Interacciones proteïna-proteïna

Archiu:1dfj RNAseInhibitor-RNAse complex.jpg

Interacciones proteïna-proteïna

Archiu:1dfj caps block 0 AseInhibitor- caps block 1 Ase complex.jpg

L'inhibidor de la ribonucleasa en forma de ferradura forma una interacció proteïna-proteïna en la proteïna de la pròpia ribonucleasa. Els contactes de les dos proteïnes es mostren com a taques coloreadas

Interacciones proteïna-proteïna es referix a l'associació de proteïnas i l'estudi d'eixes associacions des de les perspectives de la bioquímica, transducción de senyals i rets d'interacció de proteïnes.

Les interaccions entre proteïnes són importants en molts processos biològics. Per eixemple, les interacciones proteïna-proteïna de les molècules de senyalisació medien el pas a l'interior de la cèlula senyales procedents de l'exterior. Este procés, cridat «Transducción de senyals», juga un paper fonamental en molts processos biològics i malalties (p. eix. el càncer). Les proteïnes poden interactuar durant molt temps per a formar part d'un complex proteínico; o poden transportar a una atra proteïna (per eixemple, des del citoplasma al núcleu o viceversa en el cas de les importinas dels poros nuclears), o poden interactuar breument en una atra proteïna per a modificar-la (per eixemple, una proteïna kinasa pugues fosforilar a una proteïna objectiu). Esta modificació de proteïnes pot canviar per sí mateixa l'interacció proteica. Per eixemple, algunes proteïnes en dominis SH2 solament s'unixen a proteïnes quan estan fosforiladas en l'aminoàcit tirosina. En definitiva, les interacciones proteïna-proteïna tenen una importància capital en pràcticament tots els processos en una cèlula viva. L'informació sobre eixes interaccions millora el nostre coneiximent sobre les malalties i pot proporcionar les bases per a nous enfocaments dels tractaments terapèutics.

Entendre la forma en la que interactuen les proteïnes i enzimes és un àrea molt important a investigar en la bioquímica i en la biologia celular. En base en açò noves àrees d'investigació especialisada en el tema han sorgit, l'estudi del interactoma ve a respondre les preguntes que es plantegen científics despuix d'estudiar genomas i proteomas. En atres paraules, el genoma nos indica les possibles proteïnes que pot sintetisar un organisme en particular, el proteoma determina les proteïnes que són expressades en un moment concret baix condicions establides i el interactoma com interactuen les proteïnes per a otorgar funcionalitat i sincronisació dels múltiples processos de la cèlula estudiada.

Naturalea de les interaccions

De la mateixa manera que en el plegament de les proteïnas les forces que dominen entre les subunidades de tot complex proteic són les interaccions hidrofòbiques, Forces de van der Waals, ponts d'hidrogen i forces iòniques entre les cadenes laterals dels aminoàcits que conformen cada proteïna.

Métodos per a investigar les interacciones proteïna-proteïna

Degut a que les interaccions proteícas són tan importants, existix una multitut de métodos per a detectar-les. Cada u dels enfocaments té els seus propis pros i contres, especialment sobre la sensibilitat i especificidad del método. Una gran sensibilitat significa que moltes de les interaccions que ocorren en realitat són detectades pel método, mentres que una gran especificidad indica que la majoria de les interaccions detectades ocorren realment (pocs falsos-positius).

Alguns métodos són:

• Coinmunoprecipitación: és considerat el millor ensaig per a detectar les interacciones proteïna-proteïna, especialment quan es realisa en proteïnes endógenas (ni sobreexpresadas ni marcades). La proteïna d'interés s'aïlla en un anticòs específic. Les molècules que interaccionen en la proteïna s'identifiquen posteriorment per mig d'un Western blot.

• Ensaig de doble híbrit en rent: investiga l'interacció entre proteïnes de fusió artificials en l'interior del núcleu d'un rent. Este método pot identificar molècules que s'unixen a una proteïna donada de forma inequívoca. No obstant, este método té una considerable taxa de falsos-positius, lo que fa necessari verificar les interaccions identificades per mig d'un ensaig de coinmunoprecipitación.

• Tandem affinity purification (TAP): detecta interaccions en l'ambient celular real (ej. en el citosol d'una cèlula de mamífer)(Rigaut et al., 1999). Açò supon una gran ventaja comparat en l'ensaig de doble híbrit. Una desventaja important és que la purificació de proteïnes es realisa per mig de dos llavats, de manera que no pot detectar interaccions proteïna-proteïna transitòries.

• Inmunoprecipitación quantitativa combinada en knok-out (QUICK - Quantitative Inmunoprecipitation Combined with Knock-out): es basa en la coinmunoprecipitación, l'espectrometria de massa quantitativa (SILAC) i l'interferència de ARN (RNA interference - RNAi). Este método detecta interacció entre proteïnes endógenas sense marcar (Selbach and Mann, 2006), de modo que té la mateixa fiabilitat que la coinmunoprecipitación, encara que depén també de la disponibilitat d'anticossos adequats.

• Dual Polarisation Interferometry (DPI): pot usar-se per a medir interaccions proteïna-proteïna. DPI proporciona mides de tamany molecular, densitat i massa, en temps real i en alta resolució.

• Geles Natius Blue Native (BN-PAGE): esta metodologia es basa en la migració dels complexos proteics en geles de poliacrilamida segons el seu pes molecular. Ya que la migració també està definida per la càrrega, s'utilisa com buffer catódico una solució que conté blava de coomassie, el qual otorga càrrega negativa neta a les proteïnes sense desnaturar ni trencar les seues interaccions en atres proteïnes. Una segona dimensió desnaturante en geles SDS-PAGE permet separar les taques (espots) i identificar posteriorment l'identitat de les subunidades components del complex per mig d'espectrometria de massas.