Ми не знаємо функції більшості білків у наших клітинах, десятків тисяч білків. Зараз міжнародна дослідницька група намітила взаємодію білків у дев’яти видах тварин, включаючи клітини людини, що також наближає нас до розуміння їх ролі.
Величезним досягненням у галузі білкової науки є карта білків, створена співпрацею семи дослідницьких груп з трьох країн десятки тисяч невідомих досі білково-білкових взаємодій проливають світло, тобто, за оцінками, виявлено чверть внутрішньоклітинних білкових взаємодій.
Результати досліджень під керівництвом професорів з Університету Торонто в Канаді та Університету Техасу в Остіні в США (Ендрю Емілі та Едвард Маркотт) опубліковані в журналі Nature (Панорама древніх метазойських високомолекулярних комплексів).). Результати незабаром будуть доступні у базах даних з відкритим доступом.
Дослідження інтерактоми
Дослідники використовували велике біохімічне фракціонування та поєднання кількісної мас-спектроскопії для вивчення складу розчинних багатобілкових комплексів у клітинах клітин дев’яти видів, чия ціла послідовність геному відома. Метою було це побачити, як різні білки злились у білкові комплекси під час еволюції, і яка роль цих білкових комплексів у клітинах. Загалом було виявлено більше одного мільйона білково-білкових взаємодій, включаючи ті, що вже функціонували у древніх еукаріотів мільярд років тому, і ті, що є більш пізніми, такі як напр. вони могли допустити утворення багатоклітинності.
Як пишуть дослідники у своєму прес-релізі, навіть один дефект білково-білкової взаємодії може призвести до захворювання, і карта також може допомогти нам, які є унікальними білками, що знаходяться в основі складного захворювання людини. Білки зазвичай виконують різні завдання в групах, молекулярних комплексах, напр. синтез нових білків або розпад того, що вже не потрібно, однак на сьогодні функція більшості білків взагалі не відома. За допомогою карти білкової мережі, яка зараз підготовлена міжнародною дослідницькою групою, можна визначити роль деяких білків, виходячи зі складності досі невідомих білків з іншими вже відомими білками. Таким чином, напр. з'ясовано роль ряду білків, які інтегруються в комплекси відновлення пошкоджень клітин. Дослідники виявили загалом тисячі білкових комплексів, які відіграють ключову роль у виживанні виду.
Ми також споріднені на рівні білка
Дев'ять видів, білкова мережа яких намальована, представляють широкі ділянки еволюційного дерева життя: дріжджі, амеба, морська троянда, муха, хробак, морський їжак, жаба та мишача інтерактома, крім людей. Сукупні карти вони збільшують у десять разів кількість відомих білково-білкових взаємодій, і вони дають уявлення про те, як все це змінювалося протягом еволюції. Як зазначає Емілі, навіть сам обсяг дослідження забезпечує значний прогрес, оскільки всі досліджені види принаймні втричі збільшили кількість відомих білкових взаємодій, і, серед іншого, було встановлено, що десятки тисяч білкових взаємодій залишились незмінними з моменту першої одноклітинної появи. Оскільки було показано, що багато білкові комплекси в клітині людини ідентичні таким у інших видів, можна буде вивчити генетичну основу багатьох захворювань та те, як вони з’являються у різних видів, додає Маркотт.
Дослідники вже наблизились до розуміння розвитку деяких захворювань людини, напр. виявили досі невідомий білковий комплекс, в якому зв’язані десятки білків, а оскільки роль гена, що кодує деякі компоненти у розвитку інтелектуальних розладів, була досліджена, якою може бути функція комплексу: що функція комплексу полягає у забезпеченні правильного просторового положення нейронів під час ембріонального розвитку (тому дослідники дали білковому комплексу назву Командор). Дослідники додають, що поряд з десятками тисяч нещодавно виявлених білкових взаємодій, ми можемо рухатись у багатьох напрямках у наших майбутніх дослідженнях та досліджувати зв’язок між білками та хворобами.