什么是蛋白质-蛋白质相互作用?

蛋白质相互作用是对另一种蛋白质施加任何类型的动作、作用或影响。 在生命科学领域,“蛋白质-蛋白质相互作用”(PPI)术语仪更多的特殊方式使用:

  • 它必须涉及直接的物理接触,通常在特定的位置和方向(分子对接)并形成永久或暂时的蛋白质复合物。
  • 它必须是非随机的,排除所有可能偶然碰撞的蛋白质 
  • 它不能是通用的,但具有与完全通用的功能(例如蛋白质生产和降解)不同的特定目的(De las Rivas和Fontanillo 2009)。 

蛋白质-蛋白质相互作用的类型

根据Acuner-Ozbabacan等人2011年的研究,蛋白质-蛋白质相互作用可以分为几种方式:

  • 根据亲和性,它们可以被分类为专一性(如果一个或多个蛋白质在体内是不稳定的,除非相互作用并形成特定的蛋白质复合物)和非专一性相互作用(如果蛋白质可以独立存在)。
  • 非专一性相互作用可以根据它们形成的复合物的稳定性进行分类,无论是永久性还是瞬态,瞬态相互作用是弱或强。
  • 大多数专一的相互作用是永久性的,大多数非专一的相互作用是暂时的。 专一性和永久性在科学文献中有时可以互换使用。

大多数细胞传导过程都受瞬时PPI的调控,对PPI的研究主要集中在这类相互作用上。

研究蛋白质-蛋白质相互作用的方法

有几十种可用的方法可以研究PPI,每一种都有其优点和缺点,例如。

  • 根据他们可以检测到的互动类型 
  • 根据他们可以用于的蛋白质类型而言
  • 他们产生的假阳性和假阴性的数量
  • 所需的仪器。

由于大多数方法都会产生大量的假阳性和假阴性,因此通常需要使用2或3种不同的方法来确认每一次相互作用。”

大多数方法可分为三组:计算机模拟、体外和体内。(Srinivasa Rao等人,2013):

计算机方法使用计算机模型来预测蛋白质-蛋白质相互作用。 它们包括基于序列的方法,基于结构的方法,染色体接近度,基因融合,计算机模拟双杂交,镜像树,系统树和基于基因表达的方法。

体外方法是在活生物体以外的受控环境中进行的。 用于PPI检测的体外方法包括串联亲和纯化,亲和色谱,免疫共沉淀,蛋白质阵列,蛋白质片段互补,噬菌体展示,X射线晶体学和NMR光谱。 其中的一些方法,例如免疫共沉淀,相互作用原本在体内发生,但是在细胞或生物体死亡后是固定的并能被检测到,有时被称为为离体方法。

体内方法是在活细胞或生物体中进行的,体内方法的优势在于它们保留了发生相互作用的自然环境。 它们中的一些(如FRET)是可逆的,可用于动态定量蛋白质-蛋白质相互作用,这是非常有利的。 请点击下面的链接以获取有关此类方法的更多信息

用于研究蛋白质相互作用的仪器

上述许多体内方法使用荧光或发光标记,并且需要能够测量荧光和/或发光的仪器来测量。 有许多不同的仪器可用于此类测量,包括微孔板读数仪,荧光显微镜,活体成像系统等。 每种仪器在性能,灵活性,通量,样品大小以及最重要的蛋白质-蛋白质相互作用研究技术方面均不同。 请点击下面的链接以获取有关此应用程序仪器的更多信息。

研究PPI的仪器

有关蛋白质-蛋白质相互作用的应用集

11 结果