Glucocorticoid에 의한 항염증 작용의 second messenger로 생각되어지는 annexin superfamily중 하나인 37 kDa의 단백질, lipocortin-1의 작용기작을 이해할 목적으로 in vivo에서 protein-protein interaction을 인식하는 yeast-based genetic assay인 yeast two assay를 통하여 lipocortin-1과 결합하는 단백질 유전자를 분리하여 조사하였다. 이 방법으로 실험을 수행한 결과 분리된 유전자가 human serine proteinase 유전자와 homology가 있는 것으로 밝혀졌다.
Yeast two-hybrid는 특정 단백질에 대한 상호작용 파트너 단백질의 선별을 위한 방법으로 개발되었다. 하지만 대규모 단백질 상호작용체 분석을 수행하기에 요구되는 노동과 대량의 한천배지 사용에 따른 문제에 의해 널리 사용되지 못하고 있다. 따라서 본 연구에서는 새로운 리포터 시스템을 yeast two-hybrid 방법에 도입하여 fluorescence-activated cell sorting (FACS) 또는 magnetic-activated cell sorting (MACS)를 이용하여 상호작용 파트너 단백질을 포함하는 효모 클론을 손쉽게 선별할 수 있도록 하였다. 새로운 리포터 시스템은 c-myc 항원 결정기가 총 10번 반복되는 형태로 효모 표면에 발현되도록 하였으며, p53과 SV40 T항원을 이용한 실험을 통하여 리포터 단백질의 정상적인 발현을 flow cytometry 분석을 통하여 확인하였다. 따라서, 새로운 리포터 시스템을 도입한 yeast two-hybrid 방법은 대규모 상호작용체 분석을 위해 필요한 노력을 현저히 줄일 수 있을 것으로 기대한다.
효모에는 여러 가지 종류의 thiol peroxid se 동위 효소들인 cytoplasmic TPx I, cTPx II, cTPx III, mitochodrial TPx (mTPx), 및 nuclear TPx (nTPx)가 존재하고 있다. 특히 cTPx II는 다른 효모TPx와 비교해 볼 때 매우 낮은 peroxidase 활성을 보이나, cTPx II를 제거한 cTPx II mutant균주는 심하게 성장이 저해되는 특징을 보인다. 본 연구에서는 효모에서의 cTPx II의 생리학적 기능을 밝히는 연구의 첫 과정으로 cTPx II와 상호 작용하는 단백질을 탐색하였다. Sacchromyces cerevisiae genomic DNA library에서 yeast two-hybrid system을 이용하여 cTPx II와 상호 결합하는 단백질을 탐색하여 그 단백질들의 기능을 연구하여, 궁극적으로 cTPx II의 생리기능을 밝히는데 이 연구의 목적을 두었다.
본 연구는 redox regulator로 알려 진 Ref-1 (Redox factor-1)과 결합하는 새로운 단백질을protein-protein interaction의 원리를 이용한 방법인 yeast two-hybrid assay로 검색, 동정하고, 검색된 단백질의 in vitro, in vivo 기능을 규명하는 데 그 목적을 두고, mouse 11-day Embryo cNA library를 prey로, full length REF-1을 bait로 하여 yeast strain 인 HF7C에 cotransformatiom시킨 후 histidine, leucine, tryptophan이 결핍된 SD plate에서 키워 자란 yeast transformants를 $\beta$-galactosidaseassay하여 screening하여 분리한 세 개의 clone중 한 clone이 DNA sequencing으로 확인한 결과 mouse thioredoxin임을 확인하였다.
