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邻近标记技术:研究植物蛋白互作的利器

点击次数:628 发布时间:2020-12-17

2020年12月15日,中国农业大学生物学院张永亮教授课题组联合加州大学戴维斯分校的Savithramma P. Dinesh-Kumar教授在Plant Communications上在线发表了题为 Proximity labeling: An emerging tool for probing in planta molecular interactions的综述文章,系统的总结了邻近标记技术 (Proximity labeling, PL) 的原理、发展和应用,强调了其在植物中应用的巨大潜力,为在植物中更高效的使用邻近标记技术来筛选互作蛋白提供了详细的技术参考。

细胞的生命过程离不开各种蛋白间的相互作用,研究细胞的基本生命过程均离不开对互作蛋白的鉴定和功能解析。鉴定蛋白复合物的组分对于揭示靶蛋白的生物学功能十分重要。传统用于研究蛋白互作的方法具有一定的局限性,例如酵母双杂交,需要构建cDNA文库,费时费力,且不适用于鉴定转录因子的互作蛋白;免疫共沉淀 (co-IP),常用于检测高亲和力的互作蛋白,对于弱的或瞬时的相互作用的分析效率较低。此外,对与不溶性蛋白尤其是膜蛋白互作蛋白的鉴定,上述方法效率也较低。近出现的PL技术克服了传统方法的一些缺点、无需构建文库,对于疏水性和低丰度蛋白互作蛋白的鉴定以及弱/瞬时互作蛋白的分析显示出独特的优势。通过与质谱技术联用,PL技术可在时空水平上提供动态的蛋白互作网络,为深入理解各种生命过程的分子基础提供了强有力的工具。

综述详细的介绍了PL技术的原理,常用PL连接酶的种类,发展及其优缺点,全面总结了目前PL技术在蛋白互作网络的分析、细胞器蛋白组学、膜接触、蛋白-DNA互作、蛋白-RNA互作、膜蛋白拓扑学结构和蛋白表面基团分析、亚细胞转录组分析等方面的应用。还指出了PL技术在实际应用中需要注意的一些问题,包括对照的设置,实验数据的分析及后期筛选验证等,文章着重指出PL技术在植物中有较好的应用潜力,利用该技术,若干植物蛋白复合体的新组分被鉴定和报道。总之,该综述及时地总结了目前PL技术的  究进展,为该技术在植物中的进一步应用提供了重要的参考。

 

张永亮课题组博士生杨欣欣温智琰为共同作者,张永亮教授和加州大学戴维斯分校的Savithramma P. Dinesh-Kumar教授为共同通讯作者。

 

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