Rețele de interacțiune proteină-proteină

Interacțiunile proteină-proteină (PPI) sunt esențiale pentru aproape toate procesele dintr-o celulă, astfel încât înțelegerea PPI este crucială pentru înțelegerea fiziologiei celulare în stări normale și de boală. De asemenea, este esențială în dezvoltarea de medicamente, deoarece medicamentele pot afecta PPI-urile. Rețelele de interacțiune proteină-proteină (PPIN) sunt reprezentări matematice ale contactelor fizice dintre proteinele din celulă. Aceste contacte:

• sunt specifice
• se produc între regiuni de legare definite în proteine
• au o semnificație biologică deosebită (de ex, ele îndeplinesc o funcție specifică)

Informațiile IPP pot reprezenta atât interacțiuni tranzitorii, cât și stabile:

• Interacțiunile stabile se formează în complexele proteice (de exemplu, ribozomul, hemoglobina)
• Interacțiunile tranzitorii sunt interacțiuni de scurtă durată care modifică sau transportă o proteină, conducând la modificări ulterioare (de exemplu, proteine kinazice, importine de pori nucleari). Ele constituie partea cea mai dinamică a interactomului

Cunoașterea PPI-urilor poate fi utilizată pentru:

• atribuirea de roluri putative unor proteine necaracterizate
• adăugarea de detalii fine despre etapele unei căi de semnalizare
• caracterizarea relațiilor dintre proteinele care formează complexe multimoleculare, cum ar fi proteazomul

Interactomul

Interactomul reprezintă totalitatea IPP-urilor care au loc într-o celulă, într-un organism sau într-un context biologic specific. Dezvoltarea tehnicilor de depistare a PPI la scară largă, în special a purificării de afinitate de mare capacitate combinată cu spectrometria de masă și cu testul yeast two-hybrid, a provocat o explozie a cantității de date privind PPI și construirea unor interactome din ce în ce mai complexe și mai complete (figura 16). Aceste dovezi experimentale sunt completate de disponibilitatea algoritmilor de predicție a PPI. Multe dintre aceste informații sunt disponibile prin intermediul bazelor de date de interacțiuni moleculare, cum ar fi IntAct.

Este important să subliniem încă o dată limitările datelor PPI disponibile. Cunoștințele noastre actuale despre interactom sunt atât incomplete, cât și zgomotoase. Metodele de detectare a PPI au limitări în ceea ce privește numărul de interacțiuni cu adevărat fiziologice pe care le pot detecta și toate acestea găsesc false pozitive și negative.

Pentru a afla mai multe despre PPI în general și despre baza de date IntAct în special, urmați cursurile noastre online gratuite:

Protein Interactions and their importance

IntAct: Baza de date privind interacțiunile moleculare de la EMBL-EBI: webinar

IntAct: Interacțiuni moleculare la EMBL-EBI

În paginile următoare vom examina unele dintre proprietățile rețelelor de interacțiune proteină-proteină și implicațiile acestor proprietăți pentru biologie.