GST pull-down實驗是一個行之有效的驗證酵母雙雜交系統的體外試驗技術,近年來越來越受到廣大學者的青睞。
其基本原理是將靶蛋白-GST（Glutathione-S-transferase穀胱苷肽巰基轉移酶）融合蛋白親和固化在穀胱甘肽標記的磁珠上,作為與目的蛋白親和的支撐物,充當一種「誘餌蛋白」,目的蛋白溶液與之孵育,可從中捕獲與之相互作用的「捕獲蛋白」(目的蛋白),洗脫結合物後通過SDS-PAGE電泳分析,從而證實兩種蛋白間的相互作用或篩選相應的目的蛋白,「誘餌蛋白」和「捕獲蛋白」均可通過細胞裂解物、純化的蛋白、表達系統以及體外轉錄翻譯系統等方法獲得。此方法簡單易行,操作方便。
GST-pulldown操作原理
利用重組技術將探針蛋白與GST（Glutathione S transferase）融合，融合蛋白通過GST與固相化在載體上的GTH（Glutathione）親和結合。因此，當與融合蛋白有相互作用的蛋白通過層析柱時或與此固相複合物混合時就可被吸附而分離。
GST-pulldown主要包括以下三個部分：①利用基因重組技術構建帶有GST標籤的原核表達載體；②通過原核表達系統表達帶有GST標籤的融合蛋白；③利用GST親和純化柱進行蛋白純化獲得高純度的融合蛋白，再利用GST親和純化柱進行蛋白間的相互作用檢測。
GST-pulldown實驗材料
探針蛋白 原核蛋白 細胞蛋白 組織蛋白提取物
試劑、試劑盒
NaCl KCl Na2HPO4 KH2PO4 Triton-100 IPTG PMSF（苯甲基磺醯氟） Cocktaier Immobilized Glutathione 無水乙醇
儀器、耗材
定容瓶 錐形瓶 高速離心機 低溫冰箱 超聲儀 EP管 層析櫃
GST-pulldown實驗步驟
試劑：
細胞蛋白裂解液，洗脫液：
PBS及PBS+1%Triton-100 PBS （1L）
NaCl：8g KCl： 0.2g
Na2HPO4：1.44g
KH2PO4： 0.24g
加入800ml蒸餾水，用HCl調節溶液的pH值至7.4，最後加蒸餾水定容至1L即可，高溫高壓滅菌,4℃保存備用。
PMSF（苯甲基磺醯氟） MW:174.19 工作濃度0.1-1mM，這裡使用1mM，儲存濃度100mM，將0.174g PMSF溶於10ml無水乙醇混勻即可。保持於-20℃或者4℃。
（以下流程僅供研究已知原核蛋白A和真核過表達蛋白B相互作用）
1、原核融合蛋白A的獲得
（1）將編碼蛋白A與GST的重組質粒化轉BL21（DE3）菌株
（2）挑取單個克隆到含有5mlLB（+100ug/mlAmp）的10ml試管裡，37℃培養過夜
（3）將培養菌液轉移到含有500ml LB（+100ug/mlAmp）的1L錐形瓶中，37℃，225rpm培養至OD600≈1.0-1.5左右，加入適當濃度的IPTG，在適當溫度下培養適當時間（誘導條件需要根據不同的蛋白做調整），6000g，10分鐘，4℃離心收集細菌，去盡上清，將菌體至於-20℃放置O/N
（4）室溫凍融菌體，馬上置於冰上，每500ml培養液加入10-20ml細菌裂解液（PBS+1%Triton-100+PMSF），吹打混勻
（5）冰上超聲破碎，開2秒，停9秒，總40-60分鐘。至裂解液充分清涼
（6）11000rpm，15分鐘，4℃離心分離上清， -80℃保存備用
2、真核融合蛋白B的獲得：將編碼B蛋白的鹼基序列克隆到編碼標籤蛋白（如HA,或者myc）的真核表達載體上，進行細胞轉染。
3、48小時後，取適量融合蛋白GST-A冰上凍融
4、取50-70ulGST-Beads（Immobilized Glutathione）到EP管中，用800ul PBS+1%Triton-100潤洗一次，將凍融融合蛋白GST-A與之混勻，4℃層析櫃旋轉結合1小時。
5、PBS+1%Triton-100洗3次，PBS洗3次。留取20ul（ PBS+Beads）作Offer。
6、同時，裂解真核融合蛋白B，去盡培養基，用PBS（RT）洗一次，加入300ul裂解液（以6well為例，PBS+1%Triton-100+ Cocktaier），4℃放置30分鐘。
7、吹打收集至1.5mlEP管，超聲破碎。13000rpm，15分鐘，4℃離心取上清。
8、BCA蛋白定量（optional）留取20ul做Offer，其餘樣品加入到已純化蛋白的EP管中，用PBS補足液體到600ul左右，以便蛋白之間能充分結合！4℃旋轉結合O/N9：PBS+1%Triton-100洗3次，PBS洗3次。
9、40ul 5×loading buffer溶解beads上的蛋白，煮沸3分鐘，高速離心，Run –SDS PAGE做Western Blot檢測。用HA或者myc Blot。
GST-pulldown注意事項
內源性蛋白的幹擾使得實驗出現的假陽性結果較多：
（1）高純度的GST融合蛋白能夠減少實驗的假陽性。由於高純度的融合蛋白能減少實驗結果的假陽性，因此獲得高純度的融合蛋白對於GST-pull down 實驗結果 分析具有重要的作用。同時，為了能夠最大程度的保證融合蛋白原有的生物學活性，一般在獲取融合蛋白時傾向於可溶性融合蛋白，因此獲得高純度的可溶性蛋白很關鍵。對於可溶性蛋白的獲得條件主要有①載體的選擇。②可溶性蛋白表達條件的選擇，③誘導溫度，④誘導時間，⑤誘導物的濃度，能夠不被細胞代謝而且具有穩定的濃度。
（2）GST標籤雖然不會對下遊蛋白的摺疊和功能造成影響，促進重組蛋白的可溶性表達，但是GST標籤可能會影響蛋白的正確摺疊，因此對融合蛋白進行質量控制，會使實驗結果更加可靠。
（3）在實驗中，有時會加入核酸酶來消除可能橋接到蛋白上的DNA和RNA，也有可能會導致蛋白間的相互作用。
GST-pulldown其他
1. 常用的pull down方法主要有兩種：一種是用帶組氨酸標籤的親和純化柱進行的，另一種是用穀胱甘肽琉基轉移酶標籤的親和純化柱進行的。
2. GST-pull down技術主要在體外驗證兩種蛋白之間是否有相互作用，其用途主要有兩個方面：一是證明兩種已知蛋白質之間可能存在的相互作用，二是用於尋找能與已知蛋白質發生相互作用的未知蛋白。