Informace

Jakou roli hraje velikost proteinu při interakcích protein-protein?


Interakce protein-protein jsou, když se dva nebo více proteinů váže dohromady, pravděpodobně pro nějakou důležitou biologickou funkci. V poslední době se začínám více zabývat proteiny, a zejména sítěmi souvisejícími s proteiny, jako jsou například interakční sítě protein-protein. Zjistil jsem, že přemýšlím o následující otázce:

Otázka: Ovlivňuje relativní velikost dvou proteinů významně pravděpodobnost jejich interakce? Má to vliv? jak interagují?

Bylo by pro mě přijatelné stáhnout si interakční síť protein-protein a vypočítat jejich relativní velikost ze souborů PDB proteinů. Předpovídám však, že výsledky z takového výpočtu by neposkytly větší přehled o tom, proč (nebo proč ne) velikosti proteinů ovlivňují vazbu.


K proteinovým interakcím dochází většinou (ne -li všechny) prostřednictvím zbytků, které jsou na „povrchu“ a jsou vystaveny prostředí, ve kterém existují, ať už cytoplazmatické nebo extracelulární. Naivní myšlenkou by bylo hádat, že větší povrchová plocha znamená větší plochu exponovaných oblastí a pravděpodobných interakčních částí. Jeden protein může vázat mnoho dalších, dokonce současně, prostřednictvím různých takových interakčních povrchů. Jiné faktory však také určují, zda daná sada dvou proteinů interaguje, nejdůležitější je, kde se v dané buňce lokalizují. Pokud je jeden protein jaderný, ale druhý na plazmatické membráně, je vysoce nepravděpodobné, že by někdy interagovaly, i když termodynamika vysoce podporuje tvorbu komplexu. Interakce mezi dvěma proteiny také závisí na jejich příslušných konformacích, které mohou být dále regulovány událostmi, jako jsou posttranslační modifikace (např. Fosforylace kinázou), stav vázaného nukleotidu (např. GTP vs. GDP v G proteinu). A konečně, lešení mohou také izolovat a organizovat proteinové klastry dohromady prostorově a zvyšovat pravděpodobnost jejich interakce. Celkově vzato si myslím, že je velmi nepravděpodobné, že pouhý pohled na 3D povrch proteinu řekne hodně o jeho „interaktivitě“ s jinými proteiny.


@gkadam je správný a docela vyčerpávající. Existuje spousta věcí, které mohou ovlivnit vazbu na bílkoviny, a mnoho z nich má málo společného se samotným proteinem, ale místo toho, kde je a čím se ještě zabývá.

Všechny ostatní věci jsou si rovny, menší proteiny budou tvořit sítě rychleji než větší z kinetických důvodů.

Rozdílové velikosti neovlivňují pravděpodobnost interakce dvou proteinů. Velké bílkoviny a ty malé interagují neustále.


Inhibice interakcí protein – protein pomocí navržených molekul

Pokud nejste autorem tohoto článku a chcete z něj reprodukovat materiál v publikaci jiného výrobce než RSC, musíte formálně požádat o povolení pomocí Centra autorských práv. Podrobnosti najdete v našich pokynech k používání Centra autorských práv.

Autoři přispívající do publikací RSC (články v časopisech, knihy nebo kapitoly knih) nemusí formálně žádat o povolení reprodukovat materiál obsažený v tomto článku za předpokladu, že je s reprodukovaným materiálem uvedeno správné potvrzení.

Reprodukovanému materiálu by mělo být přiřazeno následující:

  • Pro reprodukci materiálu z NJC:
    Reprodukováno z Ref. XX se svolením Center National de la Recherche Scientifique (CNRS) a The Royal Society of Chemistry.
  • Pro reprodukci materiálu z PCCP:
    Reprodukováno z Ref. XX se svolením společností PCCP Owner Societies.
  • Pro reprodukci materiálu z PPS:
    Reprodukováno z Ref. XX se svolením Evropské společnosti pro fotobiologii, Evropské asociace fotochemie a Královské chemické společnosti.
  • Pro reprodukci materiálu ze všech ostatních časopisů a knih RSC:
    Reprodukováno z Ref. XX se svolením Královské chemické společnosti.

Pokud byl materiál upraven namísto reprodukován z původní publikace RSC, „reprodukováno z“ lze nahradit výrazem „převzato z“.

Ve všech případech je ref. XX je XX. Referencí v seznamu referencí.

