معلومة

في تفاعلات البروتين البروتين ما هو الفرق بين موقع الربط والواجهة؟

في تفاعلات البروتين البروتين ما هو الفرق بين موقع الربط والواجهة؟


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

أرى واجهة وواجهة ملزمة تستخدمان بشكل متبادل تقريبًا في الأدبيات ، لكنني لست متأكدًا مما إذا كانا متطابقين تمامًا أم لا - ما الفرق؟


موقع ارتباط تفاعل البروتين البروتين (PPI) هو أ نوع من الواجهة. إذا ثبت أن الواجهة هي موقع ربط PPI ، فيمكن استخدام المصطلحات من تلك النقطة فصاعدًا بالتبادل. لكن كلمة "واجهة" عامة للغاية وليس لها أي معنى علمي محدد ، لذا يجب تحديد طبيعة الواجهة وإلا فإن المصطلح لا معنى له إلى حد ما.


تختلف تفضيلات التفاعل عبر واجهات البروتين البروتين للمكونات الإلزامية وغير الإلزامية

يُقال إن سلسلة البولي ببتيد لمركب البروتين البروتين إلزامية إذا كانت مرتبطة بسلسلة أخرى طوال حياتها الوظيفية. قد لا تتبنى مثل هذه السلسلة الطية الأصلية في الشكل غير المنضم. ترتبط سلسلة البولي ببتيد غير الإلزامية بسلسلة أخرى وتتفكك عند التحفيز الجزيئي. على الرغم من أنه من المتوقع حدوث تغييرات توافقية في واجهة التفاعل ، إلا أن الهيكل العام ثلاثي الأبعاد للسلسلة غير الإلزامية لم يتغير. تركز الدراسة الحالية على مجمعات البروتين البروتين لفهم الاختلافات بين الواجهات الإلزامية وغير الإلزامية.

نتائج

يتم التعرف على السلسلة غير الإجبارية في مجمع لهيكل ثلاثي الأبعاد معروف من خلال وجودها المستقر بنفس الطية في الأشكال المرتبطة وغير المرتبطة. على العكس من ذلك ، يتم اكتشاف السلسلة الإلزامية من خلال وجودها فقط في الشكل المرتبط مع عدم وجود دليل على الطية الشبيهة بالسلسلة في الشكل غير المنضم. يتم تحليل الخصائص البينية المختلفة لعدد كبير من مجمعات الهياكل ثلاثية الأبعاد المعروفة المصنفة على هذا النحو بشكل نسبي بهدف تحديد الواصفات الهيكلية التي تميز هذين النوعين من الواجهات. لقد أبلغنا أن أنماط التفاعل عبر واجهات المكونات الإلزامية وغير الإلزامية مختلفة وأن الاتصالات التي تجريها السلاسل الإلزامية هي في الغالب غير قطبية. تحتوي السلاسل الإلزامية على عدد أكبر من جهات الاتصال لكل واجهة (20 ± 14 جهة اتصال لكل واجهة) مقارنة بالسلاسل غير الإلزامية (13 ± 6 جهات اتصال لكل واجهة). يكون تورط ذرات السلسلة الرئيسية أعلى في حالة السلاسل الإجبارية (16.9٪) مقارنة بالسلاسل غير الإجبارية (11.2٪). لوحظ تشكيل β-sheet عبر الوحدات الفرعية فقط بين سلاسل البروتين الإلزامية في مجموعة البيانات. بصرف النظر عن هذه ، فإن الميزات الأخرى مثل تفضيلات البقايا ومنطقة الواجهة تنتج اختلافات هامشية ويمكن اعتبارها جماعية أثناء التمييز بين نوعي الواجهات.

استنتاج

يمكن أن تكون هذه النتائج مفيدة في التمييز بين نوعين من الواجهات التي لوحظت في الهياكل المحددة على نطاق واسع في مبادرات الجينوميات الهيكلية ، خاصة بالنسبة لتجمعات البروتين متعددة المكونات التي يكون التوصيف الكيميائي الحيوي لها غير مكتمل.


سؤال & # 038 أ عن تفاعلات البروتين والبروتين

GEN تحدث مؤخرًا مع Ryan Bomgarden ، الحاصل على درجة الدكتوراه ، ومدير R & ampD الأول في Thermo Fisher Scientific ، حول التطورات العديدة التي يتم إحرازها في فهم تفاعلات البروتين والبروتين بالإضافة إلى ما يخبئه المستقبل.

GEN: ينص موقع Thermo Fisher Scientific على الويب على أن: "الاختبارات المنسدلة مثالية لدراسة التفاعلات القوية أو المستقرة أو تلك التي لا يتوفر لها جسم مضاد للترسيب المناعي المشترك." هل يمكنك تقديم بعض الأمثلة لتحليلات محددة تم استغلالها من قبل المحققين لدراسة مثل هذه التفاعلات؟

ريان بومغاردين ، دكتوراه

بومجاردين: تجدر الإشارة أولاً إلى الفرق بين المقايسات المنسدلة والترسيب المناعي. بينما تستخدم المقايسات المنسدلة بروتينًا أو علامة كيميائية لربط البروتين المستهدف ، يستخدم الترسيب المناعي جسمًا مضادًا لربط مستضد البروتين المستهدف. إلى جانب هذا الاختلاف في التقاط البروتين المستهدف ، فإنهما عمليًا نفس العملية. الفكرة العامة هي إثراء البروتين المستهدف (الطُعم) لصيد البروتين المتفاعل (الفريسة).

تُفضل المقايسات المنسدلة للبروتينات المؤتلفة حيث تُستخدم علامات الاندماج (مثل GST و HIS) أو العلامات الكيميائية (مثل البيوتين) كمجموعات تقارب لالتقاط الطعم الذي يرتبط بالبروتينات المفترسة. تعد GST و MBP وعلامات الانصهار الكبيرة الأخرى مثالية لإذابة البروتينات / الببتيدات الأصغر التي تُستخدم لرسم خرائط مجال تفاعل البروتين والبروتين. تعتبر عمليات سحب العلامة الكيميائية شائعة بالنسبة للتقنيات التي يتم فيها نقل البيوتين إلى البروتينات عبر تفاعلات البروتين البروتين (مثل APEX أو TSA أو BioID أو sulfo-SBED).

GEN: هل هناك فئات أو أنواع معينة من البروتينات التي يفضلها المقايسات المنسدلة مقابل الترسيب المناعي المشترك؟

بومجاردين: تُفضل المقايسات المنسدلة للبروتينات أو البروتينات المؤتلفة حيث قد لا توجد أجسام مضادة جيدة تم التحقق من صحتها من خلال IP. هناك بعض البروتينات التي لا يمكن التعبير عنها بشكل جيد مثل البروتين المؤتلف ، مثل بروتينات الغشاء.

بالإضافة إلى ذلك ، يُفضل المقايسات المنسدلة عند استخدام مجال صغير أو مجال مؤتلف ببتيد كبروتين مستهدف لرسم خرائط لتفاعلات البروتين. قد يكون لهذه البروتينات أو الببتيدات الصغيرة قابلية ذوبان ضعيفة أو قد لا تكون مستضدات جيدة للتخصيب باستخدام تقنيات الترسيب المناعي ، مما يستلزم استخدام المقايسات المنسدلة بدلاً من ذلك.

GEN: هل هناك بدائل لاستخدام مقياس الطيف الكتلي للتحليل التجريبي للتفاعل بين البروتين والبروتين؟ ما هي المزايا والعيوب النسبية لمثل هذه الإجراءات؟

بومجاردين: مقياس الطيف الكتلي القائم على البروتين (MS) هو الطريقة الأكثر تنوعًا وشمولية لاكتشاف تفاعلات بروتينية جديدة لبروتينات مستهدفة محددة. تشمل المزايا الالتقاط من الأنظمة الداخلية (باستخدام IP-MS و APEX) ، ورسم خرائط لأسطح التفاعل (مثل HDX أو FPOP أو التشابك) ، وتحديد PTM والأشكال الإسوية ، وتحديد قياس العناصر المتكافئة (باستخدام MS الأصلي). لا تتطلب معظم تطبيقات تفاعل البروتين MS أجسامًا مضادة أو تتطلب أجسامًا واحدة فقط لـ IP-MS ، على عكس معظم المناهج القائمة على المقايسة المناعية التي تتطلب اثنين من الأجسام المضادة المحددة (مثل النشاف الغربي المشترك IP أو ELISA أو Luminex أو PLA).

بالإضافة إلى ذلك ، لا يتطلب اكتشاف البروتينات التصاعدية أي معرفة مسبقة بالمتفاعلات ويمكنه تحديد تفاعلات متعددة داخل مجمعات البروتين.

بخلاف إمكانية الوصول إلى الأدوات ، فإن بعض عيوب قياس الطيف الكتلي تشمل الحساسية الضعيفة للبروتينات منخفضة الوفرة والتداخل من بروتينات الخلفية التي ترتبط براتنجات التقارب المستخدمة في IP-MS.

يمكن أيضًا استخدام مناهج فحص المكتبة المؤتلفة (مثل الخميرة 2-الهجين أو عرض الملتهمة) للعثور على تفاعلات البروتين وتعيينها ، ولكنها تتطلب عادةً تعبيرًا في الأنظمة غير الأصلية. بالإضافة إلى الإيجابيات الكاذبة ، لا يتم التعبير بسهولة عن بعض البروتينات (الأكبر ، الغشائية) في هذه الاختبارات. عالجت تقنيات Mammalian 2-hybrid بعض هذه المشكلات ولكنها لا تزال تقتصر في المقام الأول على دراسة التفاعلات الزوجية.

GEN: يتم تنظيم الطرق الحسابية لتحليل تفاعل البروتين البروتين في ثلاث فئات ، بما في ذلك الأساليب القائمة على جودة الكتلة ، والطرق القائمة على تقارب العقدة ، وطرق تجميع المجموعات. هل يمكنك مناقشة بعض التطبيقات النموذجية لهذه الطرق وأي منها قد يكون الأنسب؟

بومجاردين: كانت هناك بعض التطورات الرئيسية في استخدام الخوارزميات لنمذجة مجموعات البيانات العالمية والتنبؤ بتفاعلات البروتين والبروتين. يتضمن العديد منها تنظيم بيانات التفاعل في مجموعات أو عقد لإنشاء شبكة ذات طوبولوجيا يمكن استخدامها لتجميع البروتينات في مجمعات أو حسب الوظيفة.

في المستقبل ، قد تكون هناك فرص أخرى لدمج مجموعات بيانات تفاعل البروتين هذه مع مجموعات أخرى ، مثل البيانات المتعلقة بالتوطين الخلوي للبروتين ، والقرب (BioID أو APEX) ، والبنية.

GEN: هل التعديلات اللاحقة للترجمة ، الفسفرة ، الأسيلة ، الارتباط بالجليكوزيل ، والتواجد في كل مكان ، تمثل تحديات خاصة عند الخضوع لتحليل تفاعل البروتين والبروتين؟

بومجاردين: تعد تعديلات ما بعد الترجمة (PTMs) مهمة للغاية لدراسة تفاعلات البروتين. بعض تعديلات البروتين مطلوبة لتفاعلات البروتين ، مثل بروتينات مجال SH2 المرتبطة بمواقع فسفرة التيروزين كيناز المستقبلة. يقوم البعض الآخر بتعديل تفاعل البروتين ، مثل أستلة الهستونات المرتبطة بالحمض النووي. لذلك ، فإن دراسة تفاعلات البروتين في الأنظمة الأصلية التي يتم التعبير عنها عند المستويات الداخلية هي الأفضل للحفاظ على وتحديد PTMs ذات الصلة لتفاعلات البروتين.

في الماضي ، لم يتم إجراء معظم دراسات تفاعل البروتين في الأنظمة الذاتية ، ولكن عن طريق التعبير عن البروتينات ، على سبيل المثال ، في الخميرة. قد تفتقر هذه الأنظمة إلى PTMs ، أو PTMs الصحيحة ، والتي يمكن أن تؤدي إلى سلبيات كاذبة أو إيجابيات خاطئة فيما يتعلق بتفاعلات البروتين والبروتين. الطريقة الأساسية لتحديد أو قياس PTMs اليوم هي قياس الطيف الكتلي ، والتي تمكن من تحليل مختلف الأشكال الإسوية للبروتين وقياس العناصر المتكافئة PTM.

جين: في أواخر التسعينيات ، تحول تحليل وظيفة البروتين من تفاعلات بروتينية فردية إلى تفاعلات بروتينية. في هذه الفترة الفاصلة ، تم إحراز العديد من التطورات في فهمنا للبروتينات وتفاعلات البروتين البروتين. كيف أثر ذلك على نهجك في دراسة تفاعلات البروتين والبروتين؟

بومجاردين: على مدى العقود الثلاثة الماضية ، كان هناك انتقال في دراسة تفاعلات البروتين المستهدفة المحددة في المختبر لدراسة مجمعات البروتين وشبكات التفاعل العالمية في الجسم الحي. تم تسهيل هذا الانتقال من خلال التقنيات الجديدة التي حسنت حساسية وخصوصية تحديد البروتين وقياسات وفرة. بالإضافة إلى ذلك ، قدمت التقنيات الحديثة أيضًا رؤى إضافية حول البنية المعقدة للبروتين ، والقياس الكيميائي ، والديناميكيات. نظرًا لتزايد قاعدة معارفنا للتفاعلات على مر السنين ، تم إحراز تقدم كبير باستخدام أدوات برمجية للتنبؤ بنمذجة تفاعلات البروتين.

الجنرال: ما هي بعض الملوثات المحددة الموجودة في دراسات التفاعل بين البروتين والبروتين ، وكيف تقضي منهجيتك على هذه الملوثات؟

بومجاردين: بالنسبة للمقايسات المنسدلة باستخدام البروتينات المؤتلفة ، يمكن أن تأتي الملوثات من ارتباط غير محدد براتنجات التقارب أو بروتينات الطعم غير النقية المؤتلف. يعتبر الارتباط غير المحدد براتنجات التقارب أيضًا مصدرًا للملوثات للتقنيات المعتمدة على الأجسام المضادة. بالإضافة إلى ذلك ، قد ترتبط الأجسام المضادة ذات النوعية الضعيفة أيضًا ببروتينات أخرى تساهم في الخلفية العالية. يعد استخدام الأجسام المضادة والراتنجات التي تم التحقق منها بواسطة IP (التي تحتوي على أسطح ملزمة منخفضة البروتين أو خاملة) أفضل طريقة لتقليل البروتينات الملوثة.

