Федеральное государственное образовательное

Дрожжевая двугибридная система – это исследование in vivo, при котором бейт-
белок экспрессируется в дрожжах в виде слияния (гибрида) с ДНК-связывающим доменом 
фактора транскрипции (Drewes, 2003). Все прей-белки экспрессируются в виде белков, 
слитых с трансактивирующим доменом фактора транскрипции. Дрожжевой штамм, 
содержащий бейт-белок, скрещивают систематически или случайно со штаммами, 
содержащими библиотеку прей-белков. Продукты скрещивания – диплоидные клетки, 
содержащие бейт-конструкцию и одну из прей конструкций библиотеки. Если бейт-белок 
и прей-белок взаимодействуют, собирается функциональный транскрипционный фактор, 
способный активировать тест-ген, который также вводится в клетку. Но если 
взаимодействия нет, то фактор транскрипции остается в виде двух отдельных гибридных 
белков, и ген остается неактивным. Масштабный скрининг взаимодействий с 
использованием двугибридной системы пока не был использован для человеческого 
протеома, но был использован для исследования белковых взаимодействий в 
человеческих патогенах (например, вирусе гепатита С), а пробные исследования недавно 
были проведены на протеоме мыши (Примроуз, 2008). 

---

38 
Протеомика взаимодействий охватывает все высокопроизводитель-ные методы 
изучения белок-белковых взаимодействий и взаимодействий белков с другими 
молекулами. Исследования белок-белковых взаимодействий помогают установить участие 
белка в белковых комплексах или в метаболических путях, и это очень важно для 
накопления фундаментальных знаний, включая возможный вклад науки в разработку 
лекарственных препаратов. Например, если идентифицирован поверхностный рецептор 
клетки, сверхактивность которого ответственна за определенную болезнь, то 
потенциально он может рассматриваться как хорошая мишень для лекарств. Однако если 
у гена, кодирующего этот рецептор, существует множество полиморфных вариантов в 
популяции, то тогда трудно выявить лидирующее соединение (наиболее эффективный 
лекарственный препарат), пригодное для взаимодействия со всеми белками. 
Фармацевтические компании могут попытаться лечить определенные подгруппы 
пациентов. 
Однако 
предпочтительнее 
было 
бы 
идентифицировать 
белки, 
взаимодействующие с рецептором, с целью выявления (среди них) суррогатных мишеней, 
демонстрирующих более низкий уровень полиморфизма. Лекарства, взаимодействующие 
со второй мишенью, достигают той же цели: вызывают нарушение сигнального пути 
(Drewes, 2003). 
Исследования белковых взаимодействий с малыми молекулами позволяют выбрать 
подходящие лидирующие соединения на рациональной основе, а не на основании 
случайного скрининга библиотек химических веществ (Pandey, 2000). В таких 
исследованиях можно использовать молекулы, аналогичные известным лигандам, или 
выбранные на основе компьютерного моделирования их взаимодействий с белком-
мишенью. Этот подход, известный как рациональный дизайн лекарств, оказался 
эффективен при разработке лекарств, таких как каптоприл и занамивир (реленца). Для 
моделирования взаимодействий необходимо располагать данными о пространственной 
структуре белков – мишеней лекарств.