如何更有效地利用pull down技術(shù)?
Pull down技術(shù)的基本原理是將一種蛋白質(zhì)固定于某種基質(zhì)上(如Sepharose),但細(xì)胞抽提液經(jīng)過該基質(zhì)時(shí),可與該固定蛋白相互作用的配體蛋白被吸附,而沒有被吸附的“雜質(zhì)”則隨洗脫液流出。被吸附的蛋白可以通過改變洗脫液或洗脫條件而回收下來。通過pull down技術(shù)可以確定已知的蛋白與釣出蛋白或已純化的相關(guān)蛋白間的相互作用關(guān)系,從體外轉(zhuǎn)錄或翻譯體系中檢測(cè)出蛋白相互作用關(guān)系。
?
為了更有效地利用pull down技術(shù),可以將待純化的蛋白以融合蛋白的形式表達(dá),即將“誘餌”蛋白與一種易于純化的配體蛋白相融合。1988年Smith等利用谷胱甘肽-S-轉(zhuǎn)移酶(GST)融合標(biāo)簽從細(xì)菌中一步純化出GST融合蛋白。從此GST融合蛋白在蛋白質(zhì)相互作用研究領(lǐng)域里得到了極大的推廣。GST融合蛋白在經(jīng)過固定有谷胱甘肽(GSH)的色譜柱時(shí),就可以通過GST與GSH的相互作用而被吸附。當(dāng)再有細(xì)胞抽提物過柱,就可以得到能夠與“誘餌”蛋白相互作用的興趣蛋白。
?

一般來說,GST融合蛋白pull down方法用于兩個(gè)方面:一是鑒定能與已知融合蛋白相互作用的未知蛋白質(zhì);二是鑒定兩個(gè)已知蛋白質(zhì)之間是否存在相互作用。為排除假陽性所設(shè)的一組對(duì)照實(shí)驗(yàn)是在沒有誘餌蛋白存在的條件下,將樣品結(jié)合到GST上。該對(duì)照可以是表達(dá)有GST(非誘餌融合蛋白)的分別轉(zhuǎn)化細(xì)胞裂解物,也可以是將GST加到非轉(zhuǎn)化細(xì)胞的裂解物中。設(shè)計(jì)合適的對(duì)照實(shí)驗(yàn)非常重要。該方法比較簡(jiǎn)便,避免了使用同位素等危險(xiǎn)物質(zhì),在蛋白質(zhì)相互作用研究中有很廣泛的應(yīng)用。
?
除了GST以外,類似的融合蛋白很多,如與葡萄球菌蛋白A融合的“誘餌”蛋白可以通過固定有IgG的色譜柱進(jìn)行純化;與寡聚組氨酸肽段融合的“誘餌”蛋白可以通過結(jié)合Ni2+?的色譜柱進(jìn)行純化;與二氫葉酸還原酶融合的“誘餌”蛋白可以通過固定有氨甲蝶呤的色譜柱進(jìn)行純化等等。
?
Pull down實(shí)驗(yàn)一般用于體外轉(zhuǎn)錄或翻譯體系,如酵母雙雜交系統(tǒng)中檢測(cè)蛋白質(zhì)之間的相互作用。但并不能真實(shí)的反應(yīng)蛋白質(zhì)之間的相互作用,因?yàn)樵隗w內(nèi)它們不一定空間上有碰到,所以并不意味著在生理?xiàng)l件下一定結(jié)合。
?
免疫共沉淀技術(shù)的基本原理是:在非變性條件下裂解細(xì)胞,蛋白質(zhì)之間的相互作用還可以保持。在細(xì)胞裂解液中加入抗興趣蛋白的抗體,孵育后再加入與抗體特異結(jié)合的結(jié)合于Agarose微珠上的金黃色葡萄球菌蛋白A(SPA),若細(xì)胞中有與興趣蛋白結(jié)合的目的蛋白,就可以形成這樣的一種復(fù)合物:目的蛋白-興趣蛋白-抗興趣蛋白抗體-SPA/Agarose,因?yàn)镾PA/Agarose比較大,這樣復(fù)合物在離心時(shí)就被分離出來。經(jīng)蛋白上樣緩沖液變性煮沸,復(fù)合物四組分又被分開。然后經(jīng)WB試驗(yàn),用抗體檢測(cè)目的蛋白是什么,是否為預(yù)測(cè)蛋白。這種方法得到的目的蛋白是在細(xì)胞內(nèi)天然與興趣蛋白結(jié)合的,符合體內(nèi)實(shí)際情況,得到的蛋白可信度高。
?
免疫共沉淀既可以用于檢測(cè)已知的兩個(gè)蛋白質(zhì)在體內(nèi)的相互作用,也可以找出未知的蛋白質(zhì)相互作用,不管是兩者的哪個(gè),其原則都是一樣的,都需要用特異性的抗體與其中的一種蛋白質(zhì)結(jié)合,之后通過蛋白質(zhì)A或蛋白質(zhì)G-瓊脂糖微珠將復(fù)合物沉淀下來,然后用WB鑒定。
?
免疫共沉淀中設(shè)置正確的對(duì)照非常重要,因?yàn)樵摲椒赡艹霈F(xiàn)假陽性的概率比較高,設(shè)置的對(duì)照包括:在對(duì)照組中使用對(duì)照抗體,以缺失目的蛋白的細(xì)胞系作為陰性對(duì)照等等。但這種方法也有兩個(gè)缺陷:一是兩種蛋白質(zhì)的結(jié)合可能不是直接結(jié)合,而可能有第三者在中間起橋梁作用;二是必須在實(shí)驗(yàn)前預(yù)測(cè)目的蛋白是什么,以選擇最后檢測(cè)的抗體,所以,若預(yù)測(cè)不正確,實(shí)驗(yàn)就得不到結(jié)果,方法本身具有冒險(xiǎn)性。