Interakcija protein-protein

thumb|250px|Potkovičasti inhibitor ribonukleaze(prikazan kao plameni okvir) u interakciji  protein-protein sa ribonukleaznim  proteinaom. Kontakti između dva proteina su prikazani kao obojene mrlje.
[mini|desno|300px| [Glioksalaza |Glioksalaza I čovjeka.Dva iona cinka koji su potrebni za funkciju enzima, prikazani su kao ljubičaste kuglice. Inhibitor enzima S-heksiglutation je prikazan kao prostorno-popunjavajući modul, u dva aktivna mjesta.]]

## Definicija
**Interakcije protein–protein ** (**IPP**)  se odnose na trajne i specifične fizički uspostavljene kontakte između dva ili više proteina kao rezultata biohemijskih događaja i / ili elektrostatskih sila. Obično se shvataju  kao fizički kontakti sa molekulskim  priključenjima između proteina koji se javljaju u ćeliji ili u živim organizmima u specifičnim biomolekulskim kontekstima (De Las Rivas J. i Fontanillo C., 2010.).

## Način djelovanja
Proteini rijetko djeluju  sami. Mnogi molekulski procesi u ćeliji obavljaju molekulski mehanizmi koji se sastoje  od velikog broja komponenti proteina u organizaciji njihove IPP. Ove interakcije su važne za interakcijski  sistem žive ćelij, a  nenormalni  IPP su osnova više bolesti, kao što su Creutzfeldt-Jakobova i Alzheimerova bolest i rak.

IPP su proučavani iz različitih perspektiva, kao što su:biohemije, kvantna hemija, molekulska dinamika, signali, između ostalog. Sve ove informacije omogućuje stvaranje velikih interakcija mrežolike proteinske lično metabolitske ili genetičke / epigenetičke mreže – da osnaži dosadašnja saznanjima o biohemijskim kaskadama i patogenezi bolesti, kao i pružanja novih  terapijskih  ciljeva.
 
## Primjeri interakcija protein–protein
### Signalna  transdukcija
Aktivnost ćelije je regulirana vanćelijskim signalima. Signalna propagacija  unutra i / ili uz unutrašnjost ćelija ovisi o PPI između različitih signalnih molekula. Ovaj proces, nazvan signalni, ima ključnu ulogu u mnogim biološkim procesima i kod mnogih bolesti (npr Parkinsonova bolest i rak).
### Transport kroz membrane
Protein može nositi još jedan protein (naprimjer, iz citoplazme u ćelijsko jedro ili  obrnuto,  u slučaju mportina  jedrovih pora).
### Ćelijski metabolizam
U mnogim procesima,  biosintetskih enzimi komuniciraju jedni s drugima za proizvodnju malih spojeva ili drugih makromolekula.

### Mišićna kontrakcija
Fiziologija mišićne kontrakcije uključuje nekoliko interakcija. Miozinska  vlakna djeluju kao molekulski  motori i vezivanjem za aktin omogućuju klizanje  filamenta. Osim toga, članovi skeletne muskulature,  lipidne kapljice povezane sa  proteinima porodice sudjelatnika s drugim proteinima, kao aktivator masnog triglicerida lipaze i njegove koactivatorski  komparativni identifikacijski-58 gen, za reguliranje lipolize u skeletnim mišićima.

## Priroda interakcije 
Kao što  u strukturi proteina  dominiraju   snage privlačnosti  između podjedinica kompleksa proteina koji imaju  hidrofobne interakcije,  tako djeluju  i van der Waalsove sile, vodikove veze i ionske sile između bočnih lanaca u aminokiselinama,  koji čine svaki protein.

## Metodi istraživanja interakcije protein-protein 
medium|thumb|500px|NMR struktura citohroma C u ilustraciji njegove dinamike u rastvoru

[mini|300px|Klistalna struktura modificiranog [gramicidin|gramicidina S određenog horizontalno primjenom kristalografije X- zrakama.]]

Budući da su  interakcije proteina toliko važne, postoji mnoštvo metoda njihovog otkri vanja. . Svaki od raspoloživih pristupa ima svoje prednosti i mahane, posebno u pogledu osjetljivosti i specifičnosti metoda. Visoka osjetljivost znači da su  mnoge od interakcija koje se javljaju zapravo otkrivene određenim metodom, dok visoku specifičnost ukazuje na to da je većina otkrivenih interakcija stvarno I  javljaju, uz nekoliko lažno pozitivnih nalaza.

