Hefe-Zwei-Hybrid-Test
Der Hefe-Zwei-Hybrid-Test (englisch: yeast two-hybrid assay) ist ein experimentelles Verfahren zur Untersuchung von Protein-Protein-Interaktionen. Er wurde in den späten 1980er-Jahren entwickelt und zählt seitdem zu den Standardmethoden der Molekularbiologie, insbesondere in der funktionellen Genomforschung. Der Test nutzt die genetisch gut zugängliche Bäckerhefe (Saccharomyces cerevisiae), um herauszufinden, ob zwei Proteine – beispielsweise ein Transkriptionsfaktor und ein möglicher Partner – physisch miteinander in Kontakt treten können.
Das Prinzip beruht auf der künstlichen Aufspaltung eines Transkriptionsfaktors in zwei funktionelle Domänen: eine DNA-Bindedomäne (BD) und eine Aktivierungsdomäne (AD), die normalerweise zusammenarbeiten, um ein Gen abzulesen. In der Testumgebung werden zwei Proteine mit jeweils einer dieser Domänen fusioniert: Das erste Protein („Köder“) trägt die DNA-Bindedomäne, das zweite („Beute“) die Aktivierungsdomäne. Nur wenn die beiden Proteine miteinander interagieren, kommen auch BD und AD wieder in räumliche Nähe – und aktivieren gemeinsam ein Reporter-Gen, das etwa das Wachstum auf einem Selektionsmedium oder die Färbung einer Kolonie ermöglicht. So lässt sich der Nachweis einer Interaktion einfach im Hefezellkultur-Experiment ablesen.
Der Hefe-Zwei-Hybrid-Test eignet sich nicht nur für gezielte Einzelvergleiche, sondern auch für umfangreiche Screenings ganzer Proteinbibliotheken. Er wurde vielfach genutzt, um Proteinnetzwerke in verschiedenen Organismen zu kartieren, von Hefen bis zu Pflanzen und Tieren. In der Pflanzenforschung hilft er beispielsweise, Transkriptionsnetzwerke zu entschlüsseln oder symbiosebezogene Interaktionen zu identifizieren – wie im Fall der aktuellen Studie, in der gezeigt wurde, dass RAM1 mit WRI-Proteinen interagiert. Der Hefe-Zwei-Hybrid-Test war dabei ein zentrales Werkzeug, um diese Proteinbindung funktionell nachzuweisen und die Grundlage für weiterführende Struktur- und Aktivierungsstudien zu schaffen.