Interacción proteína-proteína

Interacciones proteína-proteína se refiere a la asociación de proteínas y el estudio de esas asociaciones desde las perspectivas de la bioquímica, transducción de señales y redes de interacción de proteínas.^[1]​

Las interacciones entre proteínas son importantes en muchos procesos biológicos. Por ejemplo, las interacciones proteína-proteína de las moléculas de señalización median el paso al interior de la célula señales procedentes del exterior. Este proceso, llamado «Transducción de señales», juega un papel fundamental en muchos procesos biológicos y enfermedades (p. ej. el cáncer). Las proteínas pueden interactuar durante mucho tiempo para formar parte de un complejo proteínico; o pueden transportar a otra proteína (por ejemplo, desde el citoplasma al núcleo o viceversa en el caso de las importinas de los poros nucleares), o pueden interactuar brevemente con otra proteína para modificarla (por ejemplo, una proteína kinasa puede fosforilar a una proteína objetivo). Esta modificación de proteínas puede cambiar por sí misma la interacción proteica. Por ejemplo, algunas proteínas con dominios SH2 solo se unen a proteínas cuando están fosforiladas en el aminoácido tirosina. En definitiva, las interacciones proteína-proteína tienen una importancia capital en prácticamente todos los procesos en una célula viva. La información acerca de esas interacciones mejora nuestro conocimiento sobre las enfermedades y puede proporcionar las bases para nuevos enfoques de los tratamientos terapéuticos.

Entender la forma en la que interactúan las proteínas y enzimas es un área muy importante a investigar en la bioquímica y en la biología celular. Con base en esto nuevas áreas de investigación especializada en el tema han surgido, el estudio del interactoma viene a responder las preguntas que se plantean científicos tras estudiar genomas y proteomas. En otras palabras, el genoma nos indica las posibles proteínas que puede sintetizar un organismo en particular, el proteoma determina las proteínas que son expresadas en un momento concreto bajo condiciones establecidas y el interactoma como interactúan las proteínas para otorgar funcionalidad y sincronización de los múltiples procesos de la célula estudiada.

Al igual que en el plegamiento de las proteínas las fuerzas que dominan entre las subunidades de todo complejo proteico son las interacciones hidrofóbicas, Fuerzas de van der Waals, puentes de hidrógeno y fuerzas iónicas entre las cadenas laterales de los aminoácidos que conforman cada proteína.

Debido a que las interacciones proteícas son tan importantes, existe una multitud de métodos para detectarlas.^[2]​ Cada uno de los enfoques tiene sus propios pros y contras, especialmente en cuanto a la sensibilidad y especificidad del método. Una gran sensibilidad significa que muchas de las interacciones que ocurren en realidad son detectadas por el método, mientras que una gran especificidad indica que la mayoría de las interacciones detectadas ocurren realmente (pocos falsos-positivos).

Algunos métodos son:

Protocolo de ensayo de desplazamiento de movilidad electroforética

La creación de herramientas visuales para representar las redes de interacciones entre proteínas es una aplicación popular de la informática gráfica. A pesar de que los diagramas de interacción proteícos son habituales en los libros de textos , los diagramas que representan por completo la red de interacción entre proteínas no son tan comunes debido a su complejidad. El mapa del control del ciclo celular de Kurt Kohn (1999) es un ejemplo de una red de interacción molecular hecha a mano Mol Biol Cell. 1999. Sobre el mapa de Kohn, Schwikowski, Uetz, and Fields (2000) publicaron un artículo sobre las interacciones proteína-proteína en levadura, combinando 1548 proteínas determinadas mediante Two hybrid, usando un force-directed (Sugiyama) graph drawing algorithm para generar de forma automática una imagen de la red. Nature 2000. Desde entonces, se han desarrollado otros sistemas para automatizar la creación de redes de interacción entre proteínas, incluyendo:

Interacciones proteína-proteína Muchas de las bases de datos, sobre interacciones entre proteínas mostradas arriba, contienen herramientas de visualización para ayudar al usuario a manejar los datos.

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