Heterodimerisaatio

Heterodimerisaatio tarkoittaa kahden erivariaabelin, usein erilaista monomeeria sisältävän proteiinin yhdistymistä dimeriksi, jolloin syntyvä kompleksi eroaa ominaisuuksiltaan molempien yksittäisten osien summasta. Yleensä vuorovaikutus on ei-kovalenttinen ja se voi muuttaa proteiinin DNA-pääsyn, ligandien sitoutumiskyvyn, aloitettujen signaalien voimakkuuden tai subcellulaarisen lokalisaation.

Heterodimerisaation vaikutukset riippuvat proteiinien kontekstista ja perheestä. Se laajentaa proteiinien monistusta ja tarjontaa, mahdollistaa tarkemman säätelyn ja antaa kudos- sekä kehitysvaihekohtaisia vastauksia. Lisäksi se voi muuttaa sitoutumiskohteita, aluksi signaalisista reittien ja geneettisen vastauksen kirjoa.

Esimerkkejä heterodimerisaatiosta ovat:

- Transkriptiotekijät: bZIP- ja leucine zipper -perheet voivat muodostaa erilaisten yhdistelmien kautta heterodimeerejä, jotka sitoutuvat erilaisiin DNA-sekvensseihin ja säätelevät geeniekspressiota.

- Reseptorit: tumareseptorit kuten RXR muodostavat usein välttämättömiä heterodimeerejä muiden ydinreseptoreiden (PPAR, RAR, VDR) kanssa ja ohjaavat hormonivastausmekanismeja.

- Signaalireseptorit: RTK-perheessä HER2/HER3 -ja muiden mahdolliset heterodimeerit voivat vaikuttaa signaling-syklin voimaan ja onkologiaan liittyviin vasteisiin. Hormonin kaltaisten reseptorien lisäksi G-proteiinikytkentäiset reseptorit voivat muodostaa toimivia heterodimeerejä (esim. GABA-B).

Tutkimusmenetelmät kuten co-immunoprecipitation, FRET, yeast two-hybrid ja cross-linking auttavat havaitsemaan heterodimerisaation. Heterodimerisaatio on keskeinen ilmiö sekä normaalissa fysiologiassa että sairauksissa, ja sen ymmärtäminen tarjoaa tavoitteita uusiin terapioihin.