Картирование динамического растительного интерактома: от методов in vitro к количественным подходам in vivo

Данный научный обзор посвящен методологиям изучения белок-белковых взаимодействий (ББВ) в растениях, которые лежат в основе практически всех их биологических процессов. Авторы отмечают, что существующие карты интерактом растений остаются неполными и предвзятыми из-за технических ограничений традиционных методов. Исследование прослеживает эволюцию этих подходов от классических *in vitro- методов, таких как дрожжевая двухгибридная система, до современных *in vivo- и количественных платформ. В качестве основного достижения предложена интегрированная трехступенчатая схема для систематического картирования динамических интерактом растений. Эта схема включает использование методов проксимити-мечения (например, TurboID) для широкого *in vivo- обнаружения, комплементацию расщепленной люциферазы для чувствительной бинарной валидации и микроскопию флуоресцентного резонансного переноса энергии (FRET-FLIM) для количественного подтверждения взаимодействий.

Критический анализ существующих методик выявил их значительные ограничения. Классические подходы, такие как дрожжевая двухгибридная система и *in vitro- тест "pull-down", функционируют вне физиологической клеточной среды и плохо подходят для выявления транзиторных или зависимых от условий взаимодействий. Аффинная очистка с масс-спектрометрией, хотя и повышает производительность, уязвима к артефактам, возникающим при лизисе клеток, и к потере слабых интеракторов. Методы проксимити-мечения, такие как TurboID, выявляют только близость белков, а не их прямое связывание, что требует обязательной последующей бинарной валидации. Более того, авторы подчеркивают, что оптимальная реализация предложенной трехступенчатой схемы не является универсальной и будет зависеть от конкретного биологического вопроса, класса целевых белков и доступных ресурсов, что указывает на необходимость индивидуального подхода.

Предложенная авторами интегрированная трехступенчатая схема представляет собой мощный и систематический подход для преодоления существующих ограничений в картировании интерактом растений. Объединяя методы проксимити-мечения для открытия, комплементацию расщепленной люциферазы для чувствительной валидации и FRET-FLIM для количественного подтверждения, эта структура позволяет последовательно переходить от первичной идентификации потенциальных взаимодействий к их физиологически строгому подтверждению. Практическое значение этой работы заключается в предоставлении растительной биологии комплексного инструментария, который значительно улучшит понимание динамических белок-белковых взаимодействий, лежащих в основе важнейших процессов, таких как передача сигналов, иммунные ответы, развитие и адаптация к стрессам, способствуя созданию более полных и точных карт растительного интерактом.