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生物大分子互作技术——Pull-down详解

更新时间:2026-05-25   点击次数:9次

分子互作是生命活动的基础,不同生物分子之间的识别、结合与调控,贯穿于基因表达、信号传导、细胞命运决定等几乎所有生命过程。生物分子间的相互作用(蛋白-DNA、蛋白-RNA、蛋白-蛋白)是生命科学研究的核心内容,也是揭示基因调控、蛋白功能及疾病机制的关键。Pull-down实验(又称拉下实验)既能用于筛选未知互作分子,也可用于验证已知分子间相互作用。根据研究对象的不同,主要分为蛋白Pull-down、DNA Pull-down和RNA Pull-down三大类。

一、蛋白Pull-down

1.1 技术简介

蛋白Pull-down是研究蛋白-蛋白相互作用的经典体外实验技术。常用标签:GST、His、Halo等,其中Halo标签因共价结合、稳定性高、非特异性背景低的优势,广泛应用于真核蛋白互作研究。

1.2 技术原理

蛋白Pull-down的原理是将已知的“诱饵蛋白"与亲和标签融合表达,利用该标签与固相基质(如琼脂糖树脂或磁珠)上配体的特异性结合,将诱饵蛋白固定在基质上;再与含有潜在“猎物蛋白"的样品(如细胞裂解液)孵育,使诱饵蛋白捕获互作蛋白;经洗涤去除未结合的杂蛋白,洗脱获得互作复合物,最终通过Western blot、质谱等方法鉴定猎物蛋白。

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图1 蛋白Pull-down流程图

 

1.3 技术优势

l 无需针对靶蛋白的特异性抗体,直接验证体外蛋白互作;

l Halo Tag标签与磁珠共价结合,显著降低非特异性结合背景。

1.4 常用标签及表达系统

 

表1.png

 

二、DNA Pull-down

2.1 技术简介

DNA Pull-down是研究DNA-蛋白质相互作用的体外实验技术,主要用于转录调控机制研究。该技术以特定DNA序列为探针,从细胞核蛋白中筛选鉴定能够与DNA结合的蛋白,如转录因子、转录调控蛋白等。

2.2 技术原理

DNA Pull-Down使用标记的DNA探针作为诱饵,与提取的内源细胞核蛋白进行孵育,捕获与DNA探针特异性结合的蛋白(比如转录因子),最终使用蛋白质谱的方法,鉴定出特异性结合的蛋白。

图2.png

 

图2 DNA Pull-down流程图

2.3 技术优势

l 可富集低丰度DNA结合蛋白

l DNA探针制备简便,无需构建复杂文库,直接体外验证结合

三、RNA Pull-down

3.1 技术简介

RNA在基因表达调控中发挥重要作用,非编码RNAlncRNAcircRNAmiRNA)是当前研究热点。RNA与蛋白的相互作用是非编码RNA发挥功能的核心机制。RNA Pull-down是检测RNA-蛋白互作的核心体外技术,主要用于筛选验证RNA结合蛋白(RBPs)。

3.2 技术原理

RNA Pull-Down根据目标 RNA 序列设计特异性 DNA 模板,通过体外转录制备标记 RNA 探针;将标记探针与链霉亲和素磁珠偶联,制备固定有 RNA 探针的磁珠复合物,再与细胞蛋白提取液共孵育,捕获能与 RNA 探针特异性结合的蛋白并形成 RNA-蛋白质复合物。经洗涤去除非特异性结合蛋白、完成富集后,对富集蛋白进行LC‑MS/MS 质谱分析,即可鉴定出与目标 RNA 特异性互作的蛋白质。

 

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图3 RNA Pull-down流程图

3.3 技术优势

l 灵敏度高,可富集低丰度RNA结合蛋白

l 直接筛选与目标RNA结合蛋白。

四、三种Pull-down实验应用场景

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五、常见问题解答

Q1:我的研究部位可以跟实验所用部位不一致吗?

建议使用与研究目标一致的组织样本,以保证结果可靠性。

Q2:我需要提供哪些材料?

DNA Pull-downRNA Pull-down需要提供探针序列/模板及组织等材料

蛋白Pull-down需要提供蛋白CDS序列/质粒模板及组织等材料。

Q3:结果交付结果包含哪些信息?

质谱原始数据,实验原图,质谱差异分析及富集分析等全套数据。

Q4:强结合蛋白更容易鉴定到吗?

不一定,结果受蛋白丰度、洗涤条件、质谱灵敏度影响。建议筛选后针对性验证。

Q5:蛋白Pull-downCo-IP的区别?

蛋白Pull-down不依赖靶蛋白特异性抗体体外验证蛋白直接相互作用;Co-IP依赖靶蛋白特异性抗体,在细胞生理内源环境下验证蛋白直接或间接相互作用。

 

蛋白、DNARNA三大Pull-down快速选择:

看蛋白互作蛋白Pull-down

看转录调控DNA Pull-down

做非编码RNA/RNA结合蛋白RNA Pull-down

 

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