InVivo상태의 ProteinProteinInteraction을 연구할 수 있도록 개발된 genetic system. HighThroughPut 실험방법의 하나. ([Y2H])
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원리
GAL4와 같은 transcription activator가 binding domain과 activation domain으로 이루어져 있는 점을 이용한다. Binding domain은 조절될 유전자의 upstream에 있는 특이적인 DNA 염기서열에 transcription activator를 위치하게 해주는 기능을 하며 activation domain은 전사개시에 필요한 factor들과 결합하여 전사를 활성화시키는 기능을 한다.
따라서, 전사의 개시가 일어나기 위해서는 두가지 domain이 동시에 조절 부위에 위치해야 한다. 보통 두개의 플라스미드 시스템을 이용하게 되는데,
- 하나는 GAL4의 DNA-binding domain과 test protein X 가 fusion된 구조이고
- 또하나는 GAL4의 activation domain과 또다른 test protein Y(or genome library)가 fusion된 구조이다.
이 두 플라스미드를 LacZ 유전자와 그 조절부위에 GAL4 binding site를 갖고 있는 효모에 형질전환 시킨다. 두 가지 test protein X와 Y가 상호작용하면 binding domain과 activation domain이 동시에 조절부위에 위치하게 되어 LacZ(b-galactosidase)의 발현이 일어나게 된다.
X-gal 이 포함된 배지를 이용하면 LacZ를 발현하는 콜로니만 선별할 수 있다.
장점
DNA level에서 protein interaction을 연구할 수 있다.
InVivo 에서 ProteinProteinInteraction을 연구할 수 있다.
- 정제된 단백질이나 항체가 필요하지 않다.
- co-immunoprecipitation에 비해 민감도가 뛰어나 약한 상호작용이나 transient interaction도 검출 할 수 있다.
이미 알려진 유전자와 물리적으로 상호반응하는 유전자들을 Genome scale로 검색하여 새로운 유전자를 찾거나 유전자 작용기전을 밝히는데 가장 강력하고 효과적인 수단으로 인정받고 있다.
- 특정 단백질의 interacting domain을 찾거나 상호작용에 영향을 미치는 돌연변이 조사에도 유용하다.
단점
- 안정적으로 발현되지 않는 단백질이나 핵 안으로 이동이 되지 않는 단백질 등에는 사용할 수 없다.
FalsePositive 가 많이 발생한다( 효율적인 screening 방법이 필요 )
유사한 system
- one-hybrid system
- three-hybrid system
Links
The yeast two-hybrid system for beginners PathCalling Yeast Interaction Database
내 석사논문 주제였는데...음.....chihwa