HIV-1 gp41의 세포내 부분과 상호작용하는 단백질 유전자를 분리할 목적으로 yeast two hybrid system을 사용하여 검색하였다. 전체 $1.4 \times 10^6 colony를 검색하여 최종적으로 20개의 colony를 얻었다. 이들 colony로부터 분리된 유전자의 염기배열을 결정하여 본 결과, acidic ribosomal protein P0, beta tubulin, alpha catenin등의 세가지 종류임을 밝혔다. 이들은 yeast system 내에서 매우 특이적으로 gp41과 상호작용하고 있음을 알았다.
hnRNP K 단백질은 hnRNP 복합체를 구성하는 핵단백질들 중의 하나이며 시토신이 많은 RNA/DNA sequence에 잘 결합한다. 이 단백질은 핵 내에서만 머무르지 않고 핵과 세포질을 왕복하는 특징을 지니고 있다. hnRNP K의 기능을 조사하기 위하여 우선 hnRNP K와 상호 결합하는 세포내 단백질을 찾아내고자 하였다. 이를 위하여 본 연구에서는 이스트 two-hybrid 시스템을 사용하여 HeLa CDNA librar를 탐색하였다. 그 결과 얻은 클론들 중에는 사람의 hnRNP E1 (poly(rC) binding protein 1) cDNA (GenBank accession number XM_031585) 클론이 포함되어 있었다. 본 논문에서는 이스트 two-hybrid 시스템과 in vitro에서의 생화학적 실험을 통하여 hnRNP E1은 hnRNP K와 특이적으로 상호 결합한다는 것을 밝혔다.
One of the innate immune reactions in invertebrates is the pro-phenoloxidase (pro-PO) activation system that is involved in the generation of superoxide, melanin synthesis, and the subsequent sequestration of foreign matter entering the hemocoel of the invertebrates. However, the molecular mechanism of this biological reaction is still obscure. To expand our understanding of the biological roles of the pro-PO activation system in invertebrates, we performed a yeast two-hybrid screening by using three regions of pro-PO as bait and a yeast two-hybrid cDNA library from Tenebrio molitor larvae as prey We isolated a novel partial cDNA clone that encodes a glycine-rich protein that interacted with the active phenoloxidase (termed phenoloxidase interacting protein, POIP). POIP consists of two domains: One is an N-terminal unique domain and the other is a C-terminal glycine-rich domain. The C-terminal glycine-rich domain showed sequential homology with those of insect antifungal proteins. Also, the yeast two-hybrid screen in a reverse orientation (using POIP as bait) yielded PO, suggesting that the PO-POIP interaction is specific. By using a 315 bP PCR fragment of the N-terminal unique region of POIP, we cloned the full-length cDNA of POIP from the Tenebruo cDNA library constructed by using E. coli injected larvae. The interaction analysis between PO, and a truncated fragment lacking the N-terminal unique region of POIP, indicated that the N-terminal unique region is necessary for interaction between PO and POIP. The expression level of the POIP mRNA is increased by bacterial injection into T. molitor larvae. This suggests that POIP might be engaged in the humoral defense reaction.
Escherichia coli F plasmid partition apparatus is composed of two trans-acting proteins (SopA and SopB) and one cis-acting DNA sequence (sopC). The SopB-sopC complex has been suggested to serve a centromere-like function through its interaction with chromosomally encoded proteins which remain to be identified. In this paper, we are introducing a new yeast 1.5-hybrid system which assembles the two-hybrid and one-hybrid system as a mean to find and additional component of the F plasmid partition system, interacting with DNA (sopC)-bound SopB protein. The results indicates that this system is a promising one, capable of selecting an interacting component.
Kinesin Superfamily Protein 1A (KIF1A) is an anterograde monomeric motor transporting a subset of synaptic vesicle precursors and plays an important role in neuronal function and survival. Here, f have used the yeast two-hybrid system to identify the proteins that interacts with the tail region of KIF1A. Calmodulin was found to interact specifically with the tail region of KIF1A. Calmodulin regulates many diverse cellular functions by modulating the activity of the proteins that interact with it. KIF1A interacts with calmodulin in the yeast two-hybrid assay, which is proved by immunoprecipitation with calmodulin in brain fraction. These results indicate that KIF1A is associated with calmodulin, suggesting that calmodulin may be a key role in the regulation of anterograde transport of synaptic 1 vesicle precursors.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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