Jste -li autorem tohoto článku, nemusíte formálně žádat o povolení reprodukovat obrázky, schémata atd. Obsažené v tomto článku v publikacích třetích stran nebo v diplomové nebo diplomové práci za předpokladu, že bude s reprodukovaným materiálem poskytnuto správné potvrzení.

Reprodukovanému materiálu by mělo být přiřazeno následující:

  • Pro reprodukci materiálu z NJC:
    [Původní citace] - Reprodukováno se svolením Královské chemické společnosti (RSC) jménem Center National de la Recherche Scientifique (CNRS) a RSC
  • Pro reprodukci materiálu z PCCP:
    [Původní citace] - Reprodukováno se svolením společností PCCP Owner Societies
  • Pro reprodukci materiálu z PPS:
    [Původní citace] - Reprodukováno se svolením The Royal Society of Chemistry (RSC) jménem Evropské společnosti pro fotobiologii, Evropské asociace fotochemie a RSC
  • Pro reprodukci materiálu ze všech ostatních časopisů RSC:
    [Původní citace] - Reprodukováno se svolením Královské chemické společnosti

Jste -li autorem tohoto článku, stále potřebujete získat povolení k reprodukci celého článku v publikaci třetí strany s výjimkou reprodukce celého článku v diplomové nebo disertační práci.

Informace o reprodukci materiálu z článků RSC s různými licencemi jsou k dispozici na naší stránce Žádosti o oprávnění.


In silico nemocný model: od jednoduchých sítí po komplexní choroby

Debmalya Barh,. Vasco Azevedo, in Animal Biotechnology (Second Edition), 2020

Interakce protein -protein

Predikce PPI jsou metody používané k předpovědi výsledku párů nebo skupin proteinových interakcí. Tyto předpovědi se provádějí in vivo a k provedení předpovědí lze použít různé metody. Predikce interakce je důležitá, protože pomáhá výzkumníkům vyvodit závěry o výsledcích PPI. PPI lze studovat fylogenetickým profilováním, identifikací strukturních vzorců a homologních párů, intracelulární lokalizací a posttranslačními modifikacemi (Choi, 2007). Průzkum dostupných nástrojů a webových serverů pro analýzu PPI poskytuje Tuncbag et al. (2009).


Inhibitory interakcí protein – protein: malé molekuly, peptidy a makrocykly Redaktor: Ali Tavassoli

Interakce protein -protein (PPI) jsou jádrem většiny buněčných procesů a jsou často dysregulované nebo si přivlastňují onemocnění. Vzhledem k této ústřední roli je inhibice PPI významně zajímavá jako prostředek léčby široké škály nemocí. Při vývoji molekul schopných narušit relativně nevýrazné a velké mezifázové oblasti však existují inherentní výzvy. Navzdory tomu došlo v posledních letech v této oblasti k řadě úspěchů s využitím jak tradičních přístupů k objevování léků, tak inovativních, interdisciplinárních strategií využívajících nová chemická lešení. Tato kniha komplexně pokrývá různé aspekty inhibice PPI, zahrnující malé molekuly, peptidomimetika, cyklické peptidy, sešité peptidy a makrocykly. Tato kniha, ilustrovaná úspěšnými případovými studiemi, poskytuje ucelený, špičkový pohled na předmětnou oblast a je ideální pro chemické biology a lékařské chemiky, kteří se zajímají o vývoj inhibitorů PPI.


Příručka přípravy bílkovin

V této 32stránkové příručce se dozvíte více o tom, jak odsolovat, vyměňovat pufry, koncentrovat a/nebo odstraňovat kontaminující látky ze vzorků proteinů, imunoprecipitace a další metody čištění a čištění proteinů pomocí různých nástrojů biologické proteinové technologie Thermo Scientific.

  • Imunoprecipitace (IP), co-IP a chromatin-IP
  • Značky čištění rekombinantních proteinů
  • Bezpečně dialyzujte vzorky proteinů pomocí dialyzačních kazet a zařízení Slide-A-Lyzer
  • Rychle odsolejte vzorky s vysokou regenerací proteinů pomocí odsolovacích kolonek a destiček Zeba
  • Účinně extrahujte konkrétní kontaminanty pomocí pryskyřic optimalizovaných pro odstraňování detergentů nebo endotoxinů
  • Rychle zkoncentrujte vzorky proteinů pomocí proteinových koncentrátorů Pierce

Další informace

Vyberte produkty

Proteinové interakce jsou zásadně charakterizovány jako stabilní nebo přechodné a oba typy interakcí mohou být silné nebo slabé. Stabilní interakce jsou interakce spojené s proteiny, které jsou čištěny jako komplexy s více podjednotkami, a podjednotky těchto komplexů mohou být stejné nebo různé. Hemoglobin a RNA polymeráza jsou příklady interakcí s více podjednotkami, které tvoří stabilní komplexy.

