Interaksi Protein Patogen-Manusia dipelajari lewat Bioinformatika

Peneliti pada Virginia Bioinformatics Institute (VBI) dan Departemen ilmu komputer pada Virginia Tech telah menyediakan analisa global pertama terhadap interaksi protein manusia dengan protein virus dan protein pada patogen lain. Ilmuwan telah mengamati data eksperimen yang tersedia secara publik dari 190 patogen berbeda yang membangun 10477 interaksi antara protein manusia dan patogen. Pendekatan bioinformatika ini menyediakan peta jaringan yang sangat detail dari protein manusia yang berinteraksi dengan protein pada berbagai patogen. Jaringan interaksi menunjukkan titik intervensi kunci untuk pengembangan terapi kedepannya terhadap penyakit menular.
Matt Dyer, ahli bioinformatika pada VBI dan mahasiswa S2 pada program Genetika, Bioinformatika, dan komputasi biologi pada Virginia Tech berkata: ‘Penyakit menular menghasilkan jutaan kematian setiap tahun. Walaupun banyak upaya telah diarahkan terhadap kajian bagaimana infeksi oleh patogen menyebabkan penyakit pada manusia, hanya akhir-akhir ini saja set data besar dari interaksi protein menjadi tersedia secara publik. Kami telah mengambil kesempatan ini untuk membandingkan interaksi protein antara manusia dan protein patogen dari 190 patogen berbeda untuk menyediakan pemahaman penting pada strategi yang digunakan patogen untuk menginfeksi sel manusia.
Peneliti memberikan perhatian pada dua jaringan protein manusia–protein yang berinteraksi dengan setidaknya dua patogen virus dan preotein yang berinteraksi dengan setidaknya dua patogen bakteri. Istilah Gene Ontology (GO) dikomputasi untuk kedua set protein yang menyediakan informasi kunci pada fungsi dari berbagai protein. Beberapa temuan yang menarik pada kajian ini termasuk demonstrasi yang jelas bahwa patogen lebih suka berinteraksi dengan dua kelas protein manusia yang dikenal sebagai hubs dan bottlenecks. Hubs adalah protein populer yang berinteraksi dengan banyak protein lainnya pada jaringan interaksi protein manusia.
Bottlenecks adalah protein yang terletak pada banyak dari jalur terpendek di jaringan. Patogen sepertinya berusaha memaksimalkan kemungkinan sukses mereka dengan mentargetkan protein penting ini pada waktu infeksi. Dalam banyak kasus, protein manusia yang memediasi efek patogen adalah protein yang diketahui untuk terlibat pada jalur kanker, sebagai contoh faktor transkripsi STAT1 atau protein penekan tumor TP53. Penemuan ini mengarahkan paralel yang menarik antara infeksi patogen dan kanker dan membuka area di masa depan untuk riset.
T.M. Murali, asisten profesor pada Departemen ilmu komputer di Virginia Tech, menambahkan: ‘Kajian sebelumnya telah menunjukkan bahwa jaringan interaksi protein memiliki topologi yang dapat bertahan pada serangan secara random, namun rentan terhadap serangan secara tertarget, sebagai contoh pada hubs. Hasil kami menunjukkan contoh yang mencolok dari bagaimana patogen dapat mengembangkan kemampuan untuk mengeksploitasi struktur interaksi antara protein manusia dalam rangka untuk mempromosikan infeksi. Kajian global ini juga menunjukkan bahwa banyak virus memiliki strategi serupa untuk mengendalikan siklus sel manusia, mengatur program kematian sel, dan mentranspor materi genetik virus menyebrangi membran inti di sel manusia.’
Bruno Sobral, Direktur eksekutif dan ilmiah pada VBI, berkomentar: ‘Penyakit menular telah memberikan beban berat pada sistim kesehatan publik di seluruh dunia. Pada waktu yang sama, industri bioteknologi dan farmasi telah menghadapi tantangan berat untuk meningkatkan inovasi dan produktivitas pada penemuan obat dan vaksin, maupun pada pengembangan. Terobosan dari kajian ini memberikan strategi yang menarik bagi siapapun di komunitas ilmiah yang tertarik dalam rangka menemukan target anti viral dan anti bakterial.’
Peneliti VBI Matt Dyer and Bruno Sobral, dan Peneliti Departemen ilmu komputer T. M. Murali berkontribusi pada  paper, “The Landscape of Human Proteins Interacting with Viruses and other Pathogens.” Paper akan terbit pada edisi February 15, 2008  PLoS Pathogens 4(2): e32. doi:10.1371/journal.ppat.0040032
Diadaptasi dari material yang diberikan oleh  Virginia Tech, via EurekAlert!, servis  AAAS.
diterjemahkan dari sciencedaily.com
from netsains.net

Posted in: sains