Yeast-2-Hybrid-Systeme

Bei Yeast-2-Hybrid-Systemen (Y2H) handelt es sich um eine Technik der Molekularbiologie zur Aufklärung von Protein-Protein-Interaktionen.

Beschreibung der Technik

Dabei wird ein zur Genregulation benötigtes Protein, etwa ein Transkriptionsfaktor, in zwei Teile aufgespalten, die aber ihre Funktion, nämlich die Bindungsfähigkeit an bestimmte Abschnitte der DNA, nicht verlieren. Genauer teilt man den Transkriptionsfaktor in die DNA binding domain und die activation domain. Dann verknüpft man zwei Proteine X und Y mit der DNA binding domain bzw. der activation domain. Falls X und Y interagieren, sich also aneinander anlagern, werden DNA binding domain und activation domain nahe genug aneinander gebracht, um Transkription hervorzurufen. Die Interpretation des Versuchs läuft nun umgekehrt ab: sieht man bei Proteinen X und Y, dass Transkription stattfindet, so vermutet man, dass sie interagieren.

Kritik

Problematisch ist hierbei, dass die Versuchstechnik im Zellkern der Hefe (engl. yeast) stattfinden muss, da die Transkription nur dort ablaufen kann. Es ist aber möglich, dass sich Proteine in diesem Millieu anders falten als in dem Bereich der Zelle, in dem sie üblicherweise auftreten. Diese veränderte Faltung beeinflusst die Oberflächeneigenschaften der Proteine, wodurch es zu falschen Versuchsergebnissen kommen kann:

• Proteine, die normalerweise nicht miteinander interagieren würden, tun dies durch die veränderte Oberfläche (false positive)
• Proteine, die tatsächlich miteinander interagieren, können dies durch die veränderte Faltung im Zellkern nicht (false negative)

Desweiteren ist es möglich, dass zwei Proteine X und Y zwar im Y2H-Versuch interagieren, aber im Zellzyklus nicht gleichzeitig auftreten und schon deshalb nicht tatsächliche Interaktionspartner sind.

Aus den genannten Gründen muss die Interpretation von Y2H-Ergebnissen mit großer Vorsicht erfolgen.

Ein weiteres Problem besteht darin, dass Y2H-Experimente zwar Auskunft über die mögliche Interaktion von zwei Proteinen geben können, jedoch keine Informationen darüber, wie diese Interaktion stattfindet. Dazu sind detailliertere Untersuchungen der Struktur der beteiligten Proteine nötig.