Očekává se, že přechodné interakce budou ovládat většinu buněčných procesů. Jak naznačuje název, přechodné interakce jsou dočasné povahy a obvykle vyžadují soubor podmínek, které interakci podporují, jako je fosforylace, konformační změny nebo lokalizace do diskrétních oblastí buňky. Přechodné interakce mohou být silné nebo slabé a rychlé nebo pomalé. Zatímco jsou v kontaktu se svými vazebnými partnery, přechodně interagující proteiny se podílejí na celé řadě buněčných procesů, včetně modifikace proteinu, transportu, skládání, signalizace, apoptózy a buněčného cyklu. Následující příklad poskytuje ilustraci proteinových interakcí, které regulují apoptotické a antiapoptotické procesy.


Silná BAD interakce protein -protein. Panel A: Coomassie obarvený gel SDS-PAGE rekombinantního lehkého a těžkého BAD-GST-HA-6xHIS purifikovaného z lyzátů HeLa IVT (L) za použití tandemové afinity s glutathionovou pryskyřicí (E1) a kobaltovou pryskyřicí (E2). Je uveden průtok (FT) z každé kolony. Panel B: Schéma BAD fosforylace a proteinových interakcí během přežití buněk a buněčné smrti (tj. Apoptózy). Panel C: Pokrytí BAD proteinové sekvence ukazující identifikovaná Akt konsensuální fosforylační místa (červený rámeček). Panel D: MS spektra stabilních izotopem značených BAD peptidů HSSYPAGTEDDEGmGEEPSPFr.

Proteiny se k sobě vážou kombinací hydrofobních vazeb, van der Waalsových sil a solných můstků ve specifických vazebných doménách na každém proteinu. Tyto domény mohou být malé vazebné štěrbiny nebo velké povrchy a mohou mít jen několik peptidů nebo mohou obsahovat stovky aminokyselin. Síla vazby je ovlivněna velikostí vazebné domény. Jedním příkladem společné povrchové domény, která usnadňuje stabilní interakce protein-protein, je leucinový zip, který se skládá z a-šroubovic na každém proteinu, které se k sobě váží paralelně hydrofobní vazbou pravidelně rozmístěných leucinových zbytků na každé α -helix, který vyčnívá mezi sousedními šroubovicovými peptidovými řetězci. Vzhledem k těsnému molekulárnímu balení poskytují leucinové zipy stabilní vazbu pro multi-proteinové komplexy, ačkoli všechny leucinové zipy se neváží identicky díky neleucinovým aminokyselinám v α-šroubovici, které mohou snížit molekulární balení a tím i pevnost interakce.

Dvě domény Src homologie (SH), SH2 a SH3, jsou příklady běžných přechodných vazebných domén, které vážou krátké peptidové sekvence a běžně se nacházejí v signálních proteinech. Doména SH2 rozpoznává peptidové sekvence s fosforylovanými tyrosinovými zbytky, které často svědčí o aktivaci proteinu. Domény SH2 hrají klíčovou roli v signalizaci receptoru růstového faktoru, během níž ligandem zprostředkovaná fosforylace receptoru na tyrosinových zbytcích získává downstream efektory, které rozpoznávají tyto zbytky prostřednictvím svých domén SH2. Doména SH3 obvykle rozpoznává peptidové sekvence bohaté na prolin a je běžně používána kinázami, fosfolipázami a GTPázami k identifikaci cílových proteinů. Ačkoli se na tyto motivy obecně vážou domény SH2 i SH3, specificita pro odlišné interakce proteinů je dána sousedními aminokyselinovými zbytky v příslušném motivu.

