TƯƠNG TÁC PROTEIN- PROTEIN

Hầu hết các quá trình phát triển của tế bào được thực hiện bởi protein. Để thực hiện được, protein cần được tương tác với các phân tử protein khác. Để hiểu được bất kỳ quá trình tế bào nào, điều quan trọng là phải biết protein nào có liên quan, protein nào tương tác với nhau và cách tương tác được điều hòa. Không có gì ngạc nhiên khi các tương tác protein-protein là một chủ đề quan trọng trong nhiều lĩnh vực nghiên cứu – từ nghiên cứu cơ bản đến phát triển thuốc.

PPI LÀ GÌ?

TƯƠNG TÁC PROTEIN-PROTEIN LÀ GÌ?INTERACTION?

Về cơ bản, bất kì protein tác động đến bất kì loại hành động, tác động hoặc ảnh hưởng đối với đối với protein khác đều tương tác với protein đó. Tuy nhiên, trong lĩnh vực khoa học, thuật ngữ tương tác protein-protein (PPI) được sử dụng theo cách cụ thể hơn:

Liên quan đến sự tiếp xúc trực tiếp, thông thường ở một vị trí và định hướng cụ thể (chỗ nối phân tử) và tạo thành một phức hợp protein, vĩnh viễn hoặc thoáng qua.
Tương tác không phải là ngẫu nhiên, do đó loại trừ tất cả các protein có thể va vào nhau một cách tình cờ.
Tương tác P-P phục vụ một mục đích cụ thể khác với các chức năng hoàn toàn chung chung như sản xuất và sự thoái biến của protein (De las Rivas and Fontanillo 2009).

CÁC LOẠI TƯƠNG TÁC PROTEIN- PROTEIN

Protein-protein interactions can be classified in several ways (according to Acuner-Ozbabacan et al. 2011):

Based on affinity, they can be classified as obligate (in case one or more of the proteins is unstable in vivo unless interacting and forming a specific protein complex) and non-obligate interactions (in case the proteins can exist independently).
Non-obligate interactions can be classified based on stability of the complex they form, as permanent or transient, and transient interactions as weak or strong.
As most obligate interactions are permanent, and most non-obligate interactions are transient, obligate and permanent are sometimes used interchangeably in the literature.

The majority of cellular processes are regulated by transient PPI, and thus a large part of the research on PPI concentrates on this type of interaction.

PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU PPI

GIẢI PHÁP CÓ GIÁ TRỊ ĐỂ NGHIÊN CỨU TƯƠNG TÁC PROTEIN- PROTEIN

Có rất nhiều phương pháp có sẵn để điều tra PPI và mỗi phương pháp đều có một số ưu điểm và nhược điểm, ví dụ:

về loại tương tác có thể phát hiện
Về loại protein có thể được sử dụng
Số lượng dương tính giả và âm tính giả mà chúng tạo ra

Do số lượng lớn các kết quả dương tính và âm tính giả mà hầu hết các phương thức tạo ra, thường cần phải xác nhận mỗi tương tác bằng cách sử dụng 2 hoặc 3 phương thức khác nhau.

Most methods fall into one of 3 groups of methods: in silico, in vitro and in vivo. (Srinivasa Rao et al. 2013):

In Silico
In Silico
In Vivo

In silico methods use computer models to predict protein-protein interactions. They include sequence-based approaches, structure-based approaches, chromosome proximity, gene fusion, in silico 2 hybrid, mirror tree, phylogenetic tree, and gene expression-based approaches.

More about methods used to study PPI

In vitro methods are performed in a controlled environment outside a living organism. In vitro methods used for PPI detection include tandem affinity purification, affinity chromatography, coimmunoprecipitation, protein arrays, protein fragment complementation, phage display, X-ray crystallography, and NMR spectroscopy. In some of them (for example, coimmunoprecipitation) interaction takes place in vivo, but the interaction is fixed and detected after the death of the cell or organism, and are hence sometimes labelled as ex vivo methods.

In vivo methods are performed in living cells or organisms. The great advantage of in vivo methods is that they preserve the native surroundings in which the interaction takes place. In addition, some of them, such as FRET, are reversible and can be used to quantify protein-protein interactions dynamically, which is highly advantageous. Follow the link below for more information about this type of methods.

More about methods used to study PPI

Instruments to study PPI

NGHIÊN CỨU VỀ PPI

Nhiều phương pháp in vivo được đề cập ở trên sử dụng nhãn huỳnh quang hoặc phát quang. Do đó, các thiết bị có thể đo huỳnh quang hoặc phát quang được yêu cầu sử dụng chúng. Có nhiều dụng cụ khác nhau có thể được sử dụng cho loại phép đo này, bao gồm máy đọc microplate, kính hiển vi huỳnh quang, hệ thống hình ảnh vivo và các loại khác. Mỗi công cụ khác nhau về hiệu suất, tính linh hoạt, thông lượng, kích thước mẫu và quan trọng nhất là các kỹ thuật nghiên cứu tương tác protein-protein mà chúng có thể thực hiện. Theo liên kết dưới đây để biết thêm thông tin về các công cụ cho ứng dụng này.

INSTRUMENTS to study PPI