يمكن القضاء على البروتينات الملوثة التي تساهم في جزء من التفاعلات الإيجابية الخاطئة باستخدام الأساليب التجريبية ، مثل عمليات السحب المتبادلة (أو التهابات المناعية) والطرق المتعامدة للتحقق من البروتينات الموجودة في مجمع معين (مثل ، IP-MS ، التصوير ، أو تحليل هيكلي).

يمكن التخلص من ملوثات الخلفية بسهولة اعتمادًا على التكنولوجيا المستخدمة. باستخدام مقياس الطيف الكتلي ، يمكن التخلص من بروتينات الخلفية الموجودة في أكثر من اختبار منسدل واحد ببساطة عن طريق استخدام البرنامج المناسب. ومع ذلك ، إذا تم استخدام الأجسام المضادة ، فإن الطريقة الوحيدة للتخلص من الإيجابيات الخاطئة هي استخدام أجسام مضادة أو كواشف أفضل.

GEN: كيف يرى Thermo Fisher مستقبل دراسة تفاعلات البروتين

بومجاردين: تدعم الشركة جميع أدوات الكيمياء الحيوية الكلاسيكية المستخدمة لدراسة تفاعلات البروتين والبروتين في المختبر ، بما في ذلك طرق IP المشتركة والمقايسات المنسدلة. ومع ذلك ، تركز الشركة الآن على التقنيات المتقدمة في هذا المجال ، وبالتحديد التنميط العالمي القائم على قياس الطيف الكتلي لتفاعلات البروتين والبروتين.

يتمثل أحد محاور التركيز في استخدام الارتباط المتشابك مع مرض التصلب العصبي المتعدد لتجميد البروتينات المتفاعلة في الخلية بشكل أساسي ، ثم إثرائها وتشكيلها في حالتها الأصلية بدون جسم مضاد. هناك تطبيقات متاحة يمكنها أيضًا تحديد التغييرات في التفاعلات باستخدام علامات الربط المتشابك والعلامات الجماعية الترادفية ، لقياس التغييرات في تفاعلات البروتين على مستوى العالم.

في حين أن دراسة التفاعلات الزوجية يمكن أن تكون مهمة في بعض السيناريوهات ، فإن هذه التكنولوجيا تمكننا من التحرك نحو التحليلات العالمية لفحص شبكات البروتين. باستخدام مرض التصلب العصبي المتعدد ، يمكن للباحثين تحديد الأشكال الإسوية المتعددة في الخلايا أو الحالات المرضية المختلفة ، وتحديد كيفية تغير تفاعلاتها. إن النظر إلى هذه التفاعلات ديناميكيًا وفي مواقع مختلفة من خلال نهج عالمي هو مستقبل هذا المجال من الدراسة.

علاوة على ذلك ، هناك العديد من التقنيات التي تفتح إمكانيات جديدة في دراسة تفاعلات البروتين والبروتين. على سبيل المثال ، مع زيادة توافر الأجسام المضادة التجارية على مر السنين ، ابتعد الباحثون عن التعبير عن البروتين المؤتلف وتنقيته المستخدمة في عمليات السحب لصالح التهابات المناعة. ومع ذلك ، فقد ظهرت تقنية جديدة تستخدم التعبير عن البروتين المؤتلف لتسهيل نقل البروتين البيوتين لسحب الستربتافيدين ، ولكن يتم إجراؤه الآن في الجسم الحي.

بدلاً من إنماء بروتينات الطُعم في البكتيريا ، من الممكن الإفراط في التعبير عن اندماج هذا البروتين مع إنزيم في خلايا الثدييات ، قبل إضافة علامة البيوتين أو المسبار. سيقوم الإنزيم بتنشيط البيوتين في منطقة محددة ، مما يتيح دراسة ليس فقط التفاعلات المباشرة للبروتين محل الاهتمام ، ولكن أيضًا قربه من البروتينات الأخرى ، بحيث يمكن للباحثين إنشاء خريطة لموقع البروتين بشكل فعال. يستخدم هذا النهج في طرق مثل BioID و APEX.

أسلوب آخر هو تطبيق البروتيوميات العالمية لدراسة التوطين الخلوي. باستخدام هذه الطريقة ، يمكن للباحثين متابعة جميع البروتينات التي تنتقل من الأجزاء الخلوية المختلفة مثل من الغشاء إلى نواة الخلية ، وتتبع مجمعات البروتينات والتفاعلات بشكل فعال على نطاق عالمي. يعمل المستقبل على دمج بيانات توطين البروتين مع بيانات شبكة تفاعل البروتين لتوفير بُعد إضافي يتعلق بالموقع والقرب.

من منظور Thermo Fisher ، هناك مجالان مهمان من مجالات التركيز لتحسين دراسة تفاعلات البروتين. أحدهما هو تحسين رسم الخرائط والتحقق من تفاعلات البروتين ، والتي تعتمد إلى حد كبير على معلومات تفاعل ثنائية ثابتة. يمكن القيام بذلك باستخدام أدوات البيولوجيا الهيكلية ، مثل مرض التصلب العصبي المتعدد الأصلي والتصلب اللويحي المبرد والتصلب المتعدد القائم على البروتين المتشابك. هذه التقنيات مكملة لطرق تفاعل البروتين البروتين التقليدية وتمكن الباحثين من فهم كيفية تجميع مجمعات البروتين بشكل أفضل.

التركيز الثاني هو قياس التغيرات في مجمعات البروتين بمرور الوقت ومع العلاج. علامات الكتلة الترادفية (TMT) هي إحدى التقنيات التي تقيس التغيرات في موقع البروتين ووفرته بمرور الوقت على نطاق عالمي باستخدام مقياس الطيف الكتلي. يضيف هذا بعدًا إضافيًا لمعلومات تفاعل البروتين ، مما يمكّن الباحثين من بناء صورة أكثر اكتمالاً واستخدام البيانات الديناميكية.


2 دراسات PPI تجمع بين نهج في المختبر وفي Silico: من الشبكة إلى الميزات الهيكلية وطفرات الواجهات ، نظرة عامة موجزة

من المهم أولاً تحديد مركب البروتين المناسب من بين عدة مئات الآلاف من التفاعلات المعروفة أو المتوقعة. من أجل تنفيذ هذه الخطوة بطريقة عقلانية ، يمكن أن تكون المعرفة بشبكات PPI أمرًا بالغ الأهمية. ومع ذلك ، لاكتساب معرفة إضافية حول المجمعات المختارة ، عادة ما تكون هناك حاجة إلى التحليل البنيوي والتنبؤات. يمكن التحقيق في العديد من هذه الجوانب بشكل تجريبي ولكن في استراتيجيات السيليكو يمكن أن تساعد العملية بشكل كبير.

2.1 شبكة PPI

إن النمو الهائل لبيانات PPI المستمدة من الدراسات على نطاق صغير إلى دراسات مقياس الجينوم يعني ضمناً تطوير أكثر من 100 قاعدة بيانات وفي خدمات silico مخصصة لمؤشرات PPIs. تعد قواعد بيانات PPI العامة العديدة هذه مهمة لأنها تساعد المجتمع العلمي على اكتساب رؤى جديدة حول مؤشرات PPI (أي أنه يجب جمع البيانات ودمجها وتنظيمها وترجمتها إلى معرفة). في الوقت الحاضر ، تركز بعض قواعد البيانات على بعض الأنواع المحددة ويمكن أن تكون متخصصة للغاية ، وقد يحتوي البعض الآخر على بيانات قادمة من دراسات واسعة النطاق. بشكل عام وفي الوقت الحاضر ، تحتوي العديد من قواعد البيانات على معلومات زائدة عن الحاجة. تحتوي بعض قواعد البيانات على بيانات حول مجمعات البروتين البروتين المحددة "تجريبيًا" (على سبيل المثال ، مع Y2H ، والتعبير الجيني المشترك ، واليوبيكويتين المنقسم ، ومقايسات تكميل البروتين ، و AP-MS ... كل طريقة لها نقاط قوة وضعف وهناك عيوب معروفة 45) بينما البعض الآخر تم إنشاؤها باستخدام التفاعلات التي تم جمعها من عمليات البحث في الأدب ، وتحتوي بعض قواعد البيانات على هياكل ثلاثية الأبعاد لمجمعات البروتين (يرجى الاطلاع على سبيل المثال 45-47). تتمثل إحدى الصعوبات الرئيسية في بعض البيانات واسعة النطاق في أن مؤشرات أسعار المنتجين التي تم اكتشافها باستخدام نفس الأساليب أو بطرق مختلفة من قبل مجموعات بحث مختلفة ولكن على نفس الكائن الحي يمكن أن تظهر تداخلًا محدودًا للغاية (إيجابيات خاطئة: تفاعلات يمكن اكتشافها ولكن سلبيات كاذبة غير ذات صلة وظيفيًا: التفاعلات المفقودة التي تحدث) يدعو إلى بذل جهود تنظيمية كبرى لتصفية التفاعلات غير الموثوقة (إزالة الضوضاء) وتقدير الأخطاء. تشير هذه الاختلافات أيضًا إلى أن التقنيات يمكن أن توفر أوصافًا تكميلية. 48 هناك في الواقع العديد من الأسباب لمثل هذه التناقضات بما في ذلك الاختلافات الواضحة بين الطرق التجريبية المستخدمة (على سبيل المثال ، يمكن لبعض الطرق التقاط تفاعلات عابرة ، والبعض الآخر موجه نحو تحديد التفاعلات المستقرة ، إلخ) ، ولكن في الوقت الحالي ، تمثل هذه الاختلافات مصدر قلق كبير لمجال PPI لأن تحليلات المصب للشبكات الناتجة يمكن أن تمنع تقديرات ذات مغزى لحجم التفاعل الوظيفي أو أهمية بعض التفاعلات في حالة مرض معينة. يجب أن يساعد اعتماد تنسيق مبادرة معايير البروتينات البروتينية (PSI-MI) 49 والتوجيهات ذات الصلة لاتحاد IMEx على تحسين جودة البيانات ، 50 ولكن هناك حاجة إلى الكثير من العمل في هذا المجال. كان من المفترض حتى وقت قريب أن بيانات PPI المنسقة في الأدبيات كانت ذات دقة أعلى من تلك التي تنتجها الدراسات عالية الإنتاجية لأنها مشتقة من التحقيقات المركزة ، لكن التحليلات الحديثة تشير إلى أن هذا لم يعد هو الحال. 51

تتضمن بعض قواعد البيانات المعروفة ، قاعدة بيانات البروتينات المتفاعلة (DIP) ، 52 شبكة التفاعل الجزيئي الحيوي (BIND) ، 53 التفاعل الجزيئي (MINT) ، 54 بروتين الثدييات ، تفاعل البروتين (MIPS) ، 55 تفاعل المضيف والممرض قاعدة بيانات (HPIDB) ، 56 IntAct ، 57 BioGRID ، 58 STRING. 59 يمكن العثور على المعلومات الهيكلية في بنك بيانات البروتين (PDB) وعلى سبيل المثال يقوم PISite بجمع بيانات الواجهة من PDB. تتوفر 60 بنية لتفاعلات المجال من 3did و 61 و iPfam ، 62 بينما تم الإبلاغ مؤخرًا عن التصنيف المكاني لقاعدة بيانات تفاعل مجال البروتين ثلاثي الأبعاد ، KBDOCK. 63 تحتوي قاعدة البيانات Instruct على شبكات تفاعل بروتينية ثلاثية الأبعاد عالية الجودة تم حلها هيكليًا. 64 يمكن أيضًا استخدام نماذج Homology لدراسة مزيد من مثبطات مضخة البروتون وزيادة التغطية. توفر قاعدة بيانات Interactome3D 46 12000 PPI تم حلها هيكليًا في 8 كائنات بينما يحتوي Instruct على أكثر من 6500 PPIs بشرية. 64 مصدر آخر ، منصة تفاعل البروتين والبحث عن الجزيئات (PRIMOS) ، يمثل بوابة ويب جديدة توحد ست قواعد بيانات PPI أولية (BIND DIP HPRD (قاعدة بيانات مرجعية للبروتين البشري) IntAct MINT و MIPS ، مركز معلومات ميونيخ لتسلسل البروتين) في مستودع واحد متسق. 65 على نفس المنوال ، iRefWeb هو مورد للمعلومات الحيوية يوفر الوصول إلى مجموعة كبيرة من البيانات حول تفاعلات البروتين والبروتين في أكثر من ألف كائن حي. تم دمج هذه المجموعة من 14 قاعدة بيانات عامة رئيسية. 51 وبالمثل ، يمكن أيضًا العثور على بيانات PPI المنسقة عبر خدمة الويب PSICQUIC ، والتي توفر وصولاً سريعًا إلى الملفات التي توفرها أكثر من 28 قاعدة بيانات مصدر. 66 أيضًا ، تتمتع خدمة DASMIweb حاليًا بإمكانية الوصول إلى 36 مصدرًا للبيانات الموزعة. توفر عشرة منها بيانات تفاعل تم تحديدها تجريبياً أو تنسيقها من الأدبيات العلمية ، ويحتوي 24 مصدرًا للبيانات على تنبؤات حسابية ، ويمكن استخدام مصدرين للبيانات لتسجيل جودة التفاعلات. 67 مثال آخر هو UniHI 7 (التفاعل البشري الموحد). تدمج الأداة عبر الإنترنت حوالي 350000 تفاعل جزيئي لأكثر من 30000 بروتين بشري. إلى جانب تفاعلات البروتين والبروتين من 12 مصدرًا مختلفًا (بما في ذلك قواعد بيانات HPRD و BioGrid و IntAct و DIP و BIND و Reactome) بالإضافة إلى أربع خرائط تفاعل تنتجها تنبؤات حسابية وشاشتان هجينة من الخميرة عالية الإنتاجية ، يشتمل UniHI 7 أيضًا على التفاعلات التنظيمية النسخية المنسقة من ثلاث قواعد بيانات تكميلية TRANSFAC و miRTarBase و HTRIdb. بالإضافة إلى هذه التفاعلات ، قامت الخدمة أيضًا بدمج معلومات هدف الدواء من DrugBank والتي يمكن تعيينها وتصورها عبر الإنترنت دون الحاجة إلى تنزيل البيانات ومعالجتها يدويًا وتحميلها في تطبيق خارجي مستقل. 68 يمكن تصفية البيانات من قبل المستخدمين (على سبيل المثال ، عدد مراجع PubMed ، التجارب الصغيرة أو واسعة النطاق ، الاتصال المباشر أو غير المباشر ، التفاعل الثنائي أو المعقد).

