Zeitschrift für klinische und experimentelle Pharmakologie

Abstrakt

Robustheit und Spezifität in der Signalübertragung über physiologische Protein-Interaktionsnetzwerke

Adam G Schrum und Diana Gil

Die kollektiven Protein-Protein-Interaktionen (PPI) einer Zelle stellen vermutlich ein System mit emergenten Netzwerkeigenschaften dar, das Signale aus einer Vielzahl von Eingaben in koordinierte Reaktionen integriert. Es wird angenommen, dass das PPI-Netzwerk sowohl Spezifität für viele unterschiedliche Signale bietet, die gemeinsame Zwischenwege nutzen, als auch Robustheit, indem es die Übermittlung spezifischer Signale über alternative Wege ermöglicht. Fortschritte bei genetischen Netzwerken deuten auf diese Konzepte hin, aber das Ausmaß, in dem PPI-Netzwerke diese Eigenschaften besitzen, wurde aufgrund fehlender quantitativer Daten, die für solche Bewertungen erforderlich sind, nicht empirisch getestet. Hier wird ein hypothetisches physiologisches PPI-Netzwerk verwendet, um zu veranschaulichen, wie sich Signalrobustheit und -spezifität unter Bedingungen von (i) Deletionsmutation oder (ii) Änderungen der Signalgebung aufgrund von Variationen der Umweltbedingungen oder Reize manifestieren könnten. Es wird angenommen, dass technologische Fortschritte, die eine empirische Analyse der Prinzipien von PPI-Netzwerken ermöglichen, das Potenzial haben, das grundlegende Verständnis der Signalgebungsmechanismen erheblich zu beeinflussen und zur Entwicklung neuer Anwendungen in der Arzneimittelprüfung und Pharmakologie beizutragen.