Výsledek dvou nebo více proteinů, které interagují se specifickým funkčním cílem, lze demonstrovat několika různými způsoby. Měřitelné účinky proteinových interakcí byly nastíněny následovně:

  • Změňte kinetické vlastnosti enzymů, které mohou být důsledkem jemných změn vazby substrátu nebo alosterických účinků
  • Umožněte směrování substrátu přesunutím substrátu mezi doménami nebo podjednotkami, což nakonec povede k zamýšlenému konečnému produktu
  • Vytvořte nové vazebné místo, typicky pro malé efektorové molekuly
  • Inaktivujte nebo zničte protein
  • Změňte specifičnost proteinu pro jeho substrát interakcí s různými vazebnými partnery, např. Předveďte novou funkci, kterou žádný protein nemůže vykazovat samostatně
  • Slouží regulační roli buď v upstream nebo downstream události

K ověření, charakterizaci a potvrzení interakcí bílkovin je obvykle nutná kombinace technik. Dříve neznámé proteiny mohou být objeveny jejich spojením s jedním nebo více známými proteiny. Analýza proteinových interakcí může také odhalit jedinečné, nepředvídané funkční role dobře známých proteinů. Objev nebo ověření interakce je prvním krokem na cestě k pochopení toho, kde, jak a za jakých podmínek tyto proteiny interagují in vivo a funkční důsledky těchto interakcí.

Přestože jsou různé metody a přístupy ke studiu interakcí protein -protein příliš početné na to, aby se zde popisovaly, níže uvedená tabulka a zbytek této části se zaměřuje na běžné metody analýzy interakcí protein -protein a typy interakcí, které lze studovat pomocí každé metody . Stručně řečeno, stabilní interakce protein-protein lze nejsnáze izolovat fyzikálními metodami, jako jsou koimunoprecipitace a rozbalovací testy, protože komplex proteinů se v průběhu času nerozkládá. Slabé nebo přechodné interakce lze identifikovat pomocí těchto metod tak, že se nejprve kovalentně zesíťují proteiny, aby se interakce zmrazila během co-IP nebo stahování. Alternativně lze zesítění spolu s přenosem značky a analýzou Far -western blot provést nezávisle na jiných metodách identifikace interakcí protein -protein.

Běžné metody pro analýzu různých typů proteinových interakcí

MetodaInterakce protein -protein
Co-imunoprecipitace (co-IP)Stabilní nebo silný
Rozevírací testStabilní nebo silný
Analýza interakcí zesíťujících proteinůPřechodné nebo slabé
Analýza interakce proteinového přenosu proteinuPřechodné nebo slabé
Analýza Dálného západuStředně stabilní

Co-imunoprecipitace (co-IP) je populární technika pro objevování interakcí proteinů. Co-IP se provádí v podstatě stejným způsobem jako imunoprecipitace (IP) jednoho proteinu, kromě toho, že cílový protein vysrážený protilátkou, také nazývaný "návnada", se používá ke společnému vysrážení komplexu vazebný partner/protein , neboli „kořist“, z lyzátu. Interagující protein je v zásadě vázán na cílový antigen, který je vázán protilátkou, která je imobilizována na nosič. Imunoprecipitované proteiny a jejich vazební partneři jsou běžně detekováni gelovou elektroforézou dodecylsulfát sodný-polyakrylamidová gel (SDS-PAGE) a westernovým přenosem. Předpoklad, který je obvykle vytvořen, když jsou ko-precipitovány přidružené proteiny, je, že tyto proteiny souvisejí s funkcí cílového antigenu na buněčné úrovni. Toto je však pouze předpoklad, který podléhá dalšímu ověření.

Koimunoprecipitace cyklinu B a Cdk1. Magnetické kuličky Thermo Scientific Pierce Protein A/G se vážou na protilátku Cdk1 v komplexu s Cdk1. Cyklin B je vázán na Cdk1 a je zachycen spolu se svým vazebným partnerem.


Další verze tohoto článku

Vodíkové vazby v bílkovinách: role a síla

Vodíkové vazby v bílkovinách: role a síla

University of York, York, UK

University of York, York, UK

University of York, York, UK

University of York, York, UK

Abstraktní

Vodíkové vazby poskytují většinu směrových interakcí, které jsou základem skládání bílkovin, struktury proteinů a molekulárního rozpoznávání. Jádro většiny proteinových struktur je složeno ze sekundárních struktur, jako je α šroubovice a β list. Tím je uspokojen potenciál vodíkové vazby mezi karbonylovým kyslíkem hlavního řetězce a amidovým dusíkem uloženým v hydrofobním jádru proteinu. Vodíková vazba mezi proteinem a jeho ligandy (protein, nukleová kyselina, substrát, efektor nebo inhibitor) poskytuje směrovost a specifičnost interakce, která je základním aspektem molekulárního rozpoznávání. Energetika a kinetika vodíkových vazeb proto musí být optimální, aby umožnila rychlé vzorkování a kinetiku skládání, propůjčující struktuře proteinu stabilitu a poskytující specifitu požadovanou pro selektivní makromolekulární interakce.