يمكن اشتقاق شبكات PPI من البيانات التي تم جمعها بالطرق المذكورة أعلاه ، وهي الطرق التي تستقصي التفاعلات الثنائية (على سبيل المثال ، Y2H) ، والنهج التي تكتشف المجمعات متعددة البروتينات (على سبيل المثال ، AP-MS). تقوم كل من AP-MS وطرق الكشف الثنائية بالتحقيق في بنيات البروتين غير الأصلية ، حيث يتم إلحاق العلامات بالعديد الببتيدات الأصلية ، مما قد يؤدي إلى تغيير خصائصها. 45 كما ذكر أعلاه ، يمكن أيضًا بناء الشبكات من بيانات PPI المنسقة التي تم جمعها من الأدبيات. يمكن تصور كل هذه البيانات باستخدام ، على سبيل المثال ، حزمة Cytoscape. 69 شبكات PPI هذه ، التي تضم ما يقرب من 130.000 إلى 650.000 تفاعل بروتيني (تم تحديد مجموعة فرعية صغيرة فقط تجريبياً) 70 ، 71 يمكن أن تلقي ضوءًا جديدًا على الأمراض التي تصيب الإنسان. 72، 73 علاوة على ذلك ، فإن مراقبة أجزاء الشبكة التي تتغير عندما تتغير الحالات الخلوية والظروف يمكن أن تعطي أيضًا رؤى جديدة حول الحالات الصحية والمرضية.

يساعد تحليل شبكات PPI باستخدام الأدوات الحسابية والإحصائية على فهم كيفية توسط الشبكات بين النمط الجيني لعلاقات النمط الظاهري. إذا أخذنا خرائط تفاعلية ثنائية كمثال ، من الناحية الهيكلية ، فقد وجد أن هذه الخرائط لها ما يسمى بالطوبولوجيا الخالية من المقياس مع نمطية هرمية. 74 في شبكات هذه الهيكلية ، تُصوَّر البروتينات على أنها عُقد وتفاعلات على أنها حواف ، وبشكل عام ، تمتلك بعض البروتينات فقط ، التي تسمى المحاور ، عددًا كبيرًا جدًا من شركاء التفاعل (انظر الأدبيات 75 ، 76 للاطلاع على مناقشة متعمقة لشبكات PPI) وتصور الشبكة) (الشكل 3). هذا يعني أيضًا أن هذه الشبكات مرنة ضد فشل العقد العشوائية (على سبيل المثال ، عن طريق الطفرات) ولكنها حساسة للهجوم المستهدف للمحاور. بشكل مثير للدهشة ، في كل من النباتات والبشر ، تم العثور على بروتينات من مسببات الأمراض الفيروسية والبكتيرية والفطرية لاستهداف هذه البروتينات المحورية. تميل البروتينات الأساسية إلى أن تكون أكثر ترابطًا من البروتينات غير الأساسية. يبدو أن البروتينات البشرية المرتبطة بالأمراض هي أيضًا أكثر ارتباطًا من البروتينات غير المرضية. 74

تمثيل شبكة PPI. رسم توضيحي بسيط لجزء من شبكة PPI مع الثرومبين السيرين البروتيز في المركز.

أخيرًا ، نظرًا لأن تسلسل الجينوم والنسخة بالكامل يصبح أرخص وأسرع ، فإن تحليلات ملف تعريف التعبير الجيني للظروف الطبيعية والمرضية يجب أن تساهم أيضًا في التحديد الأولي لمؤشرات PPI ذات الصلة سريريًا والتي ستتطلب بعد ذلك مزيدًا من التحقيق المتعمق. على سبيل المثال ، تمثل بروتينات IAP و BCL-2 المؤيدة للبقاء أهدافًا جذابة للغاية لمؤشر PPI نظرًا لأن الإفراط في التعبير عنها يرتبط بتطور الورم وصيانته. لذلك تم تطوير العديد من قواعد بيانات التعبير الجيني المقارن ، والتي تسمح باسترجاع وتحليل ومقارنة أنماط التعبير الجيني داخل الأنواع أو فيما بينها (انظر على سبيل المثال الأدبيات 77 - 79). على الرغم من أنه من غير المعروف بالضبط عدد مثبطات مضخة البروتون التي سيكون لها إمكانات علاجية ، فإن هذه الصورة تشير بقوة إلى أن تصميم مركبات الوزن الجزيئي الصغيرة التي تستهدف مثبطات مضخة البروتون يمكن أن يكون له تأثير كبير في المستقبل القريب. فيما يتعلق بمساعي اكتشاف الأدوية ، حتى لو لم تكشف شبكات PPI في الوقت الحالي بشكل كامل عن هياكل الشبكات التي تعمل حقًا في الخلايا بسبب القيود المذكورة أعلاه ، لا يزال من الممكن أن يساعد هذا التحليل في اقتراح قائمة بأهداف PPI التي يحتمل أن تكون مثيرة للاهتمام والتي تحتاج بعد ذلك لمزيد من الاستكشاف و / أو يمكن تحديد العديد من البروتينات التي يجب استهدافها في نفس الوقت بعد ، على سبيل المثال ، مفهوم التصميم المنطقي لعلم الأدوية المتعدد. 80 - 83

2.2 التحليل الهيكلي لواجهات البروتين والبروتين: من الهياكل التجريبية إلى الطفرات النقطية المتضمنة في حالة المرض

من خلال تقديم معرفة الدقة الذرية (على سبيل المثال ، استخدام الأشعة السينية ، الرنين المغناطيسي النووي ، الفحص الخاطئ الإلكتروني عالي الدقة) في شبكات PPI والتحليل العميق على نطاق صغير لواجهات البروتين البروتين ، يمكن اكتساب رؤى جديدة فيما يتعلق بالتصميم العقلاني لـ PPI مؤثرات. تم اقتراح المبادئ العامة حول PPIs على المستويات الذرية على سبيل المثال من قبل Janin and Chothia في 1990 84 أو من قبل جونز وثورنتون في عام 1996. 85. كد القيم التي لوحظت في العمليات ذات الصلة بيولوجيًا والتي تعتمد على PPIs واسعة وتمتد على حوالي 12 مرتبة من 10 −4 إلى 10 16 M (بشكل عام ، طاقة الربط Δجي بين البروتومرات لا يبدو أنه مرتبط بحجم الواجهة أو معلمات الواجهة الأخرى مثل الاستواء والقطبية لمعظم PPIs 86). يتمثل أحد الاختلافات الأساسية الرئيسية بين مثبطات مضخة البروتون في مدتها (أي ما إذا كان التفاعل دائمًا أو عابرًا ويمكن تقسيم هذا التفاعل إلى تفاعلات عابرة ضعيفة وقوية). يعبر تعريف مختلف قليلاً عن المدة بالإضافة إلى الجانب الوظيفي ، حيث يقسم تفاعلات البروتين البروتين من حيث الإلزام (البروتومرات ليست مستقرة من تلقاء نفسها في الجسم الحي) والمجمعات غير الملزمة 1 ، 25 ، 86-89 (الشكل 4 ).

تفاعلات عابرة ودائمة. عادة ما يكون التفاعل الدائم مستقرًا جدًا وبالتالي يوجد بشكل عام فقط في شكله المعقد. 86 ، 269 تفاعل عابر يرتبط وينفصل في الجسم الحي. في PPI الإلزامي ، لم يتم العثور على البروتومرات كهياكل مستقرة من تلقاء نفسها في الجسم الحي. عادة ما تكون التفاعلات الملزمة من الناحية الهيكلية أو الوظيفية دائمة ، في حين أن التفاعلات غير الإلزامية قد تكون عابرة أو دائمة (غالبًا ما تكون أنظمة مثبطات الأجسام المضادة والإنزيم). من المهم ملاحظة أن العديد من مثبطات مضخة البروتون لا تقع في أنواع مميزة. بدلاً من ذلك ، توجد سلسلة متصلة بين التفاعلات غير الملزمة والتفاعلات الإلزامية. توضح فئة التفاعلات العابرة القوية الاستمرارية الموجودة بين التفاعلات الضعيفة والأكثر ديمومة. تتضمن هذه الفئة التفاعلات التي يتم تشغيلها / تثبيتها بواسطة جزيء المستجيب أو التغيير التوافقي. يتم إعطاء بعض الأمثلة هنا لتوضيح هذه المفاهيم. الالتزام: ثنائى مثبط القوس (ملف PDB: 1ARQ) (مثبط القوس لبكتيريا السالمونيلا P22 هو بروتين ربط DNA خاص بالتسلسل الخافت ، تظهر إحدى السلاسل باللون الداكن والأخرى مطلية باللون الرمادي) : مثبط Kazal ذو المجال المزدوج المشتق من الحشرات Rhodniin في مركب مع الثرومبين (ملف PDB: 1TBQ) (الثرومبين (أسود) هو بروتياز السيرين الرئيسي لنظام التخثر ، والمثبط مطلي باللون الرمادي) عابر (ضعيف): أذن البحر الأحمر ليسين ديمر ( ملف PDB: 2lyn) (تستخدم الحيوانات المنوية أذن البحر ليسين لعمل ثقب في غلاف المحي الواقي للبويضة ، سلسلة واحدة مظلمة ، والأخرى باللون الرمادي).

من المهم أن نلاحظ أن العديد من مثبطات مضخة البروتون لا تقع في أنواع مميزة ، بدلا من ذلك ، عادة ما توجد سلسلة متصلة. اعتمادًا على أنواع المجمعات (دائمة ، عابرة ...) ، تختلف طبيعة الواجهة عادةً. على سبيل المثال ، تم تحليل مجمعات البروتين غير الإلزامية ، وكان حجم الواجهة المقاسة من خلال نهج مساحة السطح المدفون متوسط ​​قيمته 1910 2 ، بمتوسط ​​204 ذرة تساهم في هذه المنطقة التي تنتمي إلى 57 من الأحماض الأمينية ، أي حوالي 28 من المخلفات لكل بروتين. 3 يشير تحليل مجموعة بيانات PPI الجديدة إلى أن الحد الأدنى لسطح البروتين الذي يجب دفنه لتكوين مجمع وظيفي هو في حدود 900 2 (حوالي 500 Å 2 يقدمها كل شريك) ويتضمن حوالي 12 من البقايا على كل شريك (من بالطبع يمكن أن تختلف هذه القيم قليلاً اعتمادًا على مجموعات البيانات وطريقة إجراء الحسابات). غالبًا ما تظل الغالبية العظمى من الذرات في الواجهات غير الملزمة في متناول المذيب. بالنسبة لسطح البروتين الذي يمكن الوصول إليه ، يتم استنفاد واجهات مثل هذه المجمعات في Glu و Asp و Lys وإثرائها في Met و Tyr و Trp. الحافة المصنوعة من المخلفات التي لا يتم فيها دفن أي من ذرات الواجهة بالكامل لها تركيبة قريبة من سطح البروتين الذي يمكن الوصول إليه. يتكون القلب من ذرات مدفونة وحوالي 55٪ من جميع بقايا السطح البيني. يتم إثراء هذه المنطقة الأساسية بالمخلفات العطرية وبدرجة أقل في المخلفات الأليفاتية (ولكن ليس Val و Ala و Pro). يمكن أن توجد بقايا الأرجل في كل من منطقتي القلب والحافة. تم أيضًا وصف منطقة أخرى مؤخرًا ، ما يسمى بمنطقة الدعم التي تبدو مشابهة في تكوينها لبروتين داخلي. 90 من خلال المقارنات مع أنواع أخرى من الواجهات ، مثل المتجانسات على سبيل المثال ، تميل هذه المجمعات إلى أن يكون لها في المتوسط ​​مساحة مدفونة ضعف مساحة المجمعات غير الملزمة. 3 الواجهة هنا أكثر كارهة للماء وتميل إلى التخصيب في المخلفات الأليفاتية والعطرية ، في المتوسط ​​، بمعامل 2 مقارنة بالواجهات غير الملزمة. يمكن أيضًا إجراء تحليل للواجهات من حيث البروتينات المتضمنة في مرض معين ، و / أو من حيث البروتينات المحورية مقابل البروتينات غير المحورية. على سبيل المثال ، تم إثبات أن مجمعات البروتين والبروتينات المحورية في السرطان لها مواقع ارتباط أصغر وأكثر استواءً وأقل حزمًا مقارنة بالبروتينات غير السرطانية (والبروتينات غير المحورية) ، مما يشير إلى تقارب منخفض وخصوصية عالية للسرطان. التفاعلات ذات الصلة. 91 ، 92

