Articles

Sieci interakcji białkowo-białkowych

On 8 października, 2021 by

Interakcje białkowo-białkowe (PPI) są niezbędne dla prawie każdego procesu w komórce, więc zrozumienie PPI jest kluczowe dla zrozumienia fizjologii komórki w stanach normalnych i chorobowych. Jest to również istotne przy opracowywaniu leków, ponieważ leki mogą wpływać na PPI. Sieci interakcji białko-białko (PPIN) są matematycznymi reprezentacjami fizycznych kontaktów pomiędzy białkami w komórce. Kontakty te:

  • są specyficzne
  • występują pomiędzy określonymi regionami wiążącymi w białkach
  • mają szczególne znaczenie biologiczne (tzn, pełnią określoną funkcję)

InformacjaPPI może reprezentować zarówno interakcje przejściowe, jak i stabilne:

  • Interakcje stabilne powstają w kompleksach białkowych (np. rybosom, hemoglobina)
  • Interakcje przejściowe to krótkotrwałe oddziaływania, które modyfikują lub przenoszą białko, prowadząc do dalszych zmian (np. kinazy białkowe, importyny porów jądrowych). Stanowią one najbardziej dynamiczną część interaktomu

Wiedza o PPIs może być wykorzystana do:

  • przypisania putatywnych ról niescharakteryzowanym białkom
  • dodania drobnoziarnistych szczegółów na temat etapów w obrębie szlaku sygnalizacyjnego
  • charakteryzacji zależności między białkami tworzącymi kompleksy wielocząsteczkowe, takie jak proteasom

Interaktom

Interaktom to ogół PPI, które zachodzą w komórce, organizmie lub w określonym kontekście biologicznym. Rozwój technik przesiewowych PPI na dużą skalę, szczególnie wysokowydajnego oczyszczania powinowactwa w połączeniu ze spektrometrią mas i hybrydowym testem drożdżowym, spowodował eksplozję ilości danych dotyczących PPI i konstrukcję coraz bardziej złożonych i kompletnych interakcjomów (Rysunek 16). Te eksperymentalne dowody są uzupełniane przez dostępność algorytmów predykcji PPI. Wiele z tych informacji jest dostępnych poprzez molekularne bazy danych interakcji, takie jak IntAct.

Rysunek 16 Interaktomy drożdży (po lewej) i człowieka (po prawej) uzyskane metodą hybrydową drożdże-dwa. Obrazy przedrukowane za zgodą Macmillan Publishers Ltd: Jeong et al. Nature 2001. 411 (3) oraz Rual et al. Nature 2005: 437 (4).

Należy jeszcze raz podkreślić ograniczenia dostępnych danych o PPI. Nasza obecna wiedza o interaktomie jest zarówno niekompletna jak i zaszumiona. Metody wykrywania PPI mają ograniczenia co do liczby prawdziwie fizjologicznych interakcji, które mogą wykryć i wszystkie one znajdują fałszywe pozytywy i negatywy.

Aby dowiedzieć się więcej o PPI w ogóle i o bazie danych IntAct w szczególności, skorzystaj z naszych darmowych kursów online:

Interakcje białkowe i ich znaczenie

IntAct: Baza danych interakcji molekularnych w EMBL-EBI: webinarium

IntAct: Molecular interactions at EMBL-EBI

Na kolejnych stronach przyjrzymy się niektórym właściwościom sieci interakcji białko-białko oraz implikacjom tych właściwości dla biologii.

Dodaj komentarz

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany.