Мало что было известно о взаимоотношениях между мембранными белками и внутренними белками. Команда во главе с Вольфом Фроммером из Карнеги показала, как мембранные белки связаны друг с другом и с сигнальными белками внутри клетки.
Их работа опубликована в Science.Сообщения, передаваемые мембранным белкам сигнальными белками, и наоборот, формируют основу коммуникации между клетками внутри организма, а также между организмом и внешним миром.
Чтобы получить представление об этом обмене сообщениями белок-белок через мембраны и внутри них, команда Фроммера провела масштабный скрининг белок-белковых взаимодействий между предсказанными мембранными белками и предсказанными сигнальными белками. Они сосредоточились на зеленом горчице под названием арабидопсис, эталонном организме, который биологи растений использовали в своих исследованиях.Было проведено много миллионов тестов и обнаружено более 10 000 взаимодействий. Эта работа является первой в своем роде в любом организме и будет иметь значение как для растений, так и для наук о животных.
Технические трудности в изучении мембран означают, что известны лишь некоторые межмембранные сигналы белок-белок. Геномы растений и человека содержат тысячи мембранных белков, функции которых остаются загадочными.
Подобные методы идентификации взаимодействий с мембранными белками использовались ранее для идентификации избранных мембранных переносчиков. Но команда Фроммера разработала более глубокий процесс, который смог привести к большему разнообразию результатов. Подавляющее большинство из тысяч возможных взаимодействий мембранных белков с сигнальными белками, которые они обнаружили, никогда прежде не были идентифицированы. Цель команды состояла в том, чтобы использовать свою новую сеть взаимодействия белков для выявления взаимодействий, важных для обмена сообщениями белок-белок, и помочь назначить возможные функции этим «неизвестным» мембранным белкам.
«Наши открытия могут служить важным ресурсом для открытия генов и будут применимы к царству животных, а также к растениям», — сказал Фроммер. «Что касается растений, это может привести к открытиям, которые улучшат урожайность сельскохозяйственных культур».