علاوة على ذلك ، داخل مناطق الواجهة ، بشكل عام ، ليست كل البقايا مهمة بنفس القدر ومن الممكن استخدام مفهوم النقاط الساخنة (لا يتم توزيع طاقة الربط بالتساوي بين جميع الأحماض الأمينية المشاركة في التفاعل ، وبعض البقايا مسؤولة بشكل مباشر عن التثبيت من المعقد ، تمنح هذه البقايا معظم طاقة الربط للتفاعل ، وعادة ما يتم تعريفها على أنها تلك البقايا التي تساهم في 2 كيلو كالوري مول على الأقل من إجمالي طاقة الربط للمجمع). 93 هذه النقاط الساخنة (تميل النقاط الساخنة إلى الحدوث في مجموعات ويمكن أن تنتمي إلى شركاء بروتين مختلفين ، هؤلاء هم على اتصال مع بعضهم البعض ويشكلون شبكة من التفاعلات تسمى غالبًا المناطق الساخنة 25) يمكن تحديدها تجريبيًا ولكن يمكن تحديد عدد من الأساليب الحسابية يمكن استخدامها أيضًا. 94 يجب أن نتذكر أن بقايا النقاط الساخنة ليس من السهل تحديدها تجريبيًا (على سبيل المثال ، تجارب مسح الألانين) أو في السيليكو (انظر على سبيل المثال المناقشات حول المفاهيم الخاطئة المحتملة لنتائج مسح الألانين 89 ، 95). توجد بقايا النقاط الساخنة (من بين أكثر الأحماض الأمينية المحفوظة) بشكل عام حول مركز الواجهة ، وتتم حمايتها من المذيبات السائبة عن طريق بقايا أقل أهمية من الناحية النشطة والتي تشكل حلقة O كارهة للماء. غالبًا ما يكون التربتوفان (21٪) والأرجينين (13.3٪) والتيروزين (12.3٪) من بقايا البقع الساخنة بينما يميل الليوسين والسيرين والثريونين والفالين إلى الاستياء. 96-98 تبلغ مساحة سطح المنطقة التي تحتوي على بعض بقايا النقاط الساخنة حوالي 600 2 ، وهو حجم متوافق مع جزيء صغير (ملحوظة: تفاعل ترابط صغير بروتيني تقليدي ∼300-1000 2 والسطح الذي يمكن الوصول إليه بالمذيب للعديد من تتراوح عقاقير الجزيئات الصغيرة عادةً من 150-500 2) ، وأصغر بكثير من واجهة البروتين النموذجية (على سبيل المثال ، 1200 إلى 2000 إلى أكثر من 3000 × 2). 3 بالإضافة إلى ذلك ، أظهرت دراسات الديناميات الجزيئية أن النقاط الساخنة جامدة نسبيًا مقارنة ببقايا الواجهة المحيطة. 99 من الأهمية أيضًا التقدير الأخير لعدد أنواع تفاعل البروتين الممكنة ، والمقدر بحوالي 4000. 100 من خلال النظر إلى بنية منطقة الواجهة ومن خلال التحقيقات في بنك بيانات البروتين ، 101 يبدو أن مساحة الواجهة هي غالبًا ما تحتوي السلاسل المحدودة وحتى ذات الطيات المختلفة على واجهات متشابهة. من المحتمل أن تكون مساحة الواجهة قريبة من الاكتمال في الوقت الحالي ، مما يشير إلى أن قوالب الواجهات ربما تكون متاحة في الإصدار الحالي من بنك بيانات البروتين (حوالي 100000 بنية بروتينية في عام 2014). 102-104 علاوة على ذلك ، من المهم ملاحظة أن العديد من مجمعات البروتين يبدو أنها تسيطر عليها شريحة ساخنة حيث يهيمن على التفاعل حلقة مستمرة ، وبالتالي يمكن أن تكون هذه الأجزاء الساخنة تنبئًا جيدًا بإمكانية تعاطي مثبطات مضخة البروتون. 34 لا يزال على طول هذا الخط من محاولة التنبؤ بقابلية استخدام مثبطات مضخة البروتون للدواء من منطقة قادرة على ربط جزيء صغير ، تحاول دراسة تم الإبلاغ عنها مؤخرًا تحديد فئات من مثبطات مضخة البروتون التي يمكن تعديلها بسهولة بواسطة مركبات منخفضة الوزن الجزيئي وتقترح أن والفئات المعقدة "والضعيفة والضيقة" من البروتينات البروتينية تعتبر مرشحة جيدة. يمكن أيضًا تصنيف 105 PPIs من نهج ثانوي مرتكز على البنية ، لكن الروابط مع القابلية للدواء للواجهة ليست مفهومة تمامًا في الوقت الحالي ، 106 ومع ذلك ، قد يكون من الأسهل تعديل التفاعلات التي تتضمن حلزونًا واحدًا مع أخدود ربط بمركب صغير من أنواع أخرى من الواجهات. 107

يمكن الحصول على معلومات إضافية حول أهمية مركب البروتين والبروتين وحول الواجهات من دراسات تعدد أشكال النوكليوتيدات الأحادية غير المترادفة (nsSNP) (أي تغييرات قاعدة واحدة تؤدي إلى تغيير في تسلسل الأحماض الأمينية للبروتين المشفر) البيانات لأن العديد من من هذه المتغيرات مرتبطة بالمرض. من الواضح أن تطوير تقنيات ميسورة التكلفة لتسلسل الجينوم وتطبيق هذه الأساليب سيولد كمية هائلة من البيانات الجديدة ، بما في ذلك تعدد الأشكال. حتى الآن ، تم إجراء دراسات تبحث في تأثيرات nsSNPs على البروتينات الفردية ولكن الآن ، بدأ التحقيق في تأثير nsSNPs على تفاعلات البروتين والبروتين. 108 ، 109 يبدو أنه عندما لا تحدث nsSNPs المسببة للأمراض في منطقة لب البروتين ، فإنها تقع بشكل تفضيلي في واجهة بروتين بروتين بدلاً من مناطق غير واجهة. 110 يمكن أن تساعد هذه الدراسات في إيجاد القواعد التي تساعد في اختيار الهدف. على طول هذا الخط ، تم تطوير قاعدة بيانات SKEMPI المنسقة يدويًا وتحتوي على تأثيرات الطفرة على طاقات الربط لحوالي 2792 طفرة عبر 85 مجمع بروتين بروتين. 111 يجب أن تأتي الرؤى الجديدة بشكل نهائي من تحليل هذا المستودع.

2.3 واجهات البروتين والبروتينات والمناطق التي يمكن تخديرها

يمكن استخدام العديد من أدوات السيليكو المختلفة لفحص PPIs على المستوى الهيكلي. هناك أدوات تتنبأ بمخلفات النقاط الساخنة وطرق تقترح وجود مناطق من البروتين على الأرجح في منطقة الواجهة. تحاول الخوارزميات الأخرى التنبؤ بهيكل مركب بروتين بروتين ، إما عن طريق الالتحام (بتوجيه أو بدون توجيه طرق التنبؤ السيليكو لمناطق واجهة البروتين  البروتين) أو عن طريق النمذجة المقارنة. نظرًا لأن الواجهات يمكن أن تكون مرنة ، فإن أدوات المحاكاة مثل الديناميات الجزيئية وتحليل الوضع العادي لها أهمية كبيرة. علاوة على ذلك ، نظرًا لأن الروابط الصغيرة تميل إلى الارتباط في التجاويف ، فإن هناك حاجة أيضًا إلى أدوات للتنبؤ بجيوب الربط ، للتنبؤ بإمكانية الأدوية لجيب الربط وأدوات المحاكاة (التي يمكنها كشف جيوب الربط العابرة). علاوة على ذلك ، قد يكون من المهم مقارنة واجهات PPI وتجميعها لتسهيل تصميم مركب يمكن أن يرتبط بالعديد من مجمعات البروتين أو لاكتساب المعرفة حول PPIs القابلة للأدوية. سيتم تقديم العديد من هذه الطرق بإيجاز أدناه ومن المهم ملاحظة أنه يمكن استخدام بعض الأدوات لعدة أغراض ، على سبيل المثال ، التنبؤ بمخلفات الواجهة والنقاط الفعالة أو تحديد جيوب الربط المحتملة لمركب صغير ونقاط فعالة.

2.3.1 في تنبؤات السيليكو عن النقاط الساخنة والمخلفات الموجودة في واجهات البروتين والبروتين

تم الإبلاغ عن طرق متنوعة للتنبؤ بموقع ربط البروتين بالبروتين (انظر المناقشات حول هذه الأدوات في 97 ، 112) (الشكل 5) ، تعتمد في الغالب على حفظ التسلسل ، وميول البقايا ، وطوبولوجيا السطح (السوية والنتوء) ، والكهرباء الساكنة ، والكارهة للماء وإمكانية الوصول إلى المذيبات .16 ، 21 ، 23 ، 97 ، 112-114 تعتمد بعض مناهج التنبؤ بموقع ربط البروتين بالبروتين على تسلسل البروتين وحده مثل ISIS (مواقع التفاعل المحددة من التسلسل ، نهج الشبكة العصبية) نهج 115 و PPIcons (حتى لو كانت الأداة مستخدمة بعض المعلومات الهيكلية أثناء التدريب) 116 أو SPPIDER (يتم تشغيله مع أو بدون معلومات حول البنية ثلاثية الأبعاد). 117 ومع ذلك فقد لوحظ أن الطرق التي تستخدم المعلومات الهيكلية تميل إلى أن تكون أكثر دقة من النهج القائمة على التسلسل (انظر على سبيل المثال الأدبيات 46). تتطلب الأدوات الأخرى التي تهدف إلى التنبؤ بمناطق الواجهة بنية البروتين (البروتينات). تستخدم بعض الطرق وظائف تسجيل النتائج التجريبية مثل ODA (انظر لمراجعة الأدبيات 97) ، بينما تستخدم طرق أخرى حفظ التسلسل من بين معلمات أخرى مثل Promate ، 118 بينما يستخدم البعض الآخر تقنيات التعلم الآلي مثل SPPIDER. تم أيضًا تطوير 117 خوادم Meta ، تجمع بين أدوات مختلفة مثل meta-PPISP. 119 يمكن أيضًا فحص واجهة البروتين عن طريق الإرساء. 113

في أدوات السيليكو لدراسة واجهات البروتين. أ) أمثلة على حزم البرامج التي تتنبأ بمخلفات الواجهة ونقاط الاتصال. ب) بعض الأدوات للتنبؤ بالبنية ثلاثية الأبعاد لمجمعات البروتين البروتين.

الأدوات الأخرى التي تم تطويرها للتنبؤ بالنقاط الساخنة على وجه التحديد (النهج التجريبي المستخدم بشكل شائع هو مسح الألانين) تتطلب بشكل عام بنية ثلاثية الأبعاد لمركب البروتين ويمكن أن تستخدم ، على سبيل المثال ، وظيفة تسجيل تجريبية لتقييم الواجهة (على سبيل المثال ، HotPoint 120) أثناء البعض الآخر يعتمد على الطاقة مثل ROBETTA (أو ROSETTA) أو 121 أو FoldX أو 122 أو iPred. 123] طرق أخرى للتنبؤ بالنقاط الفعالة تستخدم هياكل البروتين غير المقيدة لكل شريك في المركب والرسو ، على سبيل المثال ، الوحدة النمطية pyDockNIP لحزمة برامج pyDock 97 ، 124). يمكن أيضًا فحص النقاط الساخنة من خلال الديناميكيات الجزيئية في الماء وفي بيئة مذيب الأيزوبروبانول / الماء (انظر على سبيل المثال الأدبيات 125). تم الإبلاغ عن عدد قليل جدًا من الطرق القائمة على التسلسل وحده للتنبؤ بالنقاط الساخنة ، ومع ذلك تم تطبيق طريقة ISIS المذكورة أعلاه أيضًا للتنبؤ بمخلفات النقاط الساخنة.

2.3.2 لرسو البروتين والبروتين والتنبؤات الهيكلية القائمة على القوالب (والخيوط) لمجمعات البروتين

تتمثل إحدى الصعوبات الرئيسية في مجال تعديل PPI بواسطة الجزيئات الصغيرة في الافتقار إلى المعرفة الهيكلية حول البروتينات الفردية التي تشكل المعقد أو حول المركب الجزيئي نفسه وحقيقة أن بعض PPIs تتضمن شريكًا واحدًا على الأقل (أو منطقة واحدة) مضطرب جوهريا. 126 ، 127 في الوقت الحالي ، تم الإبلاغ عن حوالي 100000 بنية تجريبية في PDB (لا تزال النسبة المئوية لمركب البروتين البروتين منخفضة جدًا) ومن الممكن بناء نماذج تماثل للعديد من البروتينات الفردية بينما مبادرات الجينوميات الهيكلية من الجيل الثاني جنبًا إلى جنب مع يجب أن يؤدي التقدم في تنبؤات تفاعل بروتين السيليكو إلى تحسين الوضع فيما يتعلق بالحصول على معلومات هيكلية حول مجمعات البروتين في السنوات القادمة. 46 ، 112 ، 113 ، 128 يمكن بالفعل استخدام طرق إرساء البروتينات ونمذجة الهيكل القائم على القالب لأدوات PPI لاقتراح نماذج موثوقة (على الأقل بعض الحلول الممكنة التي ستحتاج إلى التحقق من صحتها تجريبياً) من مجمع 129-131 ( الشكل 5). ومع ذلك ، نظرًا لتعقيد المشكلة ، تستفيد هذه الأدوات عادةً من معرفة المخلفات المتفاعلة المتوقعة (على سبيل المثال ، لأداء الالتحام تحت قيود) ، والطفرات الموجهة بالموقع وغيرها من المعلومات التجريبية مثل SAXS أو الفحص المجهري الإلكتروني. تمت مراجعة العديد من محركات إرساء البروتين بالبروتين مثل على سبيل المثال في 23 ، 128 بينما بعض أدوات إرساء البروتين الجديدة التي تم إصدارها (أو تحسينها) في عام 2013 تشمل DockTrina (لرسو أدوات تقليم البروتين المثلث) ، 132 ATTRACT ، 133 MEGADOCK ، 134 pyDockWEB ، 135 F (2) Dock 2.0 و GB-rerank و 136 و SwarmDock (يتضمن المرونة). 137 يمكن أن تستفيد هذه الأساليب أيضًا من وظائف التسجيل الجديدة كما هو موضح من خلال الجمع بين DockRank وأداة ربط البروتين بالبروتين ClusPro. 138 تتمثل الطريقة الأخرى لبناء مجمع بروتيني في استخدام النمذجة القائمة على القالب والتي تبني معقدًا عن طريق نسخ وتنقيح الإطار الهيكلي لمجمعات البروتين البروتين ذات الصلة المعروفة تجريبياً. تم الإبلاغ مؤخرًا عن قائمة بالطرق في silico من قبل الأدبيات 130 ، 131 وتشمل على سبيل المثال TACOS (التجميع القائم على القوالب للهياكل المعقدة) 139 أو خادم Struct2Net. 140