Klíčové koncepty:

Vodíková vazba vzniká interakcí atomu vodíku, který je kovalentně vázán na elektronegativní atom (donor) s jiným elektronegativním atomem (akceptor).

Vodíkové vazby propůjčují rigiditu proteinové struktuře a specificitu intermolekulárním interakcím.

Přijatá (a nejčastěji pozorovaná) geometrie pro vodíkovou vazbu je vzdálenost menší než 2,5 Á (1,9 Á) mezi vodíkem a akceptorem a úhel donor-vodík-akceptor mezi 90 ° a 180 ° (160 °).

Během skládání bílkovin vyžaduje zakopání hydrofobních postranních řetězců k vytvoření intramolekulárních vodíkových vazeb mezi polárními skupinami hlavního řetězce.

Nejstabilnější konformací polypeptidových řetězců, které maximalizují potenciál vodíkových vazeb uvnitř řetězce, jsou a helixy a P listy.

Specifičnost molekulárního rozpoznávání je dána interakcí komplementárních skupin vodíkových vazeb na interagujících površích.


Detekce interakcí protein -protein daleko westernovým přenosem

Far western blotting (WB) byl odvozen ze standardní metody WB k detekci interakcí protein -protein in vitro. Ve Far WB jsou proteiny v buněčném lyzátu obsahující kořistní proteiny nejprve separovány pomocí SDS nebo nativní PAGE a přeneseny na membránu, jako ve standardním WB. Proteiny v membráně jsou pak denaturovány a renaturovány. Membrána je poté zablokována a sondována, obvykle s čištěným návnadovým proteinem (proteiny). Návnadové proteiny jsou detekovány na místech v membráně, kde se nachází kořistní protein, pokud návnadové proteiny a kořistní protein dohromady tvoří komplex. Ve srovnání s jinými biochemickými vazebnými testy Far WB umožňuje endogenní expresi kořistních proteinů bez čištění. Na rozdíl od většiny metod využívajících buněčné lyzáty (např. Koimunoprecipitace (co-IP)) nebo živé buňky (např. Přenos energie fluorescenční rezonance (FRET)), Far WB určuje, zda se dva proteiny vážou na sebe přímo. Dále v případech, kdy se na sebe nepřímo vážou, Far WB umožňuje zkoumání kandidátních proteinů, které mezi nimi tvoří komplex. K provedení experimentu jsou obvykle zapotřebí 2–3 dny.


Podpůrné informace

S1 Obr

Zahrnuto bylo pět nejlepších termínů GO, které byly nalezeny významně obohacené pro každý typ PTM. Každý prvek v tepelné mapě (euklidovské distanční hierarchické shlukování, průměrná vazba) představuje hodnotu p zakódovanou v šedé škále, ve které byla konkrétní kombinace typu PTM a GO nalezena výrazně obohacená. Aby zkombinoval celý UniProtKB-GOA pro všechny vybrané druhy, byl použit jako sada pozadí, pro analýzu obohacení byl použit Fisherův přesný test s korekcí FDR a p-value (FDR) práh indikující významnost byl nastaven na 0,01.

S2 Obr

Červené (modré) hvězdičky na vrcholu houslového grafu představují, že odpovídající skupina bez PTM má významně vyšší (nižší) hodnotu mediánu ve srovnání se skupinou bez PTM (*: p-hodnota 0,05, **: p-hodnota 0,01) podle Mann-Whitneyova testu.

S3 Obr

Druhy jsou seřazeny podle jejich fylogenetických vztahů, jak je znázorněno na levé straně. Pro každý typ PTM je u PINů založených na STRING a IntAct uveden log-2 násobku rozdílu hodnoty stupně/shlukovacího koeficientu/hodnoty centrality blízkosti vzhledem k příslušné hodnotě spojené s proteiny, které tento konkrétní typ PTM nesou . Barevná škála označuje zvýšené (červené) nebo snížené (modré) hodnoty v sadě PTM ve srovnání se sadou mimo PTM se symetrickými barevnými intervaly (tj. Plná sytost barev na základě maximálního absolutního zvýšení nebo snížení násobného rozdílu pozorovaného u všech hodnot v tabulka.) Tučné písmo (podtržené) přehyby znamenají výrazné přehyby při pπ.05 (pπ.01) podle Mann-Whitneyova testu s korekcí FDR představují hodnoty v červeném nebo modrém textu výrazně vyšší nebo nižší vlastnosti sítě, které jsou v rozporu s barvou pozadí.

