Science重要成果:蛋白質(zhì)復(fù)合物“元素周期表”
日期:2015-12-14 09:11:02
發(fā)布于12月11日《科學(xué)》(Science)雜志上的蛋白質(zhì)復(fù)合物元素周期表,提供了一個新的途徑來調(diào)查蛋白質(zhì)可以在自然中建立的各種各樣的結(jié)構(gòu)及預(yù)測可建造的全新結(jié)構(gòu)。由Wellcome Trust基因科學(xué)園和劍橋大學(xué)研究人員領(lǐng)導(dǎo)的一個跨學(xué)科小組建立的這一元素周期表,為研究進化和蛋白質(zhì)工程提供了一個寶貴的工具.
幾乎所有的生物過程都依賴于蛋白質(zhì)以特定的方式互作及組裝成復(fù)合物,許多疾病都與復(fù)合物組裝問題有關(guān)。目前尚未完全認識這種組裝的基本原理,但通過確定蛋白質(zhì)復(fù)合物進化中的基本步驟,這一新的“元素周期表”呈現(xiàn)了關(guān)于蛋白質(zhì)組裝的系統(tǒng)、有序的視圖,并為了解生物學(xué)功能提供了一個可視化工具。
Wellcome Trust基因科學(xué)園前成員、現(xiàn)任職于愛丁堡大學(xué)MRC人類遺傳部Joe Marsh說:“進化生成了各種各樣的蛋白質(zhì)復(fù)合物。但如果分解蛋白質(zhì)變?yōu)檫@些復(fù)合物的步驟,有一些基本原理可以解釋迄今為止人們觀察到的幾乎所有蛋白質(zhì)組裝。”
可以將不同的社交舞看作是少數(shù)基本舞步的無限組合。同樣地,蛋白質(zhì)復(fù)合物組裝“舞蹈”可以看做是二聚化、環(huán)化作用和亞基添加的無窮變化。由于這些是一種相當(dāng)可預(yù)測的方式發(fā)生,預(yù)測出一種新蛋白質(zhì)的形成方式其實并沒有你想象的那么難。
劍橋大學(xué)Cavendish實驗室物理學(xué)家Sebastian Ahnert解釋說:“我們?yōu)榈鞍踪|(zhì)復(fù)合物混亂的世界帶來了許多的秩序。蛋白質(zhì)可以持續(xù)通過重復(fù)這些簡單的步驟,添加越來越多的復(fù)雜性,生成各種各樣的結(jié)構(gòu)。我們基于這些基本原理進行的分類,可幫助人們理解這種復(fù)雜性。”
Sebastian說,不符合一般規(guī)律的例外情況是有趣的,這是正在開展的研究的主題。
“通過分析數(shù)以萬計通過實驗方法已確定三維結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)復(fù)合物,我們可以看到組裝轉(zhuǎn)變中一些重復(fù)的模式,利用新的質(zhì)譜數(shù)據(jù)我們開始看到更大的圖像,”Joe說。
歐洲生物信息研究所(EMBL-EBI)及Wellcome Trust Sanger研究所研究小組組長Sarah Teichmann補充說:“這項研究的核心工作是理論物理學(xué)和計算生物學(xué),沒有牛津大學(xué)同事們來完成質(zhì)譜工作做不到這一點。這是跨學(xué)科研究極其具有價值的另一個極好的例子。”
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