科學(xué)家繪制世界最大蛋白質(zhì)圖譜

　　科學(xué)家已經(jīng)發(fā)現了上萬(wàn)種新的蛋白聯(lián)結，約占蛋白聯(lián)結總量的四分之一。

　　為了揭示蛋白質(zhì)是如何構建細胞與機體，來(lái)自多個(gè)國家的科學(xué)家組成的研究團隊篩選了不同生物的細胞，這些細胞從變形蟲(chóng)到蠕蟲(chóng)到老鼠到人類(lèi)，來(lái)源十分廣泛。

　　這項蛋白質(zhì)科學(xué)的壯舉，是來(lái)自七個(gè)國家的三個(gè)研究小組合作的結果，由多倫多大學(xué)唐納利中心的Andrew Emili教授和德克薩斯大學(xué)奧斯汀分校的EdwardMarcotte教授領(lǐng)導，發(fā)現了成百上千種新的蛋白質(zhì)相互作用，其中細胞內蛋白質(zhì)的接觸作用大約占四分之一。

　　一個(gè)蛋白聯(lián)結的缺失都會(huì )致病。圖譜已經(jīng)幫助科學(xué)家鎖定病變蛋白。這些數據將通過(guò)開(kāi)放數據庫的訪(fǎng)問(wèn)提供給世界各地的研究人員。

　　雖然十幾年前的人類(lèi)基因組測序無(wú)疑是生物學(xué)中最偉大的發(fā)現之一，然而這只是人們對細胞工作的深入了解的開(kāi)始�；�因只不過(guò)是一幅模板，而它的復制品——蛋白質(zhì)，擔任了細胞運轉的主要工作。

　　蛋白間相互聯(lián)系，共同協(xié)作。許多蛋白質(zhì)結合形成所謂的分子機器并在細胞活動(dòng)中扮演關(guān)鍵角色，例如合成新的蛋白質(zhì)，或者是回收舊蛋白，再造新蛋白。但是人類(lèi)細胞中有上萬(wàn)種蛋白質(zhì)，其中的大部分我們仍舊不知道它們的作用。

　　于是有了Emili 和Marcotte的圖譜，團隊使用最先進(jìn)的方法，可以提取細胞內數千個(gè)分子機器并分析其蛋白構成。然后他們建立了一個(gè)類(lèi)似于社交網(wǎng)站的網(wǎng)絡(luò )，通過(guò)探知未知蛋白與已知蛋白的聯(lián)結，推知未知蛋白質(zhì)的功能。例如，未知蛋白與“雜活兒工”蛋白有聯(lián)結，那么這個(gè)未知蛋白極可能也具有細胞修復功能。

　　今天這項里程碑式的研究收集了九個(gè)物種分子機器的信息，分別包含了面包酵母、阿米巴蟲(chóng)、�？�、蒼蠅、蠕蟲(chóng)、海膽、青蛙、老鼠和人類(lèi)，并由此可以繪制出一個(gè)生命樹(shù)圖。這個(gè)新的圖譜將蛋白質(zhì)結合體數目擴大到已知的十倍有余，并可以讓我們觀(guān)察到它們如何隨著(zhù)時(shí)間進(jìn)行進(jìn)化的。

　　“對于我來(lái)單單是此項研究的規模就足以吸引人們的眼球，我們已知的每個(gè)物種的蛋白聯(lián)結已達到到原先所知的三倍。我們現在通過(guò)蛋白質(zhì)相互作用網(wǎng)絡(luò )可以非�？煽康念A測，所有動(dòng)物具有超過(guò)一百萬(wàn)種蛋白質(zhì)相互作用，這從根本上來(lái)講是一個(gè)巨大的進(jìn)步�！盓mili說(shuō)，他也是疾病管理生物標記方面的安大略研究會(huì )主席、分子遺傳學(xué)教授。

　　研究發(fā)現，自從十億年前原始細胞出現之后，動(dòng)物生命出現在地球上以前，成千上萬(wàn)種蛋白質(zhì)協(xié)作關(guān)系一直保持不變。

　　“就蛋白質(zhì)分布而言，人類(lèi)與其他物種通常是相同的，這不僅印證了我們擁有共同祖先，也對在基因組學(xué)的基礎上研究多種疾病以及這些疾病如何存在于不同物種中有實(shí)際意義�！盡arcotte說(shuō)。

　　在確定人類(lèi)疾病的可能原因方面，人們已經(jīng)證明這個(gè)圖譜是有用的，例如一種新發(fā)現的分子機器名為Commander，由十二個(gè)單一的蛋白質(zhì)組成。人們曾發(fā)現一些智力障礙患者的機體里具有編碼Commander某些組分的基因，但并不清楚這些蛋白質(zhì)的機制。

　　由于Commander存在于所有動(dòng)物的細胞里，研究生FanTu正在破壞蝌蚪中的蛋白質(zhì)部件，揭示了胚胎發(fā)育階段腦細胞位置異常，并為復雜的人類(lèi)起源問(wèn)題提供了一個(gè)可能。

　　“有了成千上萬(wàn)種蛋白質(zhì)相互作用，我們的圖譜會(huì )幫助人們研究蛋白質(zhì)相互作用和人類(lèi)疾病的多種聯(lián)系，這是我們未來(lái)幾年的研究方向�！盓mili博士總結道。