S4 Obr

Proteinové sady byly vybrány tak, aby obsahovaly pouze jeden typ PTM (jeden soubor dat pouze pro typ PTM). Druhy jsou seřazeny podle jejich fylogenetických vztahů, jak je znázorněno na levé straně. Pro každý typ PTM je u PINů založených na STRING a IntAct uveden log-2 hodnoty násobku rozdílu pro hodnotu stupně/shlukovacího koeficientu/hodnoty centrality blízkosti vzhledem k příslušné hodnotě spojené s proteiny, které tento konkrétní typ PTM nenesou . Barevná škála označuje zvýšené (červené) nebo snížené (modré) hodnoty v sadě PTM ve srovnání se sadou mimo PTM se symetrickými barevnými intervaly (tj. Plná sytost barev na základě maximálního absolutního zvýšení nebo snížení násobného rozdílu pozorovaného u všech hodnot v tabulka.) Tučné písmo (podtržené) přehyby znamenají výrazné přehyby při pπ.05 (pπ.01) podle Mann-Whitneyova testu s korekcí FDR představují hodnoty v červeném nebo modrém textu výrazně vyšší nebo nižší vlastnosti sítě, které jsou v rozporu s barvou pozadí na základě průměrných (nikoli mediánních) hodnot.

S5 Obr

Zvýšené frekvence interakcí protein-protein (označovaných jako protein A a B, v uvedeném pořadí) nesoucích příslušné typy PTM vzhledem k očekávání. Šířka čáry je úměrná počtu druhů, které vykazují významné interakce typů PTM nesených interagujícími proteiny. Kontingenční tabulka pro Fisherův exaktní test obsahovala příslušné počty pro počet proteinů spojených s konkrétním párem PTM oproti všem alternativním párům a to, zda byly hlášeny interakce s prahem hodnoty p korigované pomocí FDR ve výši π 0,01.

S6 Obr

Červená čára spojuje průměrné hodnoty vlastností sítě proteinů spojených s různým počtem PTM. Přidružené Pearsonovy lineární korelační koeficienty, r(a hodnoty p) byly: stupeň r = 0,056 (1,46E-06), koeficient shlukování: r = -0,068 (6.27E -08), centrálnost blízkosti: r = 0.164 (0.00).


Sítě interakce protein-protein

Interakce protein-protein (PPI) jsou nezbytné pro téměř každý proces v buňce, takže porozumění PPI je zásadní pro pochopení fyziologie buněk v normálních a chorobných stavech. Je také nezbytný při vývoji léčiv, protože léky mohou ovlivnit PPI. Sítě interakce protein-protein (PPIN) jsou matematické reprezentace fyzických kontaktů mezi proteiny v buňce. Tyto kontakty:

  • jsou specifické
  • se vyskytují mezi definovanými vazebnými oblastmi v proteinech
  • mají určitý biologický význam (tj. plní určitou funkci)

Informace PPI mohou představovat přechodné i stabilní interakce:

  • Stabilní interakce se tvoří v proteinových komplexech (např. Ribozom, hemoglobin)
  • Přechodné interakce jsou krátké interakce, které modifikují nebo nesou protein, což vede k dalším změnám (např. Proteinové kinázy, importy jaderných pórů). Tvoří nejdynamičtější část interaktomu

Znalost PPI lze využít k:

  • přiřadit domnělé role necharakterizovaným proteinům
  • přidejte jemnozrnné detaily o krocích v rámci signální cesty
  • charakterizovat vztahy mezi proteiny, které tvoří multi-molekulární komplexy, jako je proteazom

Interaktom

The interkom je součet PPI, které se dějí v buňce, organismu nebo ve specifickém biologickém kontextu. Vývoj velkoplošných screeningových technik PPI, zejména vysoce výkonné afinitní čištění kombinované s hmotnostní spektrometrií a kvasinkovým dvouhybridním testem, způsobilo explozi v množství dat PPI a konstrukci stále složitějších a kompletnějších interaktomů ( Obrázek 16). Tento experimentální důkaz je doplněn dostupností predikčních algoritmů PPI. Mnoho z těchto informací je k dispozici prostřednictvím databází molekulárních interakcí, jako je IntAct.

