タンパク質フラグメント補完アッセイ

分子生物学の分野において、タンパク質断片相補性アッセイ（PCA）は、タンパク質間相互作用を識別および定量化する方法です。PCAでは、対象のタンパク質（「ベイト」と「プレイ」）がそれぞれ、第3のタンパク質（「レポーター」として機能するDHFRなど）の断片に共有結合します。ベイトタンパク質とプレイタンパク質の相互作用により、レポータータンパク質の断片が近接し、活性を測定できる機能的なレポータータンパク質を形成できるようになります。この原理は、さまざまなレポータータンパク質に適用でき、典型的なPCAアッセイである酵母ツーハイブリッドシステムの基礎でもあります。

2 つの部分に分割し、非共有結合的に再構成して機能タンパク質を形成できるタンパク質は、PCA で使用できます。ただし、2 つのフラグメントは相互に親和性が低く、それらに融合された他の相互作用タンパク質によって結合する必要があります (ベイト タンパク質はプレイ タンパク質の識別に使用できるため、多くの場合「ベイト」と「プレイ」と呼ばれます。図を参照)。検出可能な読み取り値を生成するタンパク質は「レポーター」と呼ばれます。通常、ジヒドロ葉酸還元酵素やベータ ラクタマーゼなどの栄養欠乏や抗生物質に対する耐性を付与する酵素、または比色信号や蛍光信号を生成するタンパク質がレポーターとして使用されます。蛍光タンパク質が再構成される場合、PCA は二分子蛍光相補アッセイと呼ばれます。分割タンパク質 PCA では、次のタンパク質が使用されています。

• ベータラクタマーゼ^{[1] [2]}
• ジヒドロ葉酸還元酵素（DHFR）^[3]
• 局所接着キナーゼ(FAK) ^[4]
• Gal4、酵母転写因子（古典的な酵母ツーハイブリッドシステムの場合）
• GFP（スプリットGFP）、例：EGFP（強化緑色蛍光タンパク質）^{[5] [6] [7]}
• ホースラディッシュペルオキシダーゼ^[8]
• 赤外線蛍光タンパク質IFP1.4、デイノコッカス・ラジオデュランス由来のバクテリオフィトクロムの改変されたクロモフォア結合ドメイン（CBD）^[9]
• LacZ（β-ガラクトシダーゼ）^[10]
• ルシフェラーゼ^[11] [ ^12]にはReBiL（リコンビナーゼ強化二分子ルシフェラーゼ）^[13]やガウシア・プリンセプス・ルシフェラーゼ^[14]などがある。ルシフェラーゼを使用した市販製品にはNanoLucやNanoBITなどがある。^[15]脂肪滴関連相互作用のための改変も開発されている。^[16]
• TEV（タバコエッチウイルス プロテアーゼ）^[17]
• ユビキチン^[18]

上記の方法は、酵母^[3]や梅毒菌^{[19]などの全}ゲノムに適用されている。