定量的フラグメントミクスにより、相互作用のアフィニティマッピングが可能になります

ヒトのタンパク質ネットワークは広く調査されていますが、ほとんどの結合親和性は不明のままであり、定量的な相互作用機能の研究を妨げています。しかし、相互作用は、定量化可能な親和性を示す最小限の相互作用フラグメントに依存しています。ここでは、ウイルス感染や癌に特に関連するヒト相互作用領域内で、PDZドメインとその標的PDZ結合モチーフ（PBM）を含む65,000の相互作用の親和性を測定します。相互作用距離を計算し、ウイルス干渉のホットスポットを特定し、結合プロファイルと特異性ロゴを生成し、結晶学的研究で選択したケースを説明します。細胞抽出物と文献調査に関する質量分析実験は、定量的フラグメントミクスがカバレッジの親和性と完全性を提供し、完全な人間の相互親和性調査を手の届かないところに置くことにより、タンパク質相互作用を効果的に補完することを示しています。最後に、ヒトパピローマウイルスE6腫瘍タンパク質のウイルスPBMによる相互作用のハイジャックが、即時のE6バインダーを超えて宿主細胞プロテオームに実質的に影響し、相互作用と機能の間の複雑なシステム全体の関係を示すことを示します。

Human protein networks have been widely explored but most binding affinities remain unknown, hindering quantitative interactome-function studies. Yet interactomes rely on minimal interacting fragments displaying quantifiable affinities. Here, we measure the affinities of 65,000 interactions involving PDZ domains and their target PDZ-binding motifs (PBM) within a human interactome region particularly relevant for viral infection and cancer. We calculate interactomic distances, identify hot spots for viral interference, generate binding profiles and specificity logos, and explain selected cases by crystallographic studies. Mass spectrometry experiments on cell extracts and literature surveys show that quantitative fragmentomics effectively complements protein interactomics by providing affinities and completeness of coverage, putting a full human interactome affinity survey within reach. Finally, we show that interactome hijacking by the viral PBM of human papillomavirus E6 oncoprotein substantially impacts the host cell proteome beyond immediate E6 binders, illustrating the complex system-wide relationship between interactome and function.