PPI研究的主要进步

小linkedin缩略图我们对微观世界的理解是由监控和可视化细胞互动的工具所塑造的。我们“站在巨人的肩膀上”,推动我们的研究更上一层楼。研究蛋白质-蛋白质相互作用(PPI)对我们理解细胞代谢、信号转导等方面都有很大的帮助。科学家们正开始构建整个生物体相互作用组(与代谢组和基因组相似),这可能对理解和治疗疾病有巨大的影响。让我们回顾一下过去,看看我们从何而来。

1894 - 基本隔离


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Albrecht科塞尔

Albrecht Kossel被认为是遗传学研究的先驱。采用的方法似乎简单,通过今天的标准,但通过纯化和降水,他能够将核从鹅的红细胞中分离出来。核提取物的进一步的化学分析LED kossel相信他发现了一类新的蛋白质,这他称之为组蛋白。它们似乎与核酸结合,因为它们可溶于中性水并在加入氯化钠后沉淀。Kossel进一步表征核酸,并发现了五个基本核苷酸:腺嘌呤,胞嘧啶,鸟嘌呤,胸腺嘧啶和尿嘧啶。

1925 -离心器


Theodor-svedberg.
西奥多·斯维德贝格

研究胶体的物理性质包括沉降分析,为此Theodor Svedberg建造了超离心机。通过提供不同大小和溶解度的分子之间更高水平的分离,这种先进的Kossel的沉淀研究。

1962年的今天,绿色荧光蛋白


绿色荧光蛋白
绿色荧光蛋白(GFP)结构

科学家Osamu Shimomura、Martin Chalfie和Roger Tsien发现、分离、分类和修饰绿色荧光蛋白(GFP),为他们赢得了2008年的联合诺贝尔奖。这个工具使无数科学家能够研究细胞内以前看不见的现象。GFP基因可以与特定的感兴趣的基因相连,并作为报告基因使用。如果目的基因被表达,那么GFP也会被表达。在细胞上照射紫外光或蓝光会使GFP分子发出绿色荧光,表明靶基因表达。从那以后,人们创造了许多绿色荧光蛋白的颜色突变体,从而对蛋白质表达有了更全面的了解。

1989年的今天,双杂交筛选


酵母双杂交
二者混合示意图。点击查看大图。

Stan Fields和Ok-Kyu Song描述的酵母双杂交系统是多年来PPI研究的金标准。它利用具有独立结合和激活域的转录因子。这两个结构域首先与目标蛋白结合,如果它们之间有相互作用,则报告基因被表达和检测。

1989年的今天,电喷雾电离


约翰芬
约翰芬

约翰·芬恩和他的同事展示了用质谱法研究大型极性分子的方法。电喷雾电离产生明显的峰谱,这些峰能分类大的蛋白质相互作用。类似的生物物理技术包括表面等离子体共振(SPR)仪器,首先由法玛西亚在1984年制造,核磁共振(NMR)仪器,首先由瓦里安在1949年制造。

PPI研究的新方法


先进蛋白质研究的突破数量肯定会远远超出这个列表。科学家们已经能够使用这些方法来描述稳定的蛋白质相互作用,然而,当我们朝着整个有机体相互作用组的方向前进时,我们意识到我们在理解上还有许多差距。蛋白质瞬时相互作用是科学家关注的主要领域,因为它们在蛋白质中起着至关重要的作用监管和功能在细胞内。

一些最有前途的测量瞬时PPI的新技术使用荧光和生物发光。灵敏度通常是分析选择的主要决定因素,而发光比荧光具有更大的信号-本底比优势。其他考虑因素包括空间位阻、自亲和和试剂稳定性。Andrew Dixon等人。最近描述一种新的荧光素酶系统,纳米牛,它提供了实时分析活细胞中蛋白质相互作用的新能力,包括检测低表达水平的相互作用的能力。

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我是Promega的一名科学作家,努力将创造力与科学结合起来。我靠滑雪和发现新音乐带来的肾上腺素飙升过活。我在华盛顿大学麦迪逊分校获得了微生物学学士学位和生物技术硕士学位。

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