蛋白質(zhì)相互作用分析的新策略
日期:2011-05-25 08:12:43
細(xì)胞中存在著成百上千個(gè)大分子的相互作用,它們介導(dǎo)的功能維持了正常的細(xì)胞活性。為了大規(guī)模確定多種生物中的相互作用,人們已經(jīng)開發(fā)出多種高通量的方法,如酵母雙雜交系統(tǒng)。然而,目前的高通量蛋白相互作用組(interactome)的數(shù)據(jù)集質(zhì)量雖高,但覆蓋度很低。對(duì)于人類而言,95%以上的相互作用組還有待定位。
酵母雙雜交系統(tǒng)等高通量定位方法的瓶頸在于確定相互作用的蛋白、DNA或RNA分子的身份。新一代測(cè)序技術(shù)的補(bǔ)充有望提高通量,同時(shí)降低成本。近幾年來,新一代測(cè)序廣泛應(yīng)用在生物學(xué)的多個(gè)方面,但尚未應(yīng)用在蛋白質(zhì)的相互作用網(wǎng)絡(luò)定位,因?yàn)橥ㄟ^集體測(cè)序無法了解每個(gè)相互作用對(duì)的成員之間的關(guān)聯(lián)。
盡管“鳥槍法”測(cè)序能夠高效測(cè)定基因組和轉(zhuǎn)錄組,但新一代測(cè)序技術(shù)無法直接鑒定相互作用對(duì)。于是,Dana-Farber癌癥研究所Marc Vidal領(lǐng)導(dǎo)的研究小組將PCR拼接(PCR stitching)與新一代測(cè)序結(jié)合起來,開發(fā)出一種大規(guī)模并行定位相互作用組的策略(Stitch-seq),并在高通量酵母雙雜交系統(tǒng)中檢驗(yàn)了這種策略。
他們通過PCR將編碼相互作用對(duì)雜交蛋白的開放閱讀框(ORF)或cDNA擴(kuò)增出來,并通過Sanger或新一代測(cè)序來鑒定。X與DNA結(jié)合結(jié)構(gòu)域融合(DB-X),Y與激活結(jié)構(gòu)域融合(AD-Y)。當(dāng)X和Y來源于配對(duì)PCR平板的記錄位置,它們可通過計(jì)算機(jī)重組,形成相互作用序列標(biāo)簽(ISTs)。
作者提到,他們的策略使整體費(fèi)用降低了近40%,并允許通量增加。隨著新一代測(cè)序技術(shù)的不斷改善,測(cè)序費(fèi)用應(yīng)當(dāng)持續(xù)下降。作者在研究中選擇了454 GS FLX測(cè)序平臺(tái)。之所以選擇這個(gè)平臺(tái),是因?yàn)?54技術(shù)是新一代測(cè)序中讀長最長的,而82 bp的接頭長度要求平均讀長要超過100 bp,才能可靠鑒定相互作用序列標(biāo)簽。
作者認(rèn)為,Stitch-seq不僅適用于酵母雙雜交系統(tǒng),還可擴(kuò)展到其他類型的相互作用分析,改善相互作用組網(wǎng)絡(luò)定位的能力和范圍。