Welche Beziehung besteht zwischen Protein-Protein-Interaktionsnetzwerken und metabolischen Netzwerken? [geschlossen]

Proteine ​​interagieren häufig zu Regulationszwecken und zur Lokalisierung mehrerer enzymatischer Reaktionen zur Steigerung der Effizienz. Beispielsweise hemmen einige Proteine ​​ihre Bindungspartner. Oder der DNA-Replikationskomplex besteht aus einer Reihe von Proteinen, von denen viele unterschiedliche Aufgaben erfüllen, aber sie befinden sich in einem physikalischen Komplex (z. B. Helikase mit DNA-Polymerase).

Stoffwechselnetzwerke sind eine Reihe chemischer Reaktionen, die möglicherweise sogar in verschiedenen Kompartimenten innerhalb der Zelle ablaufen. Während Sie versuchen können, das Interaktionsnetzwerk von Proteinen zu untersuchen, indem Sie Proteine ​​vernetzen und dann die extrahierten Komplexe analysieren, werden metabolische Netzwerke aufgebaut, indem Sie Sequenzen chemischer Reaktionen (z. B. Stoffwechselzyklen) entschlüsseln und geeignete Enzyme für jede Reaktion finden.

Stoffwechselprozesse (z. B. DNA-Replikation) können durch interagierende Proteine ​​ablaufen, können aber auch Proteine ​​beinhalten, die nicht direkt miteinander interagieren. Zum Beispiel produziert der DNA-Polymerase-Komplex keine Nukleotide, aber sie sind für seine Funktion notwendig.

Kurz gesagt, Proteine ​​in Protein-Protein-Interaktionsnetzwerken erfüllen eine Funktion, indem sie direkt miteinander interagieren. Sie können sich zum Beispiel aneinander binden und permanente oder vorübergehende Komplexe bilden (z. B. die Bindung von Insulin an den Insulinrezeptor oder die Kombination der Teile der F0-F1-ATPase), oder sie können sich gegenseitig chemisch modifizieren (z. B. Proteinkinasen, die ein Phosphat an den Rest eines anderen anfügen Eiweiß).

Proteine ​​in einem metabolischen Netzwerk stehen möglicherweise niemals in physischem Kontakt miteinander. Sie beeinflussen sich gegenseitig, indem sie chemische Verbindungen produzieren, die von anderen Enzymen genutzt werden und ein Netzwerk chemischer Umwandlungen bilden .

Natürlich kann die Aktivität eines Enzyms in einem metabolischen Netzwerk auch durch Wechselwirkung mit anderen Proteinen in einem Protein-Protein-Netzwerk moduliert werden. Die beiden Begriffe schließen sich natürlich nicht aus, sondern beschreiben unterschiedliche Arten von Beziehungen zwischen Proteinen.

Die Grundstruktur der metabolischen Netzwerke (MN) ist wie folgt: Molekül1 -> Molekül2, wobei die Ränder Enzyme sind.

Und die Grundstruktur des PPIN ist wie folgt: Protein1 - Protein2, wobei die Kanten Van-der-Waals-Kräfte zwischen Proteinen sind.

Es gibt einige Unterschiede, PPIN ist nicht gerichtet und MN ist gerichtet in der Art der spontanen Reaktion. PPIN hat zwei Interaktionsmodi: Datumsinteraktionen (1-1) und Parteiinteraktionen (viele-viele).

Eine einfache Möglichkeit, beides zu kombinieren, besteht darin, das MN umzukehren, sodass die Enzyme jetzt die Knoten und die Metaboliten jetzt die Kanten sind, wie folgt: Enzym1 -> Enzym2, und dann die Proteine ​​​​in der PPIN hinzuzufügen, wie folgt: Enzym1 (Protein1) -> Enzym (Protein2). Aber auf diese Weise müssen Sie zeigen, dass einige Eigenschaften des Netzwerks erhalten bleiben.