Proteinska omrežja detajlno

Proteini so sestavni deli človeške celice in tako ali drugače sodelujejo v slehernem življenjskem procesu. Za opravljanje kompleksnih celičnih funkcij so ključne intermolekularne interakcje, ki jih proteini vzpostavljajo med seboj. Prav sprememba v sestavi proteina, ki jo denimo povzroči neka mutacija, lahko vodi v porušenje njegove strukture. To vpliva tudi na vse njegove interakcijske partnerje, kar posledično vodi v porušenje interakcijskega omrežja tega proteina, to pa lahko na ravni organizma zaznamo kot bolezensko stanje.

Številna raziskovalna skupina je v aprilski številki revije Nature izdala shemo novega referenčnega omrežja binarnih interakcij med človeškimi proteini. Z veliko natančnostjo so uspeli identificirati skoraj 53000 medproteinskih interakcij med več kot 8000 različnimi človeškimi proteini.

V študiji so analizirali več milijonov kombinacij medproteinskih interakcij, ki so jih umetno skombinirali in inducirali v sistem celic kvasovk. Tako imenovani dihibridni sistem kvasovk omogoča preizkus številnih umetno oblikovanih binarnih kombinacij med različnimi proteini. Sistem temelji na sočasnem izražanju dveh izbranih proteinov v eni celici kvasovke. Uspešna interakcija med proteinoma povzroči prepisovanje reporterskega proteina, ki ga lahko detektiramo. Količina izraženega reporterskega proteina predstavlja signal, ki določa, ali je bila interakcija med opazovanima proteinoma zares značilna.

Bioinformatska analiza več milijonov preizkušenih parov interakcij je omogočila določitev tistih, ki so statistično značilne. S pomočjo pridobljenega podatkovnega seta značilnih interakcij so nato lahko natančneje preučili različna omrežja interakcij, ki se denimo vzpostavljajo v različnih tkivih ali pa takšna, ki so značilna za posamezen celični organel. Raziskovalci in raziskovalke poudarjajo, da je poznavanje takšnih omrežij ključno za boljše razumevanje kompleksnejših večgenskih bolezni in tudi za razvoj učinkovitejših terapevtskih pristopov.

Kljub temu da je predstavljeno omrežje proteinskih interakcij najpopolnejše do sedaj, raziskovalke in raziskovalci opozarjajo, da predstavlja zgolj manjši delež vseh interakcij. Številnih interakcij ne uspejo detektirati zaradi narave sistema, v katerem jih preučujejo. Mnogi proteini se morajo namreč za to, da lahko opravljajo svojo funkcijo v celici, po sintezi na ribosomu še dodatno modificirati. Modifikacije znotraj kvasovke zaradi razlik v sestavi in organizaciji celice niso vedno enake tistim v človeški celici, zato nekaterih interakcij ne uspemo identificirati.

Mrežil je Uroš.