A fost finalizată cea mai mare hartă proteică din lume

Nu cunoaștem funcția majorității proteinelor din celulele noastre, zeci de mii de proteine. O echipă internațională de cercetare a cartografiat acum interacțiunile proteinelor în cadrul a nouă specii de animale, inclusiv celulele umane, ceea ce ne aduce, de asemenea, semnificativ mai aproape de înțelegerea rolului lor.

O realizare imensă în știința proteinelor este harta proteinelor creată de o colaborare a șapte echipe de cercetare din cele trei țări, care zeci de mii de interacțiuni proteine-proteine până acum necunoscute aruncă lumină, adică se estimează că a relevat un sfert din interacțiunile proteice intracelulare.

Rezultatele cercetărilor conduse de profesori de la Universitatea Toronto din Canada și Universitatea Texas din Austin din Statele Unite (Andrew Emili și Edward Marcotte) au fost publicate în Nature (Panorama complexelor macromoleculare metazoice antice).). Rezultatele vor fi disponibile în curând în baze de date cu acces deschis.

Cercetarea interactomului

Cercetătorii au folosit fracționarea biochimică extinsă și o combinație de spectroscopie cantitativă de masă pentru a studia compoziția complexelor solubile multiproteice din celulele din celule din nouă specii a căror întreagă secvență a genomului este cunoscută. Scopul era să-l vedem, modul în care diferite proteine s-au contopit în complexe proteice în timpul evoluției și care este rolul acestor complexe proteice în interiorul celulelor. În total, au fost descoperite mai mult de un milion de interacțiuni proteină-proteină, inclusiv cele care funcționau deja în eucariotele antice acum un miliard de ani și cele mai recente, cum ar fi de ex. este posibil să fi permis formarea multicelularității.

După cum scriu cercetătorii în comunicatul lor de presă, chiar și un singur defect de interacțiune proteină-proteină poate duce la boli, iar harta ne poate ajuta, de asemenea, să găsim, care sunt proteinele unice găsite la rădăcina unei boli umane complexe. Proteinele îndeplinesc de obicei diverse sarcini în grupuri, complexe moleculare, de ex. sinteza proteinelor noi sau defalcarea a ceea ce nu mai este necesar, cu toate acestea, în prezent funcția majorității proteinelor nu este deloc cunoscută. Cu ajutorul hărții rețelei de proteine pregătită acum de echipa internațională de cercetare, rolul unor proteine poate fi dedus, pe baza complexității proteinelor necunoscute până acum cu alte proteine deja cunoscute. Astfel, de ex. a fost elucidat rolul unui număr de proteine care se integrează în complexele de reparare a deteriorării celulare. Cercetătorii au identificat un total de mii de complexe proteice care joacă un rol cheie în supraviețuirea speciei.

Suntem legați și la nivel de proteine

Cele nouă specii a căror rețea de proteine a fost trasată reprezintă zone largi ale arborelui evolutiv al vieții: drojdie, amoeba, trandafir de mare, muscă, vierme, arici de mare, broască și interactom de șoarece, pe lângă oameni. Hărți agregate cresc de zece ori numărul de interacțiuni cunoscute proteină-proteină, și oferă o perspectivă asupra modului în care toate acestea s-au schimbat pe parcursul evoluției. După cum spune Emili, chiar și dimensiunea pură a studiului asigură progrese mari, toate speciile studiate având cel puțin triplat numărul de interacțiuni proteice cunoscute și s-a constatat, printre altele, că zeci de mii de interacțiuni proteice au rămas neschimbate de la prima apariție unicelulară. Deoarece s-a dovedit că multe complexe proteice din celula umană sunt identice cu cele din alte specii, va fi posibil să se studieze baza genetică a multor boli și modul în care acestea apar la diferite specii, adaugă Marcotte.

Cercetătorii s-au apropiat deja de înțelegerea dezvoltării unor boli umane, de ex. au descoperit un complex proteic până acum necunoscut în care sunt legate zeci de proteine și, deoarece rolul genei care codifică unele componente în dezvoltarea tulburărilor intelectuale, cercetătorii au investigat care ar putea fi funcția complexului într-un experiment înrudit: a fost distrus în mormoloci.că funcția complexului este de a asigura poziția spațială corectă a neuronilor în timpul dezvoltării embrionare (cercetătorii au dat, așadar, complexului proteic numele de comandant). Cercetătorii adaugă că, de-a lungul zecilor de mii de interacțiuni proteice nou descoperite, ne putem deplasa în multe direcții în viitoarele noastre cercetări și putem explora legăturile dintre proteine și boli.