Quel est l'Interactome ?

Un réseau d'interactome se rapporte à toutes les interactions protéine-protéine qui ont lieu à l'intérieur d'une cellule. De tels plans d'interactome ont été produits pour la levure, vis sans fin, mouches, et commencent à être produits pour des êtres humains.

En levure, on estime que la taille de l'interactome est approximativement 28.000 interactions protéine-protéine, alors qu'on estime que le nombre d'interactions chez l'homme est environ 650.000.

Différentes méthodes employées pour tracer et analyser l'interactome sont discutées ci-après.

Spectroscopie de corrélation croisée de fluorescence

La spectroscopie de corrélation de fluorescence ou la FCS mesure les variations thermo-dynamiques dans l'intensité de fluorescence des protéines étiquetées. Utilisant le microscope confocal, la dynamique de la façon dont les molécules de protéine fluorescent-étiquetées déménagent cependant un petit volume focal sont mesurées. Les propriétés de diffusion des protéines étiquetées dépendent de leur concentration et interactions avec d'autres molécules. Dans la microscopie de corrélation croisée de fluorescence, deux protéines fluorescent marquées sont conçues. Si ces protéines sont associées les uns avec les autres, elles déménagent d'une façon synchronisée. Ceci mène aux variations assimilées dans leurs signes fluorescents au fil du temps. Ainsi, FCCS quantitatif peut mesurer des interactions protéine-protéine pour produire des plans quantitatifs d'interactome.

Méthodes bimoléculaires de complémentation

Analyse de complémentation de protéine-protéine (PCA)

Cette méthode est également employée pour étudier des interactions protéine-protéine. Dans cette méthode, une protéine fluorescente est divisée dedans à deux, et alors protégée par fusible au ni aux C-terminal de deux protéines de interaction potentielles. Si les protéines agissent l'un sur l'autre, les deux éléments combinent, menant à la fluorescence qui peut alors être conçue.

BiFC

Cette méthode est une variante de CD où le GFP est coupé en deux parts et protégé par fusible aux peptides potentiellement de interaction. L'interaction des peptides mène à l'ensemble des molécules fonctionnelles de GFP qui brillent par fluorescence alors.

BiLC

C'est une autre variante de CD où, au lieu des protéines fluorescentes, le luciferase est employé. De nouveau le luciferase est réduit en fragments dans deux pour concevoir des interactions. Une propriété importante de cette méthode est que l'association des éclats de luciferase est irréversible. Ainsi, cette méthode peut être employée pour étudier l'interaction et la dissociation des protéines à l'intérieur d'une cellule.

Méthodes Basées sur frette

La FRETTE ou le transfert de résonance d'énergie de Forster est une méthode basée sur la distance entre deux fluorophores. Dans cette méthode, si localisée assez étroitement, une molécule fluorophore enthousiaste (donneur) transfère son énergie à une autre molécule fluorophore (accepteur). Ceci mène à une émission de fluorescence dans la molécule d'accepteur. Les mesures des longueurs d'onde d'excitation et d'émission peuvent être employées pour mesurer des interactions entre deux molécules pendant que la FRETTE peut se produire seulement quand le donneur ou les molécules d'accepteur sont dans très la grande proximité ou dans l'interaction directe les uns avec les autres. La limitation de cette méthode est cela qui étudie l'interaction protéine-protéine pour former un plan d'interactome exige étiqueter les protéines d'intérêt avec les fluorophores appropriés d'accepteur et de donneur. Ceci exige produire les protéines génétiques de fusion.

Méthodes Basées sur BRET

BRET ou transfert d'énergie bioluminescence bioluminescence de résonance concerne l'oxydation d'un substrat par l'enzyme de luciferase. Le substrat oxydé émet alors la lumière à 395 nanomètre qui est captée par une molécule de l'accepteur GFP menant à la fluorescence de GFP. Car il n'y a aucun besoin de source lumineuse extérieure dans BRET, il y a moins de bruit de fond, d'autoflourescence, et de dispersion de la lumière.  

Méthodes Basées sur Luciferase de Co-Immunoprécipitation

Cette méthode est également employée pour trouver des interactions protéine-protéine pour produire du plan d'interactome. Cette méthode est moins laborieuse et longue que les méthodes conventionnelles de Co-immunoprécipitation. Dans cette méthode, les protéines d'accepteur et de donneur sont protégées par fusible avec l'INDICATEUR et les éléments de Renilla. Toutes les interactions ou associations peuvent être trouvées utilisant l'analyse enzymatique de luciferase.

Suivre cette méthode, un grand nombre d'associés de donneur/accepteur ou d'interaction peuvent être trouvés. Ce contraste avec les méthodes conventionnelles de Co-immunoprécipitation où seulement une interaction unique peut être déterminée. Cet avantage est critique tout en construisant les plans d'interactome qui concernent des milliers d'interactions. Cependant, un désavantage de cette méthode est qu'on ne peut pas mesurer la protéine Indicateur-étiquetée qui peut produire des résultats de faux négatif.

Analyses de ligature de proximité

Dans cette méthode, des anticorps sont fixés aux oligonucléotides monocatenaires courts d'ADN ou aux sondes de PLA. Ces anticorps grippent alors à la protéine à l'intérieur des cellules. La proximité ou l'interaction de deux protéines peut mener à la ligature des molécules d'ADN qui peuvent alors être amplifiées utilisant une amplification en chaîne par polymérase. Les sondes fluorescentes grippent alors à ces régions amplifiées d'ADN qui agit alors en tant que borne pour montrer les protéines de interaction.

Ainsi, différentes méthodes peuvent être employées pour tracer les interactions dans une cellule qui sont alors employées pour former l'interactome.

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Last Updated: Aug 24, 2018

Dr. Surat P

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Dr. Surat P

Dr. Surat graduated with a Ph.D. in Cell Biology and Mechanobiology from the Tata Institute of Fundamental Research (Mumbai, India) in 2016. Prior to her Ph.D., Surat studied for a Bachelor of Science (B.Sc.) degree in Zoology, during which she was the recipient of an Indian Academy of Sciences Summer Fellowship to study the proteins involved in AIDs. She produces feature articles on a wide range of topics, such as medical ethics, data manipulation, pseudoscience and superstition, education, and human evolution. She is passionate about science communication and writes articles covering all areas of the life sciences.  

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