Zülal ilə zülal əlaqəsi

Zülal ilə zülal əlaqəsi (, PPI) — iki və ya daha çox protein molekulunun fiziki əlaqəsi.

 Mahiyyəti 
Zülal ilə zülal əlaqələri bioloji proseslərin çoxu üçün vacibdir. Bu proseslərə siqnal ötürülməsi, enzimatik tənzimləmə, hüceyrə strukturlarının yaranması və immun cavablar daxildir. PPI-lərin öyrənilməsi, hüceyrə funksiyalarını və bir çox xəstəliklərin molekulyar mexanizmlərini anlamaqda əsas rol oynayır. Proteinin bioloji sistemlərdəki əsas molekul olması, çox vaxt digər proteinlərlə birgə fəaliyyət göstərməsi ilə əlaqəlidir. Bu interaksiyalar protein komplekslərinin formalaşmasına və bu komplekslərin hüceyrə proseslərində vacib rol oynamasına səbəb olur. PPI-lər müvəqqəti və ya sabit ola bilər və eyni protein kompleksi daxilində və ya fərqli hüceyrə kompartmentlərindən olan proteinlər arasında baş verə bilər. Protein komplekslərinin formalaşması hüceyrə bölgüsü, transkripsiyanın tənzimlənməsi və hüceyrə siqnalı kimi proseslər üçün çox vacibdir.

 Növlər 
PPI-lərin müxtəlif növləri mövcuddur. Homotipik interaksiyalar iki eyni protein arasında baş verən əlaqələrdir. Heterotipik interaksiyalar isə fərqli proteinlərin bir-biri ilə əlaqəsidir və bu növ hüceyrə proseslərində ən çox rastlanan interaksiyadır. Müvəqqəti və sabit interaksiyalar arasında fərq vardır; müvəqqəti interaksiyalar qısa müddətli olur və çox vaxt dinamik hüceyrə proseslərində iştirak edirlər, sabit interaksiyalar isə uzun müddət davam edən və daimi protein kompleksləri yaradan əlaqələrdir. Əks olunan və əks olunmayan interaksiyalar isə bəzən biokimyəvi proseslərlə geri dönə bilər, bəziləri isə geri dönməz olur və güclü, sabit komplekslər yaradır.

PPI-lər zülalların müvafiq formalarda birləşməsindən, elektrostatik əlaqələrdən və kimyəvi bağlardan asılıdır. Bu əlaqələrə hidrogen bağları, hidrofobik interaksiyalar, elektrostatik interaksiyalar və Van der Waals gücləri daxildir. Hidrogen bağları, elektronegativ atomlarla hidrogen atomları arasında qeyri-kovalent əlaqələrdir. Hidrofobik interaksiyalar isə zülalların qeyri-polar hissələrinin birləşməsi ilə baş verir, bu da suyun xaric edilməsi ilə əlaqəlidir. Elektrostatik interaksiyalar bir-birinə zidd yüklü amin turşusu qalıqlarının bir-birinə təsirindən yaranır. Van der Waals gücləri isə zülal atomları arasında yaxın məsafədə baş verən zəif qeyri-kovalent əlaqələrdir. Bu interaksiyalar, hər bir zülalın səthindəki spesifik amin turşusu qalıqlarına və əlaqəli zülalın ümumi strukturuna əsaslanır.

 Öyrənilməsi 
PPI-lərin öyrənilməsi bioloji hadisələrin çoxunu başa düşmək üçün vacibdir və bu interaksiyaların tədqiqi üçün müxtəlif üsullar mövcuddur. Yaşıl iki-hibrid (Y2H) metodu, zülalların bir-biri ilə fiziki əlaqələrini yoxlamaq üçün istifadə olunan genetik üsuldur. Əgər iki protein birləşirsə, reporter geni aktivləşir, bu da uğurlu interaksiyanı göstərir. Ko-immünoprisipasiya (Co-IP) üsulunda, bir antikor istifadə edərək hədəf zülal kompleksindən ayrılır və əlaqəli zülalların müəyyən edilməsi həyata keçirilir. Səth plazmon rezonansı (SPR) metodu, proteinlər arasında bağlanma interaksiyalarını real vaxtda ölçmək üçün biofizik üsuldur, bu zaman reflektiv indeksi dəyişməsi aşkarlanır. Kütlə spektrometriyası (MS) isə PPI-ləri aşkar etmək üçün istifadə olunan üsuldur, protein komplekslərinin kütləsini ölçərək zülalların və onların komplekslərinin tanınmasını təmin edir. Fluoresansiya enerji transferi (FRET) metodu, iki fluoresan etiketli molekul arasında enerji transferini aşkar edərək zülalların bir-biri ilə əlaqəsini izləməyə imkan verir. Protein mikroarraylari isə yüksək axınlı bir üsuldur, çoxsaylı interaksiyaları eyni anda aşkar etməyə imkan verir. Bu üsulda proteinlər sabit bir səthə tətbiq edilir və bağlanma hadisələri aşkar edilir.

 İstinadlar 

Kateqoriya:Biofizika
Kateqoriya:Biotexnologiya
Kateqoriya:Kvant kimyası