Obrázek 16 Interakce kvasinek (vlevo) a člověka (vpravo) získané pomocí hybridní metody kvasinky-dva. Obrázky přetištěny se svolením společnosti Macmillan Publishers Ltd: Jeong et al. Nature 2001. 411 (3) a Rual et al. Nature 2005: 437 (4).

Je důležité ještě jednou zdůraznit omezení dostupných dat PPI. Naše současné znalosti o interaktomu jsou obojí neúplný a hlučný. Metody detekce PPI mají omezení v tom, kolik skutečně fyziologických interakcí mohou detekovat, a všechny nacházejí falešně pozitivní a negativní.

Na následujících několika stránkách se podíváme na některé vlastnosti interakčních sítí protein-protein a důsledky těchto vlastností pro biologii.


Struktura periferních proteinů

Na obrázku níže je označeno několik periferních proteinů. Periferní protein nemá určitou strukturu, ale má několik klíčových aspektů, které z něj činí periferní protein.

Za prvé, všechny periferní proteiny jsou spojeny s buněčnou membránou. Aminokyselinové sekvence těchto proteinů jsou jedinečné v tom, že přitahují proteiny k membráně a mají tendenci se shromažďovat na povrchu membrány. To jim umožňuje být na správném místě k provedení jejich určené akce. Na obrázku jsou vidět oranžové periferní proteiny připojené buď k fosfoglycerid lipidové molekuly, které tvoří lipidovou dvojvrstvu, nebo k integrálním proteinům. Protein bez těchto oblastí aminokyselin by nebyl přitahován k membráně. Byl by distribuován rovnoměrně v cytoplazmě a nebyl by periferním proteinem.

Za druhé, periferní proteiny nemají hydrofobní oblast aminokyselin. Toto a polarita jiných skupin aminokyselin udržuje periferní proteiny na povrchu buněčné membrány. To je způsobeno amfipatické povaha fosfoglyceridů. To znamená, že modrá „hlava“ je polární a hydrofilní. Žluté „ocasy“, které tvoří střed membrány, jsou hydrofobní. Aby se zabránilo nasávání do membrány, mají periferní proteiny často na svém povrchu vystaveno mnoho hydrofilních aminokyselin. Integrální proteiny vystavují hydrofobní aminokyseliny uprostřed a hydrofilní aminokyseliny na částech vystavených vodě. To je účinně uzamkne v membráně.


Elektronický doplňkový materiál

12900_2007_186_MOESM1_ESM.txt

Další soubor 1: PDB: 1LFD - výstup analyzátoru struktury PSAIA ve formě tabulky. Tento soubor obsahuje informace o hodnotách ASA, DPX, CX a hydrofobnosti na zbytek PDB: 1LFD získaný společností PSAIA. V tomto případě byly řetězce vypočítány ve vázané formě. (TXT 239 KB)

12900_2007_186_MOESM2_ESM.xml

Další soubor 2: PDB: 1LFD - výstup analyzátoru struktury PSAIA ve formátu XML. Tento soubor obsahuje informace o hodnotách ASA, DPX, CX a hydrofobnosti na zbytek PDB: 1LFD získaný společností PSAIA. V tomto případě byly řetězce vypočítány ve vázané formě. (XML 667 KB)

12900_2007_186_MOESM3_ESM.txt

Další soubor 3: PDB: 1LFD vazebné zbytky - výstup PSAIA Interaction Analyzer ve formě tabulky. Tento soubor obsahuje informace o zbytcích, které jsou zahrnuty v interakci v PDB: 1LFD získané algoritmem maximální vzdálenosti z aplikace PSAIA. (TXT 3 KB)

12900_2007_186_MOESM4_ESM.xml

Další soubor 4: PDB: 1LFD vazebné zbytky - výstup PSAIA Interaction Analyzer ve formátu XML. Tento soubor obsahuje informace o zbytcích, které jsou zahrnuty v interakci v PDB: 1LFD získané algoritmem maximální vzdálenosti z aplikace PSAIA. (XML 23 KB)

12900_2007_186_MOESM5_ESM.xsd

Další soubor 5: Schéma XML pro vazbu zbytků. Toto je definice schématu XSD pro výstupní soubor XML (další soubor 6) (XSD 1 KB)

12900_2007_186_MOESM6_ESM.txt

Další soubor 6: PDB: Stav vazby 1LFD - výstup analyzátoru interakcí PSAIA ve formě tabulky. Tento soubor obsahuje informace o stavu interakce (v interakci nebo bez interakce) konkrétního zbytku v PDB: 1LFD získané algoritmem maximální vzdálenosti z aplikace PSAIA. (TXT 17 KB)