2.3.3 تنبؤ الجيب الملزم للجزيئات الصغيرة والنقاط الساخنة وقابلية المخدرات وتجميع مثبطات مضخة البروتون

تعرض معظم الأهداف العلاجية (على سبيل المثال ، الإنزيمات ، GPCR ، القنوات الأيونية) عادةً جيب ربط مقعر واضح يمكنه ربط جزيء صغير. في حين أن وجود بنية ثلاثية الأبعاد لمركب بروتين بروتين مفيد جدًا ، فلا يزال من الممكن تصميم مُعدِّلات PPI صغيرة حتى لو كان لدى المرء بنية ثلاثية الأبعاد لشريك واحد (نموذج تجريبي أو نموذج تماثل) للمجمع. تم تطوير العديد من الأدوات للتنبؤ بجيوب الربط والوصول إلى القابلية للدواء (يُعرّف هنا على أنه احتمال العثور على روابط ذات وزن جزيئي منخفض عالية التقارب (على سبيل المثال ، تسمى أيضًا ligandability 87 التي صاغها Edfeldt et al. ، 141 ومع ذلك فإن مصطلح قابلية الارتباط يمكن 142) من هذه الجيوب. تم تطوير الأدوات بشكل أساسي للأهداف العادية ولكن لا يزال من الممكن تطبيق هذه الأساليب (مع التنبيهات) على PPIs. بشكل عام ، لم تتطور PPIs لربط مركبات كيميائية منخفضة الوزن الجزيئي تميل إلى أن تكون مسطحة ، كبيرة نسبيًا ، وغالبًا ما تفتقر إلى تجويف رابط واضح ليجند ، ولكن غالبًا ما توجد واجهات بروتين بروتين تربط الجزيئات الصغيرة بمناطق بها 3 إلى 5 جيوب فرعية (انظر أدناه) 143 وقد وجد أيضًا أن جيوب الربط قد لا تكون مباشرة في الواجهة ولكن في غضون 6 Å من الواجهة 102 (من الفائدة ، وجدنا أيضًا أنه يمكن العثور على جيوب ربط ليجند صغيرة بالقرب من الأحماض الأمينية لمجال بروتين يتفاعل بشكل عابر مع إذا كان سطح غشاء ، 144 هل يمكن أن توجد جيوب ربط صغيرة ليجند بجوار معظم الواجهات الجزيئية؟). أيضًا ، تميل واجهات البروتين البروتين إلى التكيف ديناميكيًا مع الروابط القادمة (جزيئات كبيرة أو صغيرة كبيرة) ، ويمكن أن تظهر التجاويف العابرة غير المرئية في بعض الهياكل التجريبية على السطح الجزيئي أثناء (أو قبل) حدث الربط. 126 في مثل هذه الحالات ، بينما تشكل المرونة في الواجهة تحديًا كبيرًا لمقاربات تصميم الأدوية القائمة على الهيكل ، يمكن لأدوات المحاكاة الجزيئية أن تساعد وتكمل دراسات الأشعة السينية أو الرنين المغناطيسي النووي. 145 - 148

تنقسم خوارزميات الكشف عن الجيب الملزم بشكل أساسي إلى فئتين رئيسيتين ، الأدوات القائمة على الهندسة والأدوات القائمة على الطاقة. 149 بالإضافة إلى التنبؤ بجيوب الربط ، توفر بعض الأدوات أيضًا درجة القابلية للدواء ، أي أنها تعطي درجة وتصنف الجيوب لاحتمالية ربطها بمركبات شبيهة بالعقاقير منخفضة الوزن الجزيئي (والتي يمكن أن تختلف عن الإبلاغ عن قائمة من التجاويف). بشكل عام ، تعمل الطرق على بنية بروتينية ثابتة ولكن بعضها يأخذ في الاعتبار أيضًا مرونة البروتين. تصف العديد من المقالات أو المراجعات الحديثة هذه الأدوات والمفاهيم الأساسية. 112 ، 149 - 156 من الأهمية الملاحظة التي تشير إلى أن النقاط الساخنة المرتبطة بالرابطات البروتينية في مثبطات مضخة البروتون يبدو أنها ترتبط بالبقع الساخنة للبروتين البروتين. 88

نظرًا لأن تحديد مواقع الارتباط الجزيئي الصغيرة داخل أو بالقرب من واجهات البروتين البروتين يمكن أن يكون صعبًا باستخدام الطرق التقليدية ، فقد تم تطوير أدوات أخرى موجهة نحو PPIs. على سبيل المثال ، تم تطوير طرق تعتمد على فحص سطح بروتين (يمكن ضبطه لمؤشرات PPI) باستخدام شظايا عضوية والتنبؤ بمواقع مناطق الربط المحتملة بناءً على مكان تفاعل الأجزاء ذات التقارب العالي. يمكن استخدام أدوات مثل FTMAP 157 (رسم الخرائط الحسابية مع 16 مجسًا كيميائيًا مختلفًا) وامتداد FTFLEX لـ FTMAP (الذي يأخذ في الاعتبار مرونة السلسلة الجانبية أثناء الطيران) 158 لتحديد المنطقة التي يمكن استكشافها من خلال أساليب الفحص الافتراضية القائمة على الهيكل وللتنبؤ بالنقاط الساخنة بينما في حالة توفر هياكل متعددة (أو تم الحصول عليها من خلال الديناميات الجزيئية) ، يمكن تطبيق FTProd 159. في الواقع ، لقد تم إثبات أنه عندما تكون منطقة نقطة ساخنة رئيسية في واجهة بروتين بروتين ذات هيكل مقعر ، مع نقطة أو نقطتين إضافيتين قريبتين بدرجة كافية يمكن الوصول إليها من أول موقع نقطة ساخنة بواسطة جزيء بحجم الدواء ، ثم من المحتمل أن تكون المنطقة قابلة للعقاقير. 95 ، 157

يتعلق مفهوم النقاط الساخنة والأدوات التي يمكن أن تساعد في استهداف مثبطات مضخة البروتون بجزيئات عضوية صغيرة في مفهوم مواقع "الإرساء" ، والتي على عكس النقاط الساخنة لها أشكال هندسية مقعرة / محدبة صريحة تستدعي التدخل الصيدلاني (على سبيل المثال ، يمكن أن تكون المراسي نقاط ساخنة أيضًا). تم تطوير أداة ANCHOR وفقًا لهذا المفهوم للمساعدة في تصميم مُعدِّلات الجزيئات الصغيرة لمثبطات مضخة البروتون. 160 ومن المفاهيم الأخرى ذات الصلة فكرة الواجهة البينية للأدوية. تم تصميم وظيفة تسجيل النقاط 2P2I خصيصًا للتحقيق في الواجهات وتقترح الواجهات التي يمكن تخديرها. 161

أداة أخرى مخصصة لـ PPI تحدد وتصنف مجموعات من مخلفات الواجهة في PPI الأكثر ملاءمة كنقاط بداية لتصميم جزيء صغير منطقي. تسمى هذه المجموعات بنقاط بداية مثبطات الجزيئات الصغيرة (SMISPs) وهذا النهج مكمل للطرق التي تحدد مواقع الربط من خلال تحليل سطح المستقبل (إما من خلال واصفات الشكل أو المسابير الكيميائية). تم تطوير خدمة الويب PocketQuery حول هذا المفهوم للتنبؤ بالنقاط الساخنة ومخلفات التثبيت والمناطق الساخنة. 162 في نفس الدراسة ، يتوقع المؤلفون بعد إجراء تحليل على مستوى PDB ، أنه يمكن تعديل حوالي 48 ٪ من مجمعات البروتين بجزيء منخفض الوزن الجزيئي. يتضمن المفهوم ذو الصلة التحقيق في التداخلات بين الجزيئات الصغيرة ومواقع ربط البروتين داخل عائلات هياكل البروتين (أي المواقع ثنائية الوظائف ، حتى الآن تم شرح حوالي 8000 بروتين من البروتين البشري بمخلفات ثنائية الوظيفة 163). ديفيس وآخرون. أبلغت 164 عن برنامج HOMOLOBIND ، 163 أداة تحدد المخلفات في تسلسل البروتين مع تشابه كبير مع مواقع الربط المميزة هيكليًا.

تميل هذه الأدوات إلى العمل على بنية ثابتة (على الرغم من أنه يمكن للمرء إنشاء مطابقات بديلة قبل الحسابات) بينما يجمع البعض الآخر تحديد النقاط الساخنة بواسطة تحلل الطاقة الحرة MM-PBSA على أساس المجموعة الهيكلية الناتجة عن الديناميات الجزيئية (MD) و توليد الجيوب العابرة باستخدام الديناميكيات الجزيئية ومحاكاة فرودا. 165

تم تطوير أدوات لمقارنة جيوب الربط التقليدية 149 وتتضمن بعض الأمثلة على الأساليب التي تم الإبلاغ عنها مؤخرًا PocketAnnotate و 166 APoc 167 و SiteComp. تم تخزين 168 كل هذه الجيوب في قواعد البيانات مثل الجيب. 169 ذات الصلة إلى حد ما ، في دراسة حديثة ، تم تعريف الواجهات وتجميعها مما أدى إلى تحديد 22604 بنية واجهة فريدة في PDB. 170


في تفاعلات البروتين البروتين ما هو الفرق بين موقع الربط والواجهة؟ - مادة الاحياء

لقطة بيانات تجريبية

  • الطريقة: & نبسبحيود الأشعة السينية
  • القرار: نبسب1.90 Å
  • R-Value Free: & nbsp0.247 نبسب
  • R- قيمة العمل: & نبسب0.219 نبسب

التحقق من صحة wwPDBونبسب ونبسبتقرير ثلاثي الأبعاد وتقرير كامل

البنية المعيارية لواجهات ربط البروتين بالبروتين

(2005) Proc Natl Acad Sci U S A & nbsp102: 57-62

  • PubMed: & nbsp15618400 & nbsp ابحث في PubMedSearch على PubMed Central
  • DOI: & nbsp10.1073 / pnas.0407280102
  • الاقتباس الأساسي من الهياكل ذات الصلة: & nbsp
    1XXM ، 1S0W
  • ملخص PubMed: & nbsp

تفاعلات البروتين والبروتين ضرورية للحياة. ومع ذلك ، فإن فهمنا للمبادئ العامة التي تحكم الالتزام ليس كاملاً. في هذه الدراسة ، أظهرنا أن الواجهة بين البروتينات مبنية بطريقة معيارية ، كل وحدة تتكون من عدد من البقايا المتفاعلة بشكل وثيق ، مع تفاعلات قليلة بين الوحدات.

تفاعلات البروتين والبروتين ضرورية للحياة. ومع ذلك ، فإن فهمنا للمبادئ العامة التي تحكم الالتزام ليس كاملاً. في هذه الدراسة ، أظهرنا أن الواجهة بين البروتينات مبنية بطريقة معيارية ، كل وحدة تتكون من عدد من البقايا المتفاعلة بشكل وثيق ، مع تفاعلات قليلة بين الوحدات. يتم تحديد الحدود بين الوحدات النمطية عن طريق تجميع خريطة جهات الاتصال للواجهة. نوضح أن الطفرات في وحدة واحدة لا تؤثر على المخلفات الموجودة في وحدة مجاورة. نتيجة لذلك ، فإن العواقب الهيكلية والحيوية لحذف الوحدات بأكملها صغيرة بشكل مدهش. على العكس من ذلك ، تتسبب الطفرات ضمن وحدتها النمطية في عواقب هيكلية وطاقة معقدة. تجريبيًا ، تظهر هذه الظاهرة في التفاعل بين بروتين TEM1-beta-lactamase وبروتين مثبط بيتا لاكتاماز (BLIP) باستخدام التحليل متعدد الطفرات وعلم البلورات بالأشعة السينية. أدى استبدال وحدة كاملة مكونة من خمسة مخلفات للواجهة باستخدام Ala إلى إنشاء تجويف كبير في الواجهة ، دون أي تأثير على البنية التفصيلية للواجهة المتبقية. إن البنية المعيارية لمواقع الربط ، التي تشبه تصميم الهندسة البشرية ، تبسط إلى حد كبير تصميم تفاعلات البروتين الجديدة وتوفر رؤية مجدية لكيفية تطور هذه التفاعلات.

الانتماء التنظيمي: نبسب

أقسام الكيمياء البيولوجية والبيولوجيا الإنشائية ، معهد وايزمان للعلوم ، رحوفوت 76100 ، إسرائيل.


© 2014 المؤلفون. تم النشر بواسطة الجمعية الملكية بموجب شروط رخصة المشاع الإبداعي http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/ ، والتي تسمح بالاستخدام غير المقيد ، بشرط ذكر المؤلف والمصدر الأصليين.

