タンパク質相互作用とは？

タンパク質相互作用は、2つ以上のタンパク質の結合を伴う生物学的プロセスです。 これらのタンパク質結合は、すべての生物の細胞機能の重要な部分であり、タンパク質が特定の機能を果たすためにしばしば必要です。 これらの細胞操作には、タンパク質相互作用に起因する複雑な分子構造によって促進されるDNA複製などの重要なプロセスが含まれます。 このプロセスは、多くのセルラーメディエーションおよびシグナリング機能の中核を形成します。 タンパク質結合は、長期の複雑な結合、短期のタンパク質輸送またはタンパク質修飾関係など、多くの形態をとることがあります。

タンパク質は、アミノ酸の線形配列で構成される天然に存在する化合物です。 これらの化合物は、すべての生物にとって最も基本的で不可欠な生物学的構成要素の一部です。 これらのビルディングブロックは、単独で、またはより大きな結合タンパク質グループの一部として、細胞レベルで多数の重要な機能を実行します。 一般に複合体として知られるこのタンパク質相互作用によって形成される結合化合物は、DNA複製、細胞間シグナル伝達、タンパク質修飾、輸送など、さまざまな重要な細胞機能を担っています。 タンパク質結合のメカニズムの研究は、人類を悩ませ続けている多くの病気を理解し、戦う研究者の能力を絶えず向上させます。

これらのタンパク質相互作用機能の中で最も重要なものの1つは、シグナル伝達です。 細胞の外部から発生する化学シグナルは、多くの場合、タンパク質/タンパク質複合体のメカニズムを介して媒介または内部に伝達されます。 これらの信号伝達は、多くの細胞プロセスにとって重要であり、癌などの疾患の進行に重要な役割を果たします。 一部のタンパク質相互作用結合は、1つのタンパク質が細胞外から核への別のタンパク質の移動を促進する輸送の役割を果たします。 逆は、核孔、すなわちタンパク質の相互作用の効果により細胞の中心から外側に移動する大きなタンパク質複合体の場合にも当てはまります。

タンパク質相互作用の多くの必須機能のもう1つは、キナーゼタンパク質修飾プロセスです。 このプロセスでは、いくつかのリン酸基を複合体の別のタンパク質に追加します。 これらの修飾化合物は、細胞間シグナル仲介において重要な役割も果たしており、すべてのヒトタンパク質の約30％がタンパク質相互作用ベースのキナーゼによって修飾されています。 これらは短時間の相互作用であり、完了までに数ナノ秒しかかかりません。 他のタンパク質結合プロセスは本質的に長期的であり、完了するまでに数時間または数日かかるものもあります。