12900_2007_186_MOESM7_ESM.xml

Další soubor 7: PDB: 1LFD stav vazby - výstup PSAIA Interaction Analyzer ve formátu XML. Tento soubor obsahuje informace o stavu interakce (v interakci nebo bez interakce) konkrétního zbytku v PDB: 1LFD získané algoritmem maximální vzdálenosti z aplikace PSAIA. (XML 124 KB)

12900_2007_186_MOESM8_ESM.xsd

Další soubor 8: Schéma XML pro stav vazby. Toto je definice schématu XSD pro výstupní soubor XML (další soubor 9) (XSD 1 KB)

12900_2007_186_MOESM9_ESM.txt

Další soubor 9: PDB: 1LFD kontakty - výstup PSAIA Interaction Analyzer ve formě tabulky. Tento soubor obsahuje informace o interakčních partnerech v PDB: 1LFD získané algoritmem maximální vzdálenosti z aplikace PSAIA. (TXT 16 KB)

12900_2007_186_MOESM10_ESM.xml

Další soubor 10: PDB: 1LFD kontakty - výstup PSAIA Interaction Analyzer ve formátu XML. Tento soubor obsahuje informace o interakčních partnerech v PDB: 1LFD získané algoritmem maximální vzdálenosti z aplikace PSAIA. (XML 110 KB)

Další soubor 11: Schéma XML pro kontakty zbytků. Toto je definice schématu XSD pro výstupní soubor XML. (TXT 2 KB)

12900_2007_186_MOESM12_ESM.txt

Další soubor 12: XML schéma pro peptidovou strukturu ve vázané formě. Toto je definice schématu XSD pro výstupní soubor XML. (TXT 6 KB)

12900_2007_186_MOESM13_ESM.txt

Další soubor 13: XML schéma pro peptidovou strukturu v nevázané formě. Toto je definice schématu XSD pro výstupní soubor XML. (TXT 6 KB)

12900_2007_186_MOESM14_ESM.txt

Další soubor 14: PDB: 1LFD - výstup aplikace DSSP. Tento soubor obsahuje informace o sekundární struktuře a celkové ASA na zbytek PDB: 1LFD získané z aplikace DSSP. (TXT 72 KB)

12900_2007_186_MOESM15_ESM.txt

Další soubor 15: PDB: 1LFD - výstup aplikace NACCESS. Tento soubor obsahuje informace o celkovém, relativním, páteřním, postranním řetězci, polárním a nepolárním ASA na zbytek PDB: 1LFD získaný z aplikace NACCESS. (TXT 41 KB)

12900_2007_186_MOESM16_ESM.txt

Další soubor 16: PDB: 1LFD - CX výstup analyzátoru struktury PSAIA. Tento soubor obsahuje informace o CX na zbytek PDB: 1LFD získané PSAIA. V tomto případě byly řetězce vypočítány v nevázané formě. (TXT 72 KB)

12900_2007_186_MOESM17_ESM.txt

Další soubor 17: PDB: 1LFD - výstup ze serveru CX http://hydra.icgeb.trieste.it/cx/. Tento soubor obsahuje informace o maximálních, minimálních a průměrných hodnotách CX na zbytek PDB: 1LFD získaný ze serveru CX. (TXT 25 KB)

12900_2007_186_MOESM18_ESM.txt

Další soubor 18: PDB: 1LFD - výstup dpx serveru http://hydra.icgeb.trieste.it/dpx/. Tento soubor obsahuje informace o maximálních, minimálních a průměrných hodnotách CX na zbytek PDB: 1LFD získaný ze serveru CX. (TXT 25 KB)

12900_2007_186_MOESM19_ESM.exe

Další soubor 19: PSAIA - instalační soubor MS Windows. Instalační soubor pro instalaci PSAIA, PSA a PIA. Novější verze aplikace lze stáhnout z webových stránek projektu. (EXE 8 MB)

12900_2007_186_MOESM20_ESM.bin

Další soubor 20: PSAIA - instalační program Linuxu. Instalační program PSAIA pro platformu x86 Linux. Instalační programy Linuxu pro jiné architektury i zdrojový kód lze stáhnout z webových stránek projektu. (BIN 7 MB)


Podívejte se na video: Test Proteina, Olimp, Optimum, Dymatize (Listopad 2021).