***Imunoprecipitacija** se smatra najboljim testom  za otkrivanje interakcija protein-protein, pogotovo kada se izvodi sa endogenim proteinima (prekomjerno eksprimiranim ili označenim). Protein od interesa se izolira prema odgovoru na određena  antitijela. Molekule koje u interakciji s proteinima, kao što je ispoljavaju se u testu  koji je poznat kao *Western blot*.
* **Dvohibridni test kvasaca** istražuje  interakcije inventivnih fuzija proteina u jedru kvasca. Ovaj metod može identificirati molekule koje se nedvosmisleno vezuju za dati protein. Međutim, oj metod ima značajnu stopu  lažno pozitivnog nalaza, što nalaže potrebu za provjeru interakcije po ko-imuniprecipitacijskom testu.
***Pročišćavanje tandemskog afiniteta** (TAP) otkriva interakcija u realnom ćelijskom okruženju (npr. u citosolu sisara). Ovo je velika prednost u odnosu na dvohibridni test. Glavni nedostatak je da je pročišćavanje proteina sa po dva pranja, tako da ne može otkriti prolazne interakcije protein-protein.
* '*Kvantitativna imuniprecipitacija u kombinaciji sa * knok-out*  laboratorijskim miševima** se temelji na komunoprecipitaciji, kvantitativnoj masenoj spektrometriji (SILAC) i RNK interferenciji (RNK interferencija - RNAi). Ovaj metod otkriva interakcija između označenih  endogenih proteina, tako da ima istu pouzdanost kao komuniprecipitacijska, ali i ovisi o raspoloživosti odgovarajućih antitijela.

Otkriva interakcije u realnom ćelijskom okruženju (kao u citosolu sisara, npr.). Ovo je velika prednost u odnosu na dvohibridni test. Glavni nedostatak je da je pročišćavanje proteina je po dva pranja, tako da ne može otkriti prolazne interakcije protein-protein.

***Dvojna polarizacijska  interferometrija**(IPR) se može koristiti za mjerenje interakcije protein-protein. Daje mjere veličine molekula, gustoće i mase, u realnom vremenu i uz visoke rezolucije.
* **Matični gelovi (*Blue Native*: BN-PAGE)*' metod se  zasniva na migraciji proteinskog kompleksa na poliakrilamidnim gelovima u skladu sa svojom molekulskom težinom. Jer migracija je također definirana opterećenjem, a koristi se katodni pufer koji sadrži ‘’Coomassie’’ plavilo, što daje neto negativni naboj na proteine bez denaturacije  ili prekidanja  interakcije s drugim proteinima. Druga dimenzija u denaturisanju  SDS-PAGE gelova je da  mogu odvojiti spotove i nakon toga identificirati  podjedinice kompleksa komponenti, primjeno masene spektrometrije.

## Mreža interakcija protein-protein
Stvaranje vizualnih alata za predstavljanje mreža interakcija između proteina je popularna primjena računarske grafike. Iako su dijagrami interakcije proteina uobičajeni u udžbenicima, nisu,  zbog svoje kompleksnosti,  tako uobičajeni u istraživačkim dijagramima potpunog predstavljaja mreže interakcija između proteina. Karta  kontrole ćelijskog ciklusa,  koju je uradio Kurt Kohn (1999) je primjer molekulske interakcije mreže, koja je rađena  “ručno.Mol Biol Cell. 1999 . Na mapi,  Kohn, Schwikowski, Uetz, i Fields (2000) su objavili članak o interakciji protein-protein u kvasca, kombinirajući 1548 proteina određenih  * dvohibridno*, koristeći *Sugiyama grafikon crtanja algoritma* sa automatskim generiratanjem  mrežne  slike.Nature 2000. Od tada, razvijeni su drugi sistemi za automatizaciju stvaranja mreže  interakcija između proteina, uključujući.
*Osprey 
* VisANT 
* NAViGaTOR 
* Cytoscape To je otvoren softverski alat za kreiranje grafike u molekulskoj interakciji i integraciji sa profilima ekspresije gena i drugim podacima, kod.
* yEd je moćan grafički uređivač. Može koristiti za izgradnju grafikona, a automatski dizajnira različite vrste dijagrama i mreža.
* NetPro

Mnoge od gore prikazanh baza podataka o interakcija između proteina, sadrže alate za pomoć korisnicima upravljanja podacima.

## Baze podataka o  interakciji proteina
* BioGrid je javni katalog interakcija između proteina i njihove genetike.
* HPRD Human Protein Reference Database  
* The MIPS Mammalian Protein-Protein Interaction Database 
* IntAct Interaction Database 
* APID Agile Protein Interaction DataAnalyzer 
* Database of Interacting Proteins ,

## Također pogledajte
*Protein
*Mišić
## Reference
## Vanjski linkovi
*https://web.archive.org/web/20070911065858/http://www.chem.upenn.edu/chem/research/faculty.php?browse=V.
*Protéines et enzymes.
*http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/105/19/6959?etoc , Estimating the size 
*
*http://www.chemdiv.com/portfolio/library-of-modulator-of-protein-protein-interactions-ppi/ 
*
*
*http://www.mdpi.com/.

Kategorija:Proteomika
Kategorija:Transdukcija signala
Kategorija:Biofizika
Kategorija:Sistemska biologija
Kategorija:Bioinformatika
Kategorija:Biotehnologija
Kategorija:Proteini