeast culture
L-Uracile Applichem A0667 for yeast culture
L-Valine  Applichem A3406 for yeast culture
L-Adenine Hemisulfate Salt  Applichem A1596 for yeast culture
0.22 µm Pore Filter Sartorius 16541 for sterile filtration
L-Histidine Monohydrochloride Applichem A3719 for yeast culture
L-Leucine  Applichem A3496 for yeast culture
L-Tryptophane  Applichem A3410 for yeast culture
Yeast Nitrogen Base  Sigma-Aldrich 51483 for yeast culture
D-Glucose Monohydrate  Applichem A1349 for yeast culture
Agar Fisher Scientific BP2641-1 for yeast and bacteria culture
Peptone Applichem A2208 for yeast culture
Polyethylene Glycol 4000 (PEG) Applichem A1249 for yeast transformation
Lithium Acetate Dihydrate (LiOAc) Applichem A3478 for yeast transformation
Salmon Sperm DNA  Applichem A2159 for yeast transformation
Antibody against Lex-A tag (e.g. Anti-LexA DNA binding region) Millipore 06-719 for Western blot
Plasmid Miniprep kit (e.g. GenElute Plasmid Miniprep Kit) Sigma-Aldrich PLN350 for plasmid purification from yeast and bacteria
Acid Washed Glass Beads Sigma-Aldrich G8772 for plasmid purification from yeast
Ampicillin Sodium Salt Applichem A0839 for microbiological selection
Yeast Extract Applichem A1552 for yeast culture
Vacuum concentrator centrifuge (e.g. Concentrator 5301) Eppendorf Z368245 (Sigma) for DNA preparation
Bait vector (e.g. pLexA-N) Dualsystems P01004 for Y2H
Prey vector (e.g. pGAD-HA) Dualsystems P01004 for Y2H
Control prey vector (e.g. pLexA-p53) Dualsystems P01004 for Y2H
Control bait vector (e.g. pACT-largeT) Dualsystems P01004 for Y2H
Electrocompetent E. coli (e.g. MegaX DH10B T1R Electrocomp Cells) Invitrogen C640003 for cloning
Yeast reporter strain (NMY51:MATahis3Δ200 trp1-901 leu2-3,112 ade2 LYS2::(lexAop)4-HIS3 ura3::(lexAop)8-lacZ ade2::(lexAop)8-ADE2 GAL4, e.g. NMY51) Dualsystems P01004 for Y2H
Plastic paraffin film (e.g. Parafilm M) Sigma-Aldrich P7793-1EA for yeast and bacteria culture
Gas permeable sealer (e.g. BREATHseal) Greiner 676 051 for yeast culture
PCR Cycler (e.g. T100 Thermal Cycler) Bio-Rad 1861096 for PCR
quantitative PCR Cycler (e.g. CFX96 Touch Real-Time PCR Detection System) Bio-Rad 1855195 for quantitative PCR
Microcentrifuge (e.g. Centrifuge 5417 R) Eppendorf 5417 R general lab equipment
Centrifuge (e.g. Centrifuge 5804 R) Eppendorf 5804 R general lab equipment
Nuclease-free water (DNAse-free, RNAse-free, Protease-free) 5Prime 2500010 for PCR and DNA works
Scalpell Swann-Morton 0301 for DNA preparation
Sterile filter (0.22 µm; Polyethersulfone)) VWR-International 514-0073 (European Catalogue number) for yeast and bacteria culture
Petri dishes Ø 90 mm  Greiner Bio-One 633180 for yeast and bacteria culture
Petri dishes Ø 150 mm  Greiner Bio-One 639161 for yeast culture
Photometer (e.g. BioPhotometer) Eppendorf 550507804 for yeast culture
Photometer Cuvettes Brand 759015 for yeast culture
Water Bath (e.g. Water Bath Memmert WB7) Memmert WB7 for yeast transformation
Western Blot Equipment Bio-Rad diverse for protein detection
dNTPs 5Prime 2201210 for cloning
Shaker (Erlenmeyer) Flasks (100 ml; 1000 ml; 2000 ml) and breathable cotton plugs (e.g. Duran Erlenmeyer narrow-neck flasks) Sigma Aldrich Z232793, Z232858, Z232866 for yeast and bacteria culture
Shaking Incubator (e.g. GFL 3031) GFL 3031 for yeast and bacteria culture
Incubator Binder KB 53 (E3.1) for yeast and bacteria culture
Ice Maker (e.g. Ice Maker IF 825) Omniwash IF 825 general lab equipment
0.2 ml, 1.5 ml and 2.0 ml Reaction Vials (Polypropylene) Eppendorf 0030.124.332 (0.2 ml); 0030.123.328 (1.5 ml); 0030.123.344 (2.0 ml) general lab equipment
Pipettes and disposable pipette Tips (different volumina: 10-1000 µl) Eppendorf diverse general lab equipment
Spreader Sigma-Aldrich SPR-L-S01 for yeast and bacteria culture
Vortex shaker (e.g. MS 3 Minishaker) IKA 3617000 general lab equipment
T4-Ligase Thermo Fisher EL0011 for cloning
Fridge (4°C) (e.g. Liebherr Medline FKEX 5000) Liebherr 81.767.580.4 general lab equipment
Freezer (-20°C) (e.g. Liebherr Comfort Professional G5216) Liebherr G5216 general lab equipment
Graduated Cylinder (e.g. Brand) Sigma Aldrich Z327352; Z327417; Z327441   general lab equipment
Serological Pipettes (e.g. Fisherbrand) Thermo Fisher S55701 for yeast and bacteria culture
Mechanical Pipettor (e.g. Pipetboy acu 2) Integra-Biosciences 155000 general lab equipment
Cuvettes for Electroporation (1 mm) Molecular Bio Products 5510-11 for bacteria transformation
Electroporator (e.g. Eporator) Eppendorf 4309000019 for bacteria transformation
Gel and Blot imaging system (e.g. ChemiDoc MP System) Bio-Rad 1708280 general lab equipment
Conical centrifuge tubes (Polypropylene) (50 ml) VWR-International  525-0403 (European Catalogue number) general lab equipment
Conical centrifuge tubes (Polypropylene) (13 ml) BD Falcon 352096 general lab equipment
Dithiothreitol (DTT, e.g. DTT, 1M) Thermo Scientific P2325 for ligation
adenosine triphosphate (ATP, e.g. ATP Solution (10 mM)) Ambion  AM8110G (distributed by Thermo Scientific) for ligation
Dropout mix without histidine, leucine, tryptophan, and adenine (DO, e.g. Yeast Synthetic Drop-out Medium Supplements) Sigma-Aldrich Y2021 Sigma  for yeast culture (ready-made mix)

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Cite This Article
Janik, K., Schlink, K. Unravelling the Function of a Bacterial Effector from a Non-cultivable Plant Pathogen Using a Yeast Two-hybrid Screen. J. Vis. Exp. (119), e55150, doi:10.3791/55150 (2017).

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