مراجع

مانفيوليتي جي ، برانكوليني سي ، أفانزي جي ، أمبير شنايدر سي

. 1993 البروتين المشفر بواسطة جين محدد لتوقف النمو (غاز 6) هو عضو جديد في البروتينات المعتمدة على فيتامين K المرتبطة بالبروتين S ، وهو منظم سلبي في سلسلة تخثر الدم. مول. خلية بيول. 13، 4976-4985. كروسريف ، PubMed ، الباحث العلمي من Google

. 2006 Gas6 والبروتين S. يجند فيتامين K المعتمد على فيتامين K لعائلة مستقبلات التيروزين كيناز Axl. FEBS J. 273، 5231-5244. (دوى: 10.1111 / j.1742-4658.2006.05529.x). كروسريف ، PubMed ، الباحث العلمي من Google

ووكر إف جي ، شافين إس آي وأمبير فاي بي جي

. 1987 تعطيل العامل الثامن بواسطة البروتين المنشط C والبروتين S. قوس. بيوتشيم. بيوفيز. 252، 322 - 328. (دوى: 10.1016 / 0003-9861 (87) 90037-3). كروسريف ، PubMed ، الباحث العلمي من Google

. 1980 تنظيم البروتين النشط C بواسطة بروتين جديد. وظيفة محتملة للبروتين البقري S. J. بيول. تشيم. 255، 5521-5524. PubMed ، الباحث العلمي من Google

Hackeng TM و Seré KM و Tans G & amp Rosing J

. 2006 بروتين S يحفز تثبيط مسار العامل النسيجي بواسطة مثبط مسار العامل النسيجي. بروك. ناتل أكاد. علوم. الولايات المتحدة الأمريكية 103، 3106-3111. (دوى: 10.1073 / pnas.0504240103). كروسريف ، PubMed ، الباحث العلمي من Google

Robins RS ، Lemarié CA ، Laurance S ، Aghourian MN ، Wu J & amp Blostein MD

. 2013 Vascular Gas 6 يساهم في تكوين الخثرات ويعزز تنظيم عامل الأنسجة بعد إصابة الأوعية في الفئران. دم 121، 692-699. (دوى: 10.1182 / blood-2012-05-433730). كروسريف ، PubMed ، الباحث العلمي من Google

Lijfering WM ، Mulder R ، ten Kate MK ، Veeger NJ ، Mulder AB & amp van der Meer J

. 2009 الأهمية السريرية لانخفاض مستويات البروتين الحر S: نتائج من دراسة أترابية عائلية بأثر رجعي شملت 1143 من الأقارب. دم 113، ١٢٢٥-١٢٣٠. (دوى: 10.1182 / دم -2008-08-174128). كروسريف ، PubMed ، الباحث العلمي من Google

Brouwer JL و Bijl M و Veeger NJ و Kluin-Nelemans HC & amp van der Meer J

. 2004 مساهمة العيوب الخثارية الموروثة والمكتسبة ، وحدها أو مجتمعة مع الأجسام المضادة لمضادات الفوسفوليبيد ، في الانصمام الخثاري الوريدي والشرياني في مرضى الذئبة الحمامية الجهازية. دم 104، 143-148. (دوى: 10.1182 / دم -2003-11-4085). كروسريف ، PubMed ، الباحث العلمي من Google

Wu CS و Hu CY و Tsai HF و Chyuan IT و Chan CJ و Chang SK و amp Hsu PN

. 2014 يرتبط ارتفاع مستوى البروتين 6 (Gas6) في مصل الدم في مرضى الذئبة الحمامية الجهازية بالتهاب الكلية والتهاب الأوعية الدموية. روماتول. كثافة العمليات 34، ٦٢٥ - ٦٢٩. (دوى: 10.1007 / s00296-013-2882-1). كروسريف ، PubMed ، الباحث العلمي من Google

2012 مستويات الجين 6 (غاز 6) الخاصة بوقف النمو مرتفعة في المرضى الذين يعانون من الفشل الكلوي المزمن. نفرول. يتصل. زرع اعضاء. 27، 4166-4172. (دوى: 10.1093 / ndt / gfs337). كروسريف ، PubMed ، الباحث العلمي من Google

Vigano-D'Angelo S و D'Angelo A و Kaufman CE و Sholer C و Esmon CT & amp Comp PC

. 1987 يحدث نقص البروتين S في المتلازمة الكلوية. آن. المتدرب. ميد. 107، 42-47. (دوى: 10.7326 / 0003-4819-107-1-42). كروسريف ، PubMed ، الباحث العلمي من Google

Borgel D ، Clauser S ، Bornstain C ، Bièche I ، Bissery A ، Remones V ، Fagon JY ، Aiach M & amp Diehl JL

. 2006 ارتفاع مستويات البروتين المحدد لتوقف النمو 6 في البلازما في المرضى الذين يعانون من تعفن الدم الحاد. كريت. كير ميد. 34، 219 - 222. (دوى: 10.1097 / 01.CCM.0000195014.56254.8A). كروسريف ، PubMed ، الباحث العلمي من Google

2004 تحدث تغيرات عالمية في المؤشرات الحيوية للتخثر والالتهاب في المرضى الذين يعانون من تعفن الدم الحاد ، بغض النظر عن الكائنات الحية الدقيقة المسببة [ISRCTN74215569]. كريت. رعاية 8، R82 – R90. (دوى: 10.1186 / cc2459). كروسريف ، PubMed ، الباحث العلمي من Google

2010 الخلايا الخبيثة تغذي نمو الورم عن طريق تثقيف الكريات البيض المتسللة لإنتاج غاز الميثوجين 6. دم 115، ٢٢٦٤-٢٢٧٣. (دوى: 10.1182 / دم -2009-06-228684). كروسريف ، PubMed ، الباحث العلمي من Google

Yigit E و Gönüllü G و Yücel I و Turgut M و Erdem D و amp Cakar B

. 2008 العلاقة بين بارامترات المرقئ والعوامل التنبؤية / التنبؤية في سرطان الثدي. يورو. J. المتدرب. ميد. 19، 602-607. (دوى: 10.1016 / j.ejim.2007.06.036). كروسريف ، PubMed ، الباحث العلمي من Google

سعيد جم ، إجناتوفيتش الخامس ، موناجل بي تي ، ووكر إس بي ، هيغينز جونيور وأمبير برينيك SP

. 2010 النطاقات المرجعية المتغيرة للبروتين C والبروتين S أثناء الحمل المبكر: الآثار المترتبة على تشخيص نقص البروتين C والبروتين S أثناء الحمل. ثرومب. هايموست. 103، 984-988. (دوى: 10.1160 / TH09-07-0476). كروسريف ، PubMed ، الباحث العلمي من Google

مولدر آر ، تيشيلار يي ، سبرينجر إتش جي ، مولدر إيه بي وأمبير ليجفرينج دبليو إم

. 2011 العلاقة بين عدوى الفيروس المضخم للخلايا والتغيرات المناعية للتخثر في المرضى المصابين بفيروس نقص المناعة البشرية. كلين. ميكروبيول. تصيب. 17، 747-749. (دوى: 10.1111 / j.1469-0691.2010.03415.x). كروسريف ، PubMed ، الباحث العلمي من Google

Tans G و Curvers J و Middeldorp S و Thomassen MC و Meijers JC و Prins MH و Bouma BN و Büller HR & amp Rosing J

. 2000 دراسة عشوائية متصالبة حول تأثيرات موانع الحمل الفموية المحتوية على الليفونورجستريل والديسوجيستريل على مسارات مضادات التخثر. ثرومب. هايموست. 84، 15-21. كروسريف ، PubMed ، الباحث العلمي من Google

Balogh I و Hafizi S و Stenhoff J و Hansson K و amp Dahlbäck B

. 2005 تحليل الغاز 6 في الصفائح الدموية والبلازما البشرية. الشرايين. ثرومب. فاسك. بيول. 25، 1280–1286. (دوى: 10.1161 / 01.ATV.0000163845.07146.48). كروسريف ، PubMed ، الباحث العلمي من Google

جريفين جيه إتش وغروبر إيه وأمبير فرنانديز جا

. 1992 إعادة تقييم مستويات البروتين المرتبط بالبروتين S و C4b الكلي والحر والمحدود في البلازما المضاد للتخثر بالسيترات أو الهيرودين. دم 79، 3203 - 3211. PubMed ، الباحث العلمي من Google

. 2005 دورة فيتامين ك. J. ثرومب. هايموست. 3، 1873-1878. (دوى: 10.1111 / j.1538-7836.2005.01419.x). كروسريف ، PubMed ، الباحث العلمي من Google

Sasaki T و Knyazev PG و Clout NJ و Cheburkin Y و Göhring W و Ullrich A و Timpl R & amp Hohenester E

. 2006 الأساس الإنشائي لإشارات Gas6-Axl. EMBO J. 25، 80-87. (دوى: 10.1038 / sj.emboj.7600912). كروسريف ، PubMed ، الباحث العلمي من Google

فرنانديز جا ، هيب إم جي وأمبير جريفين ج

. 1993 تحديد المخلفات 413-433 لبروتين البلازما S باعتبارها ضرورية للارتباط ببروتين ربط C4b. J. بيول. تشيم. 268، 16 788-16 794. الباحث العلمي من Google

Fernández JA، Griffin JH، Chang GT، Stam J، Reitsma PH، Bertina RM & amp Bouma BN

. 1998 مشاركة بقايا الأحماض الأمينية 423-429 من البروتين البشري S في الارتباط بالبروتين المرتبط بـ C4b. خلايا الدم مول. ديس. 24، 101-112. (دوى: 10.1006 / bcmd.1998.0175). كروسريف ، PubMed ، الباحث العلمي من Google

Linse S و Härdig Y و Schultz DA و amp Dahlbäck B.

. 1997 تم تحديد منطقة من البروتين S المعتمد على فيتامين K والتي ترتبط ببروتين ربط C4b (C4BP) باستخدام مكتبات عرض الببتيد العاثية. J. بيول. تشيم. 272، 14658-14665. (دوى: 10.1074 / jbc.272.23.14658). كروسريف ، الباحث العلمي من Google

Giri TK و Linse S و García de Frutos P و Yamazaki T و Villoutreix BO و amp Dahlbäck B

. 2002 المتطلبات الهيكلية لبروتين S المضاد للتخثر لارتباطه بالبروتين المرتبط بالمنظم التكميلي C4b. J. بيول. تشيم. 277، 15 099-15 106. (دوى: 10.1074 / jbc.M103036200). كروسريف ، الباحث العلمي من Google

. 1992 ربط البروتين S إلى البروتين المرتبط بـ C4b: الطفرات في البروتين S. J. بيول. تشيم. 267، ٨١٤٠-٨١٤٥. PubMed ، الباحث العلمي من Google

Saposnik B ، Borgel D ، Aiach M & amp Gandrille S.

. 2003 الخصائص الوظيفية للجلوبيولين المرتبط بالهرمونات الجنسية (SHBG) الذي يشبه المجال للبروتين المضاد للتخثر S. يورو. J. Biochem. 270، 545-555. (دوى: 10.1046 / j.1432-1033.2003.03423.x). كروسريف ، PubMed ، الباحث العلمي من Google

. 1989 توصيف الببتيد الاصطناعي الذي يثبط التفاعل بين البروتين المرتبط بالبروتين S و C4b. J. بيول. تشيم. 264، 17 645-17 648. الباحث العلمي من Google

إيفيناس بي ، غارسيا دي فروتوس بي ، لينس إس أند داهلباك بي

. 1999 كلا المجالين من النوع G للبروتين S مطلوبان للتفاعل عالي التقارب مع بروتين ربط C4b. يورو. J. Biochem. 266، ٩٣٥-٩٤٢. (دوى: 10.1046 / j.1432-1327.1999.00928.x). كروسريف ، PubMed ، الباحث العلمي من Google

Chang GT ، و Ploos van Amstel HK ، و Hessing M ، و Reitsma PH ، و Bertina RM ، و amp Bouma BN

. 1992 التعبير عن البروتين البشري المؤتلف S وتوصيفه في الخلايا غير المتجانسة - دراسات تفاعل بقايا الأحماض الأمينية leu-608 إلى glu-612 مع البروتين البشري المرتبط بـ C4b. ثرومب. هايموست. 67، 526-532. كروسريف ، PubMed ، الباحث العلمي من Google

Chang GT ، و Maas BH ، و Ploos van Amstel HK ، و Reitsma PH ، و Bertina RM ، و amp Bouma BN

. 1994 دراسات للتفاعل بين البروتين البشري S والبروتين البشري المرتبط بـ C4b باستخدام متغيرات حذف البروتين البشري المؤتلف S. ثرومب. هايموست. 71، 461-467. PubMed ، الباحث العلمي من Google

Evenäs P، García de Frutos P، Nicolaes GA & amp Dahlbäck B

. 2000 المجال الثاني من نوع laminin G للبروتين S لا غنى عنه للتعبير عن نشاط العامل المساعد الكامل في البروتين المنشط C المحفز من تثبيط العامل Va والعامل VIIIa. ثرومب. هايموست. 84، 271-277. كروسريف ، PubMed ، الباحث العلمي من Google

Nyberg P ، Dahlbäck B & amp García de Frutos P

. 1998 تعتبر منطقة البروتين S التي تشبه SHBG أمرًا بالغ الأهمية لوظيفة العامل المساعد APC المعتمد على العامل V. FEBS ليت. 433، 28 - 32. (دوى: 10.1016 / S0014-5793 (98) 00877-1). كروسريف ، PubMed ، الباحث العلمي من Google

Heeb MJ و Kojima Y و Rosing J و Tans G & amp Griffin JH

. 1999 مخلفات C- الطرفية 621-635 من البروتين S ضرورية للارتباط بعامل Va. J. بيول. تشيم. 274، 36187-36192. (دوى: 10.1074 / jbc.274.51.36187). كروسريف ، الباحث العلمي من Google

Reglińska-Matveyev N، Andersson HM، Rezende SM، Dahlbäck B، Crawley JT، Lane DA & amp Ahnström J

. 2014 وظيفة العامل المساعد TFPI للبروتين S: الدور الأساسي للبروتين S SHBG مثل المجال. دم 123، 3979–3987. (دوى: 10.1182 / دم-2014-01-551812). كروسريف ، PubMed ، الباحث العلمي من Google

2011 وظيفة العامل المساعد للبروتين C المنشط للبروتين S: دور جديد لبقايا حمض γ-carboxyglutamic. دم 117، ٦٦٨٥ - ٦٦٩٣. (دوى: 10.1182 / دم -2010-11-317099). كروسريف ، PubMed ، الباحث العلمي من Google

Fernández JA، Villoutreix BO، Hackeng TM، Griffin JH & amp Bouma BN

. 1994 تحليل تفاعلات البروتين المرتبطة بالبروتين S C4b عن طريق نمذجة التماثل والأجسام المضادة المثبطة. الكيمياء الحيوية 33، 11073-1178. (دوى: 10.1021 / bi00203a003). كروسريف ، الباحث العلمي من Google

