Desvelado el mapa más avanzado de interacciones entre proteínas humanas

Un equipo de investigadores internacionales, entre los que se encuentra un grupo del Centro de Investigación del Cáncer (CIC, centro mixto del CSIC y la Universidad de Salamanca) ha publicado en la revista Cell el mapa de interacciones entre proteínas humanas más avanzado que existe, un 30% mayor con respecto a estudios publicados en las últimas décadas.

Descifrar esta red de interacciones físicas es esencial para describir el papel que desempeñan las proteínas en las células humanas. Gracias a las nuevas tecnologías basadas en el manejo del genoma humano completo, se han podido testar en el laboratorio millones de pares de proteínas para comprobar cuáles interaccionan molecularmente entre sí.

El trabajo ha sido producto de una colaboración científica que se remonta a 2009 y que ha estado dirigida por Marc Vidal, investigador de la Universidad de Harvard, y por el Dana-Farber Cancer Institute de Boston. Además de los investigadores estadounidenses, han participado en el proyecto científicos de Canadá, Bélgica y España.

Dentro del grupo internacional, la dirección de los estudios de bioinformática ha estado a cargo de Javier de las Rivas, investigador principal del CIC, durante los cinco años que ha durado el proyecto, según la información de este centro recogida por DiCYT.

Al igual que las secuencias del genoma revolucionaron la genética humana, los mapas de redes de interactoma serán fundamentales para comprender plenamente las relaciones genotipo-fenotipo (para comparar la información contenida en los cromosomas con su manifestación y relación con el medio). Es decir, los científicos están trabajando para identificar de manera sistemática las interacciones de las proteínas dentro de un organismo.

Los mapas de redes de interactoma serán fundamentales para comprender plenamente las relaciones genotipo-fenotipo

Para la realización de estos experimentos es necesario disponer en el laboratorio de un banco con todos o casi todos los genes humanos clonados que permitan expresar y testar las proteínas. Esta plataforma ha sido construida en el laboratorio de Marc Vidal en Boston en la última década. 

En el trabajo se ha descrito un mapa de aproximadamente 14.000 interacciones binarias proteína-proteína humanas de alta calidad. Aunque la información actual de la red presentada cubre una porción relativamente pequeña del proteoma, el mapa es más homogéneo y revela una red más amplia de las interacciones de las proteínas de los humanos, que proporciona datos para precisar aspectos funcionales del cáncer.

El equipo dirigido por De las Rivas ha testado 1.000 proteínas del set de referencia, por tanto, las muestras se han analizado mediante tres métodos independientes y cotejados por métodos bioinformáticos.

Describir proteínas implicadas en cáncer

El estudio ha permitido describir con más precisión las proteínas implicadas en el desarrollo del cáncer (también conocidas como oncoproteínas) y se ha constatado una gran cantidad de relaciones entre ellas. Por esta razón los científicos las denominan “nodos críticos” de una red.

Este avance puede tener una aplicación directa en clínica debido a que muchos de los tratamientos del cáncer consisten en restablecer relaciones normales para dichas oncoproteínas, ‘deshaciendo’ algunas relaciones que son claramente perjudiciales y malignas para las células humanas.

Referencia bibliográfica:

Thomas Rolland, Murat Taşan, Benoit Charloteaux, Samuel J. Pevzner, Quan Zhong, Nidhi Sahni, Song Yi, Irma Lemmens, Celia Fontanillo, Roberto Mosca, Atanas Kamburov, Susan D. Ghiassian, Xinping Yang, Lila Ghamsari, Dawit Balcha, Bridget E. Begg, Pascal Braun, Marc Brehme, Martin P. Broly, Anne-Ruxandra Carvunis, Dan Convery-Zupan, Roser Corominas, Jasmin Coulombe-Huntington, Elizabeth Dann, Matija Dreze, Amélie Dricot, Changyu Fan, Eric Franzosa, Fana Gebreab, Bryan J. Gutierrez, Madeleine F. Hardy, Mike Jin, Shuli Kang, Ruth Kiros, Guan Ning Lin, Katja Luck, Andrew MacWilliams, Jörg Menche, Ryan R. Murray, Alexandre Palagi, Matthew M. Poulin, Xavier Rambout, John Rasla, Patrick Reichert, Viviana Romero, Elien Ruyssinck, Julie M. Sahalie, Annemarie Scholz, Akash A. Shah, Amitabh Sharma, Yun Shen, Kerstin Spirohn, Stanley Tam, Alexander O. Tejeda, Shelly A. Trigg, Jean-Claude Twizere, Kerwin Vega, Jennifer Walsh, Michael E. Cusick, Yu Xia, Albert-László Barabási, Lilia M. Iakoucheva, Patrick Aloy, Javier De Las Rivas, Jan Tavernier, Michael A. Calderwood, David E. Hill, Tong Hao, Frederick P. Roth, Marc Vidal. A Proteome-Scale Map of the Human Interactome Network. Cell, Volume 159, Issue 5, p1212–1226, 20 November 2014

DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.cell.2014.10.050

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