QPix 文献解读——使用条形码索引 PCR 结合 HiFi 长读长测序绘制水稻全蛋白质互作组图谱

蛋白质互作（Protein Protein Interaction, PPI）是生命活动调控的核心机制。构建蛋白质互作网络能加深对功能基因组学的理解。传统的研究方法很难实现高通量、可靠且成本低廉的蛋白质互作研究，这其中就包括酵母双杂交（yeast two-hybrid, Y2H），荧光共振能量转移（fluorescence resonance energy transfer, FRET）、双分子荧光互补（Bimolecular Fluorescence Complementation, BiFC）等技术。

为研究水稻蛋白质互作组，华中农业大学张建伟团队与中国水稻研究所张健团队联合开发了 BIP-seq（Barcode-indexed PCR Coupled with HiFi Long-read Sequencing）技术，通过整合文库对文库酵母双杂交策略、双条形码索引 PCR 扩增和 HiFi 长读长测序，实现了水稻蛋白互作组的高通量、低成本鉴定。文章以“Global Protein Interactome Mapping in Rice Using Barcode‐Indexed PCR Coupled with HiFi Long‐Read Sequencing”为题于 2025 年发表于《Advanced Science》杂志。

研究人员开发的 BIP-seq（Barcode-indexed PCR Coupled with HiFi Long-read Sequencing）技术利用“库对库（library versus library）”的酵母双杂交策略快速获得数以万计的随机的阳性PPI互作组合酵母克隆。接下来通过两轮 Barcode-indexed PCR 将每个酵母克隆中 Bait 和 Prey 载体上的 cDNA 序列直接扩增，并在序列末端添加 2 套条形码用于判断克隆的来源。最后，通过 HiFi long-read 测序方法将数万个扩增子进行混合测序。具有完全相同的 barcode 的 Bait cDNA 和 Prey cDNA 表明它们来自相同的阳性 PPI 互作酵母克隆，即为互作组合（Fig1）。

此次水稻 PPI 数据集被命名为 Rice PPI Dataset，即 RiPPID，其中包括 23032 条高置信度互作边（edges）连接 12741 个节点（nodes）（Fig4）。和此前的水稻 PPI 数据集比较，有 22665 条 PPI 是新发现的，极大地扩展了现有的水稻 PPI 数据集。