. 1994 موقع ارتباط بروتين S على بروتين ربط C4b يشتمل على وحدات بيتا المتبقية من سلسلة 31-45. J. بيول. تشيم. 269، ٢٥٣٥-٢٥٤٠. PubMed ، الباحث العلمي من Google

Villoutreix BO و Fernández JA و Teleman O و amp Griffin JH

. 1995 النمذجة المقارنة للوحدات CP الثلاث لسلسلة بيتا من C4BP وتقييم المواقع المحتملة للتفاعل مع البروتين S. هندسة البروتين. 8، ١٢٥٣-١٢٥٨. (دوى: 10.1093 / بروتين / 8.12.1253). كروسريف ، PubMed ، الباحث العلمي من Google

. 1996 تحتوي الوحدة الطرفية الأمينية لسلسلة بيتا البروتين المرتبطة بـ C4b على موقع ارتباط البروتين S. J. بيول. تشيم. 271، 20861-20 867. (دوى: 10.1074 / jbc.271.34.20861). كروسريف ، الباحث العلمي من Google

van de Poel RH و Meijers JC & amp Bouma BN

. 1999 التفاعل بين البروتين S والبروتين المرتبط بـ C4b (C4BP): تتكرر دراسات التقارب باستخدام الكيميرات التي تحتوي على c4 bp beta-chain short الإجماع. J. بيول. تشيم. 274، 15144-15150. (دوى: 10.1074 / jbc.274.21.15144). كروسريف ، الباحث العلمي من Google

van de Poel RH، Meijers JC، Dahlbäck B & amp Bouma BN

. 1999 C4b-ملزم بروتين (C4BP) سلسلة بيتا إجماع قصير Repeat-2 يساهم بشكل خاص في تفاعل C4BP مع البروتين S. خلايا الدم مول. ديس. 25، 279 - 286. (دوى: 10.1006 / bcmd.1999.0255). كروسريف ، PubMed ، الباحث العلمي من Google

Webb JH و Villoutreix BO و Dahlbäck B & amp Blom AM

. 2003 دور CCP2 لسلسلة بيتا البروتين المرتبطة بـ C4b في ارتباط البروتين S الذي تم تقييمه عن طريق الطفرات والأجسام المضادة وحيدة النسيلة. يورو. J. Biochem. 270، 93-100. (دوى: 10.1046 / j.1432-1033.2003.03365.x). كروسريف ، PubMed ، الباحث العلمي من Google

Studer RA & amp Robinson-Rechavi M

. 2009 ما مدى ثقتنا في أن أطباء تقويم العظام متشابهون ، لكن المتشابهين يختلفون؟ اتجاهات الجينات. 25، 210-216. (دوى: 10.1016 / j.tig.2009.03.004). كروسريف ، PubMed ، الباحث العلمي من Google

. 2013 الآثار الوظيفية والتطورية لتقويم الجينات. نات. القس جينيه. 14، 360 - 366. (دوى: 10.1038 / nrg3456). كروسريف ، PubMed ، الباحث العلمي من Google

. 2003 التطور عن طريق الازدواج الجيني: تحديث. اتجاهات Ecol. Evol. 18، 292 - 298. (دوى: 10.1016 / S0169-5347 (03) 00033-8). كروسريف ، آي إس آي ، الباحث العلمي من جوجل

Studer RA & amp Robinson-Rechavi M

. 2009 دليل لنموذج عرضي لتطور تسلسل البروتين. بيوتشيم. شركة عبر. 37، ٧٨٣-٧٨٦. (دوى: 10.1042 / BST0370783). كروسريف ، PubMed ، الباحث العلمي من Google

. 2003 الاختلاف الوظيفي في تطور تسلسل البروتين (الأسرة). جينيتيكا 118، 133 - 141. (دوى: 10.1007 / 978-94-010-0229-5_4). كروسريف ، PubMed ، الباحث العلمي من Google

Studer RA و Dessailly BH و amp Orengo CA

. 2013 طفرات المخلفات وتأثيرها على بنية البروتين ووظيفته: الكشف عن التغيرات المفيدة والممرضة. بيوتشيم. ج. 449، 581-594. (دوى: 10.1042 / BJ20121221). كروسريف ، PubMed ، ISI ، الباحث العلمي من Google

Cacan E و Kratzer JT و Cole MF و amp Gaucher EA

. 2013 وظيفة التبادل بين عوامل الاستطالة المتجانسة باستخدام تواقيع التغاير. جيه مول. Evol. 76، 4-12. (دوى: 10.1007 / s00239-013-9540-9). كروسريف ، PubMed ، الباحث العلمي من Google

. الإصدار 7 من برنامج محاذاة التسلسل المتعدد MAFFT لعام 2013: تحسينات في الأداء وقابلية الاستخدام. مول. بيول. Evol. 30، ٧٧٢-٧٨٠. (دوى: 10.1093 / مولبيف / mst010). كروسريف ، PubMed ، ISI ، الباحث العلمي من Google

Waterhouse AM، Procter JB، Martin DM، Clamp M & amp Barton GJ

. 2009 Jalview الإصدار 2 - محرر محاذاة تسلسل متعدد ومنضدة عمل التحليل. المعلوماتية الحيوية 25، ١١٨٩-١١٩١. (دوى: 10.1093 / المعلوماتية الحيوية / btp033). كروسريف ، PubMed ، ISI ، الباحث العلمي من Google

. 2003 خوارزمية بسيطة وسريعة ودقيقة لتقدير النسب الكبيرة بأقصى احتمالية. النظام. بيول. 52، 696-704. (دوى: 10.1080 / 10635150390235520). كروسريف ، PubMed ، ISI ، الباحث العلمي من Google

Huelsenbeck JP & amp Ronquist F

. 2001 مباييس: الاستدلال البايزي على أشجار النشوء والتطور. المعلوماتية الحيوية 17، 754-755. (دوى: 10.1093 / المعلوماتية الحيوية / 17.8.754). كروسريف ، PubMed ، ISI ، الباحث العلمي من Google

هيدجز إس بي ودودلي جيه وأمبير كومار إس

. 2006 TimeTree: قاعدة معرفة عامة لأوقات الاختلاف بين الكائنات الحية. المعلوماتية الحيوية 22، 2971 - 2972. (دوى: 10.1093 / المعلوماتية الحيوية / btl505). كروسريف ، PubMed ، ISI ، الباحث العلمي من Google

. 2005 BADASP: التنبؤ بالخصوصية الوظيفية في عائلات البروتين باستخدام متواليات الأجداد. المعلوماتية الحيوية 21، 4190-4191. (دوى: 10.1093 / المعلوماتية الحيوية / bti678). كروسريف ، PubMed ، الباحث العلمي من Google

Studer RA & amp Robinson-Rechavi M

. 2010 تحليل واسع النطاق لأخصائيي تقويم العظام والمشابهين في ظل نماذج تشبه covarion وثابتة ولكن مختلفة لتطور الأحماض الأمينية. مول. بيول. Evol. 27، ٢٦١٨-٢٦٢٧. (دوى: 10.1093 / مولبيف / msq149). كروسريف ، PubMed ، الباحث العلمي من Google

جاستون د ، سوسكو إي وأمبير روجر إيه جيه

. 2011 نموذج خليط للتطور لتحديد بقايا البروتين المتباينة وظيفيًا. المعلوماتية الحيوية 27، ٢٦٥٥-٢٦٦٣. (دوى: 10.1093 / المعلوماتية الحيوية / btr470). كروسريف ، PubMed ، ISI ، الباحث العلمي من Google

. 2005 تقييم طريقة احتمالية محسنة لموقع الفرع للكشف عن الاختيار الإيجابي على المستوى الجزيئي. مول. بيول. Evol. 22، ٢٤٧٢ - ٢٤٧٩. (دوى: 10.1093 / مولبيف / msi237). كروسريف ، PubMed ، ISI ، الباحث العلمي من Google

. 2007 PAML 4: تحليل النشوء والتطور بأقصى احتمالية. مول. بيول. Evol. 24، 1586-1591. (دوى: 10.1093 / مولبيف / msm088). كروسريف ، PubMed ، ISI ، الباحث العلمي من Google

تحديث Selectome 2014: مراقبة الجودة والتحسينات الحسابية على قاعدة بيانات الاختيار الإيجابي. الدقة الأحماض النووية. 42، D917 – D921. (دوى: 10.1093 / nar / gkt1065). كروسريف ، PubMed ، الباحث العلمي من Google

Proux E و Studer RA و Moretti S & amp Robinson-Rechavi M

. 2009 Selectome: قاعدة بيانات للاختيار الإيجابي. الدقة الأحماض النووية. 37، D404 – D407. (دوى: 10.1093 / nar / gkn768). كروسريف ، PubMed ، الباحث العلمي من Google

Schymkowitz J ، و Borg J ، و Stricher F ، و Nys R ، و Rousseau F ، و amp Serrano L

. 2005 خادم الويب FoldX: حقل قوة على الإنترنت. الدقة الأحماض النووية. 33، W382 – W388. (دوى: 10.1093 / nar / gki387). كروسريف ، PubMed ، الباحث العلمي من Google

. 1993 نمذجة البروتين المقارنة من خلال تلبية القيود المكانية. جيه مول. بيول. 234، ٧٧٩-٨١٥. (دوى: 10.1006 / جمبي.1993.1626). كروسريف ، PubMed ، ISI ، الباحث العلمي من Google

Baker NA، Sept D، Joseph S، Holst MJ & amp McCammon JA

. 2001 الكهرباء الساكنة للأنظمة النانوية: التطبيق على الأنابيب الدقيقة والريبوسوم. بروك. ناتل أكاد. علوم. الولايات المتحدة الأمريكية 98، 10 037-10 041. (دوى: 10.1073 / pnas.181342398). كروسريف ، آي إس آي ، الباحث العلمي من جوجل

. 2010 نظام الرسوميات الجزيئية PyMOL ، الإصدار 1.3r1. انظر http://www.pymol.org. منحة جوجل

فرنانديز ريسيو جيه ، وتوتروف إم ، وسكورودوموف سي وأباجيان آر

. 2005 منطقة الالتحام المثلى: طريقة جديدة للتنبؤ بمواقع تفاعل البروتين والبروتين. البروتينات 58، 134 - 143. (دوى: 10.1002 / بروت 20285). كروسريف ، PubMed ، الباحث العلمي من Google

. 1970 التطور عن طريق الازدواج الجيني . لندن ، المملكة المتحدة: George Allen & amp Unwin. كروسريف ، الباحث العلمي من Google

. 2005 توقيت وآلية مضاعفات جينوم الفقاريات القديمة - مغامرة الفرضية. اتجاهات الجينات. 21، 559-567. (دوى: 10.1016 / j.tig.2005.08.004). كروسريف ، PubMed ، ISI ، الباحث العلمي من Google

DePristo MA ، Weinreich DM & amp Hartl DL

. 2005 التعرجات الخاطئة في مساحة التسلسل: نظرة فيزيائية حيوية لتطور البروتين. نات. القس جينيه. 6، 678-687. (دوى: 10.1038 / nrg1672). كروسريف ، PubMed ، ISI ، الباحث العلمي من Google

Tokuriki N ، Stricher F ، Serrano L & amp Tawfik DS

. 2008 كيف يتم تبادل استقرار البروتين والوظائف الجديدة. PLoS Comput. بيول. 4، e1000002. (دوى: 10.1371 / journal.pcbi.1000002). كروسريف ، PubMed ، ISI ، الباحث العلمي من Google

ستودر را ، كريستين با ، ويليامز إم إيه وأم أورينغو كاليفورنيا

. 2014 مفاضلات الاستقرار والنشاط تقيد التطور التكيفي لـ RubisCO. بروك. ناتل أكاد. علوم. الولايات المتحدة الأمريكية 111، ٢٢٢٣-٢٢٢٨. (دوى: 10.1073 / pnas.1310811111). كروسريف ، PubMed ، الباحث العلمي من Google

Dasmeh P و Serohijos AW و Kepp KP و amp Shakhnovich EI

. 2013 تساهم المواقع المختارة بشكل إيجابي في الميوغلوبينات الحوتينية في استقرار البروتين. PLoS Comput. بيول. 9، e1002929. (دوى: 10.1371 / journal.pcbi.1002929). كروسريف ، PubMed ، الباحث العلمي من Google

den Dunnen JT & amp Antonarakis SE

. 2000 ملحقات تسمية الطفرات والاقتراحات لوصف الطفرات المعقدة: مناقشة. همم. موتات. 15، 7-12. (دوى: 10.1002 / (SICI) 1098-1004 (200001) 15: 1 & lt7 :: AID-HUMU4 & gt3.0.CO2-N). كروسريف ، PubMed ، الباحث العلمي من Google


أداة كيميائية جديدة تلقي الضوء على كيفية التعرف على البروتينات وتفاعلها مع بعضها البعض

طورت مجموعة بحثية بقيادة البروفيسور Xiang David LI من قسم أبحاث الكيمياء وقسم الكيمياء بجامعة هونغ كونغ ، أداة كيميائية جديدة لتوضيح شبكات تفاعل البروتين في الخلايا. لا تسهل هذه الأداة تحديد الشركاء المتفاعلين للبروتين في السياق الخلوي المعقد فحسب ، بل تتيح أيضًا في نفس الوقت "تصور" تفاعلات البروتين والبروتين هذه. تم نشر النتائج مؤخرًا في المجلة العلمية الخلية الجزيئية.

في جسم الإنسان ، تتفاعل البروتينات مع بعضها البعض لتنظم بشكل تعاوني كل عملية بيولوجية بدءًا من التعبير الجيني ونقل الإشارة إلى الاستجابة المناعية. نتيجة لذلك ، غالبًا ما تؤدي تفاعلات البروتين غير المنتظمة إلى أمراض الإنسان ، مثل السرطان ومرض الزهايمر. في علم الأحياء الحديث ، من المهم أن نفهم بشكل شامل شبكات تفاعل البروتين ، والتي لها آثار في تشخيص الأمراض ويمكن أن تسهل تطوير العلاجات.

