El atlas de proteínas duplica el número de interacciones conocidas en ratones

Lista de contactos: Una nueva herramienta en línea detalla numerosas conexiones novedosas (azul) y previamente identificadas (naranja) entre proteínas en ratones.

POR NIKO MCCARTY

Fuente: Spectrum | 26/08/2021

Fotografía: Autism Spectrum

Un nuevo atlas cataloga más de 125.000 interacciones proteína-proteína en el cerebro y en otros seis tipos de tejidos de los ratones, más del doble de las conocidas hasta ahora

Un nuevo atlas cataloga más de 125.000 interacciones proteína-proteína en el cerebro y en otros seis tipos de tejidos de los ratones, lo que supone más del doble de las conocidas hasta ahora. El conjunto de datos, descrito en Cell en julio, puede resultar útil para los investigadores del autismo que pretenden entender qué proteínas "hablan" entre sí y cómo esas interacciones difieren en los tejidos de las distintas partes del ratón.

Los científicos suelen medir sólo una interacción proteína-proteína a la vez, agarrando una de las proteínas, sacándola de una célula y viendo con qué otras proteínas está interactuando. Pero ese método es lento y laborioso, dice el investigador del estudio Leonard Foster, profesor de bioquímica de la Universidad de Columbia Británica en Vancouver, de modo que "hacer 5.000 proteínas es 5.000 veces más trabajo que hacer una".

Para crear el nuevo atlas, Foster y sus colegas utilizaron un método llamado "perfil de correlación de proteínas-etiquetado de isótopos estables de mamíferos" que puede medir miles de interacciones moleculares a la vez.

El conjunto de datos del equipo está disponible en la información complementaria del artículo y en línea, y los investigadores también pueden consultar proteínas específicas a través de una aplicación web.

"Al poner este recurso a disposición del público, las personas que ya tienen datos sobre algunas de estas proteínas pueden mirar y decir: '¡Oye, mira! Mi proteína está ahí'", dice Foster. "Y ahora, de repente, las cosas tienen sentido porque esta proteína podría estar interactuando con esta otra proteína en la que no habían pensado antes".

La "mina de oro" de las proteínas

Para cartografiar las interacciones proteína-proteína en masa, el equipo alimentó a dos generaciones de ratones con formas "pesadas" de aminoácidos, que se asimilan a las proteínas con el tiempo y pueden servir de etiquetas en cada uno de los siete tipos de tejidos analizados: cerebro, corazón, hígado, pulmón, riñón, músculo y timo.

El equipo extrajo complejos proteicos marcados y no marcados de los tejidos y utilizó un gel electrificado para clasificarlos por tamaño y carga. Utilizaron la espectrometría de masas para identificar cada proteína. La comparación de las proteínas marcadas con el "fondo" de control revela qué proteínas están interactuando, según Foster.

"Hacemos esto a gran escala, observando miles de proteínas", dice. "Podemos monitorizar simultáneamente cientos o quizá hasta mil complejos proteicos diferentes al mismo tiempo".

Los investigadores catalogaron entre 20.000 y 35.000 interacciones proteína-proteína en cada uno de los siete tejidos, para un total de más de 125.000 interacciones únicas.

En experimentos adicionales, el equipo de Foster comparó su atlas con nueve bases de datos que en conjunto incluyen más de 82.000 interacciones proteína-proteína. Sólo 4.354 de las interacciones que encontró el equipo de Foster estaban documentadas en esas bases de datos, lo que sugiere que gran parte del conjunto de datos consiste en información nueva.

Los investigadores descubrieron que las proteínas implicadas en afecciones como la enfermedad de Huntington eran significativamente más propensas que las no vinculadas a ninguna afección a tener interacciones proteínicas variables en los tejidos. En otras palabras, las proteínas vinculadas a la enfermedad cambian sus socios de interacción, o con quién "hablan", de un tipo de tejido a otro. Estas redes de comunicación específicas de los tejidos podrían explicar por qué algunas enfermedades se manifiestan sólo en partes específicas del cuerpo, dicen los autores, aunque las mutaciones en las células de la línea germinal, como los óvulos y los espermatozoides, pueden alterar una proteína en todo el cuerpo.

Foster dice que tiene previsto evaluar cómo una mutación genética en, por ejemplo, un gen relacionado con el autismo, puede cambiar las interacciones de la proteína codificada con otras proteínas en una célula.

"Si se profundiza en los datos, hay interacciones entre proteínas que parecen estar implicadas en varios trastornos neuronales que nadie había descrito antes", afirma. "Creemos que es una mina de oro. Pero es una mina de oro con muchos, muchos túneles diferentes, y ni siquiera está claro por dónde hay que empezar."

Cite este artículo: https://doi.org/10.53053/HCXF2814

https://www.spectrumnews.org/news/toolbox/protein-atlas-doubles-number-of-known-interactions-in-mice/