Gambaran Umum
Jaringan interaksi protein-protein (PPI) adalah representasi graf dari kontak fisik antar protein dalam sel. Setiap protein adalah simpul, dan setiap interaksi yang terdeteksi secara eksperimental atau diprediksi secara komputasional adalah tepi. Jaringan ini mengungkap organisasi fungsional proteom — protein yang berinteraksi sering berpartisipasi dalam proses biologis yang sama, berada di kompartemen seluler yang sama, atau membentuk kompleks yang stabil. Dengan mempelajari topologi jaringan, peneliti dapat mengidentifikasi protein hub yang sangat terhubung, modul fungsional, dan jalur yang disregulasi dalam penyakit. Jaringan PPI mengintegrasikan data dari beberapa teknik eksperimental dan penting untuk biologi sistem.
Konsep Kunci
Sumber eksperimental untuk data PPI meliputi skrining yeast two-hybrid, purifikasi afinitas diikuti spektrometri massa (AP-MS), dan ko-imunopresipitasi. Setiap metode menangkap aspek interaksi yang berbeda — biner versus ko-kompleks, stabil versus sementara. Properti jaringan seperti distribusi derajat, koefisien pengelompokan, dan betweenness centrality mengkarakterisasi arsitektur global. Protein hub yang menghubungkan banyak mitra sering penting untuk viabilitas sel. Modul fungsional adalah subgraf yang terhubung padat yang sesuai dengan kompleks protein atau jalur pensinyalan. Penyakit sering muncul dari mutasi yang mengganggu tepi atau simpul tertentu dalam jaringan ini, sebuah konsep yang dikenal sebagai jaringan kedokteran.
Aplikasi
Jaringan PPI digunakan untuk memprediksi fungsi protein secara guilt-by-association — protein yang tidak dikarakterisasi yang berinteraksi dengan protein perbaikan DNA yang diketahui kemungkinan terlibat dalam perbaikan DNA. Dalam penemuan obat, jaringan mengidentifikasi modul penyakit dan memprioritaskan target terapi. Bidang ini dibangun di atas metode eksperimental seperti yeast two-hybrid system dan antigen-antibody interactions untuk validasi. Analisis jaringan juga mengontekstualisasikan data dari protein-protein interactions untuk menghasilkan hipotesis mekanistik tentang regulasi seluler.