لتشريح شبكات البروتين المعقدة ، يجب الإجابة على سؤالين: "من" و "كيف" ارتباط البروتين. تشير كلمة "من" إلى تحديد الشركاء المتفاعلين للبروتين ، بينما تشير كلمة "كيف" إلى "مناطق الربط" المحددة التي تتوسط في هذه التفاعلات. تمثل الإجابة على هذه الأسئلة تحديًا ، لأن تفاعلات البروتين غالبًا ما تكون غير مستقرة وعابرة للغاية بحيث يتعذر اكتشافها. لمعالجة هذه المشكلة ، طورت مجموعة البروفيسور لي في السابق سلسلة من الأدوات لـ "حبس" تفاعلات البروتين إلى البروتين مع رابطة كيميائية. هذا ممكن لأن هذه الأدوات مزودة بكاميرا خاصة تعمل بالضوء - مجموعة ديازرين تلتقط كل شريك ملزم للبروتين عند تعرضها لضوء الأشعة فوق البنفسجية. يمكن بعد ذلك فحص التفاعلات وتفسيرها. لسوء الحظ ، كانت "دقة" هذه "الكاميرا" منخفضة نسبيًا ، مما يعني فقدان المعلومات الأساسية حول كيفية تفاعل البروتينات مع بعضها البعض. تحقيقا لهذه الغاية ، ابتكرت مجموعة البروفيسور لي الآن أداة جديدة (تسمى ADdis-Cys) تحتوي على "كاميرا" مطورة لتحسين "الدقة". يتيح مقبض ألكين المثبت بجوار الديازرين إمكانية "التكبير" لرؤية مناطق الارتباط للبروتينات بوضوح. إلى جانب أحدث أجهزة قياس الطيف الكتلي ، تعد ADdis-Cys الأداة الأولى التي يمكنها تحديد الشركاء المتفاعلين للبروتين في نفس الوقت وتحديد مناطق الارتباط الخاصة بهم.

في الورقة المنشورة ، كان مختبر البروفيسور لي قادرًا على تحديد العديد من تفاعلات البروتين بشكل شامل - بعضها معروف وبعضها اكتشف حديثًا - والتي تعد مهمة لتنظيم العمليات الخلوية الأساسية مثل تكرار الحمض النووي ونسخ الجينات وإصلاح تلف الحمض النووي. الأهم من ذلك ، أن مختبر البروفيسور لي كان قادرًا على استخدام ADdis-Cys للكشف عن مناطق الارتباط التي تتوسط تفاعلات البروتين هذه. يمكن أن تؤدي هذه الأداة إلى تطوير مُعدِّلات كيميائية تنظم تفاعلات البروتين لعلاج الأمراض التي تصيب الإنسان. كأداة بحثية ، ستجد ADdis-Cys تطبيقات بعيدة المدى في العديد من مجالات الدراسة ، لا سيما في تشخيص الأمراض وعلاجها.


ملخص

يجد هذا البرنامج النصي مخلفات الواجهة بين بروتينين أو سلسلتين ، باستخدام المفهوم التالي. أولاً ، نأخذ مساحة المجمع. ثم قسمنا المركب إلى قطعتين ، واحدة لكل سلسلة. بعد ذلك ، نحسب مساحة السطح ذات السلسلة فقط. أخيرًا ، نأخذ الفرق بين المناطق المستندة إلى المعقد والمناطق القائمة على السلسلة فقط. إذا كانت هذه القيمة أكبر من الحد الذي قدمته ، فإننا نسميها بقايا واجهة.


تفاعلات البروتين والبروتين: التحول من الأساليب التقليدية إلى الأساليب القائمة على البروتينات والمعلوماتية الحيوية

بعد تسلسل الجينوم البشري والعديد من الكائنات الحية الأخرى ، تم تكثيف البحث عن جينات ترميز البروتين ووظائفها (الجينوميات الوظيفية). بعد ذلك ، مع ملاحظة أن البروتينات هي بالفعل المؤثرات الجزيئية لمعظم العمليات الخلوية ، ولد نظام البروتينات. من الواضح أن البروتينات لا تعمل ككيانات منفردة بل تعمل كشبكة ديناميكية من لاعبي الفريق الذين يتعين عليهم التواصل.على الرغم من أن الطرق الجينية (الخميرة ثنائية الهجين Y2H) والطرق الكيميائية الحيوية (الترسيب المناعي المشترك Co-IP ، وتنقية التقارب AP) كانت هي الطريقتين المختارين في بداية دراسة تفاعلات البروتين والبروتين (PPI) ، في السنوات الأخيرة كان هناك كان تحولًا نحو الأساليب القائمة على البروتينات والنهج القائمة على المعلوماتية الحيوية. في هذه المراجعة ، وصفنا أولاً بتعمق PPIs ونقدم حجة قوية حول سبب تفكيك التفاعل التفاعلي هو التحدي التالي في مجال البروتينات. علاوة على ذلك ، يتم تقديم الأساليب الكلاسيكية للتحقيق في PPIs ونهج المعلوماتية الحيوية القائمة على الهيكل. يتم التركيز بشكل كبير على الطرق البروتينية ، وخاصة التقنيات الأصلية التي تم تطويرها مؤخرًا والتي ثبت أنها موثوقة. أخيرًا ، نشير إلى قيود هذه الأساليب والحاجة إلى وضع معيار للتحقق من صحة تجارب PPI.

هذه معاينة لمحتوى الاشتراك ، والوصول عبر مؤسستك.


مراجع

الحقول S ، Song O: نظام وراثي جديد لاكتشاف تفاعلات البروتين والبروتين. طبيعة سجية. 1989 ، 340: 245-246. 10.1038 / 340245a0.

Rigaut G و Shevchenko A و Rutz B et al: طريقة عامة لتنقية البروتين لتوصيف معقد البروتين واستكشاف البروتينات. نات بايوتك. 1999 ، 17: 1030-1032. 10.1038 / 13732.

Gavin AC و Aloy P و Grandi P وآخرون: يكشف مسح البروتينات عن نمطية آلية خلايا الخميرة. طبيعة سجية. 2006 ، 440: 631-636. 10.1038 / Nature04532.

Bouwmeester T و Bauch A و Ruffner H وآخرون: خريطة مادية ووظيفية لمسار تحويل إشارة TNF-alpha / NF-kappa B البشري. نات سيل بيول. 2004 ، 6: 97-105. 10.1038 / ncb1086.

Gavin AC ، Bosche M ، Krause R ، et al: التنظيم الوظيفي لبروتين الخميرة عن طريق التحليل المنهجي لمجمعات البروتين. طبيعة سجية. 2002 ، 415: 141-147. 10.1038 / 415141a.

Berggård T، Linse S، James P: طرق الكشف عن تفاعلات البروتين والبروتين وتحليلها. البروتيوميات. 2007 ، 7: 2833-2842. 10.1002 / pmic.200700131.

Phizicky EM ، Fields S: تفاعلات البروتين والبروتين: طرق الكشف والتحليل. ميكروبيول القس. 1995 ، 59: 94-123.

Shoemaker BA ، Panchenko AR: فك رموز تفاعلات البروتين والبروتين. الجزء الأول. تقنيات وقواعد بيانات تجريبية. بلوس كومبوت بيول. 2007 ، 3: e42-10.1371 / journal.pcbi.0030042.

Suderman M ، Hallett M: أدوات لاستكشاف الشبكات البيولوجية بصريًا. المعلوماتية الحيوية. 2007 ، 23: 2651-2659. 10.1093 / المعلوماتية الحيوية / btm401.

Cline MS ، Smoot M ، Cerami E ، وآخرون: تكامل الشبكات البيولوجية وبيانات التعبير الجيني باستخدام Cytoscape. بروتوكولات نات. 2007 ، 2: 2366-2382. 10.1038 / nprot.2007.324.

Albert R ، Barabasi AL: الميكانيكا الإحصائية للشبكات المعقدة. القس وزارة الدفاع فيز. 2002 ، 74: 47-97. 10.1103 / RevModPhys.74.47.

Futschik ME ، Chaurasia G ، Herzel H: مقارنة خرائط تفاعل البروتين البشري. المعلوماتية الحيوية. 2007 ، 23: 605-611. 10.1093 / المعلوماتية الحيوية / btl683.

Huber W ، Carey V ، Long L ، et al: الرسوم البيانية في البيولوجيا الجزيئية. المعلوماتية الحيوية BMC. 2007 ، 8: S8-

شاران آر ، أوليتسكي الأول ، شامير آر: التنبؤ القائم على الشبكة لوظيفة البروتين. مول سيست بيول. 2007 ، 3: 88-

von Mering C و Krause R و Snel B et al: تقييم مقارن لمجموعات البيانات واسعة النطاق لتفاعلات البروتين والبروتين. طبيعة سجية. 2002 ، 417: 399-403.

Schwikowski B، Uetz P، Fields S: شبكة تفاعلات البروتين البروتين في الخميرة. Nat Biotechnol. 2000 ، 18: 1257-1261. 10.1038 / 82360.

Kerrien S ، Orchard S ، Montecchi-Palazzi L ، وآخرون: توسيع الأفق - المستوى 2.5 من تنسيق HUPO-PSI للتفاعلات الجزيئية. بيول بيول. 2007، 5: 44-10.1186 / 1741-7007-5-44.

Stark C ، Breitkreutz BJ ، Reguly T ، وآخرون: BioGRID: مستودع عام لمجموعات بيانات التفاعل. الدقة الأحماض النووية. 2006 ، 34: D535-D539. 10.1093 / nar / gkj109.

Zanzoni A و Montecchi-Palazzi L و Quondam M et al: MINT: قاعدة بيانات INTeraction الجزيئية. FEBS ليت. 2002 ، 513: 135-140. 10.1016 / S0014-5793 (01) 03293-8.

Bader GD ، و Donaldson I ، و Wolting C ، وآخرون: BIND - قاعدة بيانات شبكة التفاعل الجزيئي الحيوي. الدقة الأحماض النووية. 2001 ، 29: 242-245. 10.1093 / nar / 29.1.242.

Xenarios I و Rice DW و Salwinski L et al: DIP: قاعدة بيانات تفاعل البروتينات. الدقة الأحماض النووية. 2000 ، 28: 289-291. 10.1093 / nar / 28.1.289.

Hermjakob H ، Montecchi-Palazzi L ، Lewington C ، وآخرون: IntAct: قاعدة بيانات تفاعل جزيئي مفتوحة المصدر. الدقة الأحماض النووية. 2004 ، 32: D452-D455. 10.1093 / nar / gkh052.

Peri S و Navarro JD و Amanchy R وآخرون: تطوير قاعدة بيانات مرجعية للبروتين البشري كمنصة أولية لمقاربة بيولوجيا الأنظمة في البشر. الدقة الجينوم. 2003 ، 13: 2363-2371. 10.1101 / غرام 1680803.

Cusick ME ، Hu H ، Smolyar A ، وآخرون: مجموعات بيانات تفاعل البروتين المنسقة بالأدب. نات ميث. 2009 ، 6: 39-46. 10.1038 / نميث 1284.

Giot L ، Bader JS ، Brouwer C ، وآخرون: خريطة تفاعل البروتين ذبابة الفاكهة سوداء البطن، علم. 2003 ، 302: 1727-1736.

Rual JF و Venkatesan K و Hao T et al: نحو خريطة مقياس البروتين لشبكة تفاعل البروتين البشري. طبيعة سجية. 2005 ، 437: 1173-1178. 10.1038 / طبيعة 04209.

John PM ، Russell SL ، Asa BH ، et al: تحديد واسع النطاق لتفاعلات بروتين الغشاء المتكامل للخميرة. Proc Natl Acad Sci USA. 2005 ، 102: 12123-12128. 10.1073 / pnas.0505482102.

Formstecher E و Aresta S و Collura V وآخرون: رسم خرائط تفاعل البروتين: دراسة حالة ذبابة الفاكهة. الدقة الجينوم. 2005 ، 15: 376-384. 10.1101 / غرام 2659105.

UniProt C: مصدر البروتين العالمي (UniProt). الدقة الأحماض النووية. 2008 ، 36: D190-D195. 10.1093 / nar / gkn141.

Prieto C، De Las Rivas J: APID: محلل بيانات تفاعل البروتين السريع. الدقة الأحماض النووية. 2006 ، 34: W298-W302. 10.1093 / nar / gkl128.

Ashburner M ، Ball CA ، Blake JA ، et al: علم الوجود الجيني: أداة لتوحيد علم الأحياء. اتحاد علم الوجود الجيني. نات جينيه. 2000 ، 25: 25-29. 10.1038 / 75556.

Finn RD و Tate J و Mistry J وآخرون: قاعدة بيانات عائلات بروتين Pfam. الدقة الأحماض النووية. 2008 ، 36: D281-D288. 10.1093 / nar / gkn226.

Chaurasia G و Iqbal Y و Hanig C et al: UniHI: بوابة دخول إلى تفاعل البروتين البشري. الدقة الأحماض النووية. 2007 ، 35: D590-D594. 10.1093 / nar / gkl817.

Jensen LJ و Kuhn M و Stark M et al: STRING 8 - نظرة عالمية على البروتينات وتفاعلاتها الوظيفية في 630 كائنًا حيًا. الدقة الأحماض النووية. 2009 ، 37: D412-D416. 10.1093 / nar / gkn760.

Bader GD ، Cary MP ، Sander C: Pathguide: قائمة موارد المسار. الدقة الأحماض النووية. 2006 ، 34: D504-D506. 10.1093 / nar / gkj126.


شاهد الفيديو: وظائف البروتينات المتعددة (يوليو 2022).


تعليقات:

  1. Vernon

    أعتقد أن هذا غير صحيح.

  2. Garwyn

    محتمل.

  3. Gameel

    أنا محدود ، أعتذر ، لكنه لا يقترب مني. هل هناك متغيرات أخرى؟

  4. Vugor

    تحول موقف سخيف

  5. Healum

    المدونة الفعلية ، معلومات جديدة ، اقرأ

  6. Moogukasa

    You won't do that.



اكتب رسالة