陰性選択による細胞タンパク質相互作用ネットワークにおける特異性の最適化.

科学分野:

• 分子生物学は分子生物学である.
• システム生物学 システム生物学
• 進化生物学の進化生物学について

背景:

• 細胞信号伝達ネットワークは,モジュール型のタンパク質相互作用ドメインに依存しています.
• 生物はこれらのドメインの複数のバージョンを有しており,酵母における27のSrcホモロジー3 (SH3) ドメインなどです.
• ドメインの冗長性により,交叉反応の可能性が存在します.

研究 の 目的:

• 孤立したタンパク質相互作用領域の特異性を調査する.
• 信号ネットワークにおける特異性を決定する要因として,文脈が唯一の要因であるかどうかを判断する.
• ドメイン-リガンドの相互作用の進化的最適化を調査する.

主な方法:

• Pbs2ペプチド - SH3ドメインの相互作用をテストするために,in vivoおよびin vitroアッセイ.
• 他の酵母SH3ドメインとの交叉反応性の分析.
• 変化した特異性を持つPbs2モチーフの変種におけるフィットネス欠陥の評価.

主要な成果:

• Pbs2ペプチドリガンドは,酵母タンパク質内のSho1 SH3ドメインに対して,ほぼ絶対的な特異性を示しています.
• 他の酵母SH3ドメインとの交叉反応は観察されなかった.
• 非酵母SH3ドメインは,Pbs2ペプチドとの特異性が低下し,変異はフィットネス欠陥を引き起こしました.

結論:

• 孤立したドメイン-リガンドのペアは,高い生物学的特異性を達成することができます.
• Pbs2モチーフは,酵母特異のSH3ドメインとの交叉反応を避けるために最適化されているようです.
• システム全体の負の選択は,複雑な相互作用ネットワークにおける特異性の最適化を推進する.