Protein-proteininteraktionsnetværk

Protein-proteininteraktioner (PPI’er) er afgørende for næsten alle processer i en celle, så det er afgørende at forstå PPI’er for at forstå cellens fysiologi i normale og sygdomstilstande. Det er også vigtigt i forbindelse med lægemiddeludvikling, da lægemidler kan påvirke PPI’er. Protein-protein-interaktionsnetværk (PPIN) er matematiske repræsentationer af de fysiske kontakter mellem proteiner i cellen. Disse kontakter:

• er specifikke
• kommer mellem definerede bindingsregioner i proteinerne
• har en særlig biologisk betydning (dvs, de tjener en specifik funktion)

PPI-information kan repræsentere både forbigående og stabile interaktioner:

• Stable interaktioner dannes i proteinkomplekser (f.eks. ribosom, hæmoglobin)
• Transiente interaktioner er korte interaktioner, der modificerer eller bærer et protein, hvilket fører til yderligere ændringer (f.eks. proteinkinaser, kerneporenimportiner). De udgør den mest dynamiske del af interaktomet

Kendskab til PPI’er kan bruges til at:

• tildele formodede roller til ukarakteriserede proteiner
• tilføje finkornede detaljer om trinene i en signalvej
• karakterisere relationerne mellem proteiner, der danner multimolekylære komplekser såsom proteasomet

Interaktomet

Interaktomet er alle de PPI’er, der forekommer i en celle, en organisme eller en specifik biologisk kontekst. Udviklingen af PPI-screeningsteknikker i stor skala, især affinitetsoprensning med højt gennemløb kombineret med massespektrometri og gær-twohybrid-assay, har medført en eksplosion i mængden af PPI-data og opbygningen af stadig mere komplekse og fuldstændige interactomer (figur 16). Denne eksperimentelle dokumentation suppleres af adgangen til PPI-prædiktionsalgoritmer. En stor del af disse oplysninger er tilgængelige via molekylære interaktionsdatabaser som IntAct.

Det er vigtigt at understrege endnu en gang begrænsningerne i de tilgængelige PPI-data. Vores nuværende viden om interaktomet er både ufuldstændig og støjende. PPI-detektionsmetoder har begrænsninger med hensyn til, hvor mange virkelig fysiologiske interaktioner de kan registrere, og de finder alle falske positive og negative resultater.

For at lære mere om PPI’er i almindelighed og IntAct-databasen i særdeleshed kan du tage vores gratis online-kurser:

Proteininteraktioner og deres betydning

IntAct: Den molekylære interaktionsdatabase på EMBL-EBI: webinar

IntAct: Molekylære interaktioner på EMBL-EBI

På de næste par sider vil vi se på nogle af egenskaberne ved protein-protein-interaktionsnetværk og betydningen af disse egenskaber for biologien.