如何证明蛋白的新功能不依赖于旧功能所在的通路

设A1, A2, A3, B1, B2, B3均代表一个蛋白。已知,A1, B1, A2, A3形成一条已被证明的通路:

  • A通路:(A1+B1)→A2→A3

即A1和B1同时存在才能激活A2,然后激活A3.

现在,我们对蛋白B1进行研究,发现它可能参与一条新的通路:

  • B通路:B1→B2→B3

如何设计实验,证明蛋白B1在这条新的通路发挥的功能不依赖于旧有通路呢?


方法一:敲除A1,如果不出现B通路受阻产生的表型b,说明B通路不依赖于A通路。

方法二:敲除B1,出现表型a和表型b,在敲除B1的基础上回补A2,如果只拯救表型a,不拯救表型b,说明B通路不依赖于A通路。

逻辑上两个方法二选一即可,都是充分的。但是因为还存在潜在的CDEFG,以及除了促进的箭头还存在抑制性的箭头的可能,两个都做。

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实例:发现RTCB(B1)可能参与抑制神经元轴突再生(B通路),RTCB mutant中轴突再生增强(表型b)。而已有的历史研究表明,RTCB参与内质网应激UPR途径中的IRE1→XBP1分枝(A通路)。IRE1(A1)响应内质网压力后激活XBP1的剪接,使XBP1从未剪接的XBP1u(also A1)形式转换为剪接后的XBP1s(A2)形式,RTCB参与剪接过程中XBP1 mRNA的连接。作者通过实验证实,XBP1 mutant引起神经元轴突”dysmorphic”的表型(不同于RTCB mutant的表型b)。在RTCB mutant中表达人为连接好的XBP1s(回补A2),UPR途径可以正常激活了(rescue了表型a),但对轴突再生没有影响(不能rescue表型b)。Archease(also A1)对RTCB连接XBP1的mRNA是必需的。而Archease mutant对于轴突再生也无影响(KO A1不产生表型b)。综上,RTCB调控轴突再生的通路独立于它在UPR途径中参与的通路。

实例原文:

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