雙雜交是一種體內(nèi)用于檢測蛋白質(zhì)-蛋白質(zhì)相互作用的方法。目前，人們已經(jīng)發(fā)展了很多酵母雙雜交技術(shù)的細(xì)菌版——細(xì)菌雙雜交系統(tǒng)。細(xì)菌雙雜交技術(shù)是一種在大腸埃希菌（E．coli）中研究蛋白質(zhì)相互作用的技術(shù)。這套系統(tǒng)主要是基于基因的轉(zhuǎn)錄激活原理，通過在細(xì)菌體內(nèi)表達(dá)兩個(gè)融合蛋白，如果二者之間存在相互作用則可以激活報(bào)告基因的表達(dá)（圖9-5）。其中，表達(dá)的兩個(gè)融合蛋白中的一個(gè)是由待檢測蛋白和已知的DNA結(jié)合蛋白融合，而另外一個(gè)則是由另一個(gè)待查蛋白和細(xì)菌的RNA聚合酶融合。目前，這套系統(tǒng)已經(jīng)可以用于檢測眾多原核蛋白、真核蛋白之間的相互作用。同樣，它也可以用來為某一靶蛋白從復(fù)雜的蛋白質(zhì)文庫中來篩選新的相互作用蛋白。

圖9-5　細(xì)菌雙雜交系統(tǒng)原理

在細(xì)菌雙雜交系統(tǒng)中，待研究蛋白的全長或某些結(jié)構(gòu)域（“餌”蛋白）將被融合到能結(jié)合特異DNA序列的DNA結(jié)合蛋白結(jié)構(gòu)域上，而另外一個(gè)蛋白（“魚”蛋白）將融合到大腸埃希菌RNA聚合酶的活性亞單位上。一般情況下，使用的DNA結(jié)合蛋白是來自λ噬菌體的cI蛋白，而使用的RNA聚合酶的亞單位是α亞單位。當(dāng)然，其他的一些DNA結(jié)合蛋白和RNA聚合酶的亞單位也可以被用作該系統(tǒng)。報(bào)告基因質(zhì)粒中報(bào)告基因上游的啟動(dòng)子區(qū)域含有λ噬菌體cI蛋白特異結(jié)合的DNA序列（OR2），當(dāng)受到誘導(dǎo)后，λcI融合基因得到表達(dá)，所表達(dá)的蛋白會(huì)結(jié)合到OR2上。而含有RNA聚合酶α亞單位的融合蛋白會(huì)參與到RNA聚合酶的組裝中。如果DNA結(jié)合的λcI融合蛋白和α亞單位融合蛋白之間存在相互作用，那么RNA聚合酶將會(huì)通過這種相互作用被募集到報(bào)告基因的啟動(dòng)子區(qū)，從而激活報(bào)告基因的轉(zhuǎn)錄。在某種程度上說，兩者之間相互作用的強(qiáng)弱會(huì)影響到下游報(bào)告基因的活化程度。

考慮到為使實(shí)驗(yàn)結(jié)果能夠更加的可靠，和許多的酵母雙雜交系統(tǒng)一樣，在這套系統(tǒng)中一般同時(shí)使用兩種常用的報(bào)告基因：Bla，編碼β-內(nèi)酰胺酶；LacZ，編碼β-半乳糖苷酶。在含有這兩個(gè)報(bào)告基因質(zhì)粒的細(xì)胞中，報(bào)告基因啟動(dòng)子的轉(zhuǎn)錄激活將同時(shí)啟動(dòng)上述兩個(gè)基因的表達(dá)。表達(dá)的Bla基因?qū)?huì)使細(xì)菌細(xì)胞具有羧芐西林抗性，而LacZ基因的表達(dá)既可以通過β-半乳糖苷酶法來定量分析，也可以通過檢測含有X-gal的培養(yǎng)基中細(xì)菌克隆的顏色來定量分析。因?yàn)樵撓到y(tǒng)中使用了Bla這種選擇性基因，從而使得該系統(tǒng)同樣適用于為已知蛋白從復(fù)雜蛋白文庫中篩選新的相互作用蛋白。