研究首次獲得植物蛋白相互作用圖譜

日期：2011-08-08 08:10:36

來自北卡羅來納州大學(xué)教堂山分校（University of north carolina at chapel hill）、哈佛醫(yī)學(xué)院的研究人員進行了首次針對植物的蛋白相互作用系統(tǒng)分析，獲得了第一個植物系統(tǒng)蛋白相互作用圖譜（Plant Interactome），這對于分析了解植物蛋白相互關(guān)系具有重要的意義。這一研究成果公布在Science雜志上。

文章的通訊作者包括Jeffery L. Dangl教授等多人，其中來自北卡羅來納大學(xué)的Dangl教授是著名的生物學(xué)家，曾在植物對疾病產(chǎn)生應(yīng)答的信號過程，以及基因分析研究方面獲得重要成果。2007年當選為美國國家科學(xué)院院士。

這項研究是“擬南芥蛋白互作組圖譜聯(lián)盟”的一項最新成果——“擬南芥蛋白互作組圖譜聯(lián)盟”是由20多個國立和國際實驗室組成的，致力于了解植物蛋白相互關(guān)聯(lián)的項目，歷時4年，由美國國家科學(xué)基金會（National Science Foundation ）資助800萬美元。

研究人員首先分析獲得了上萬個開放閱讀框（ORF），然后利用酵母雙雜交技術(shù)對這些ORF進行檢測，結(jié)果在40萬次蛋白分析實驗中，共發(fā)現(xiàn)了6250個蛋白互作樣本，其中有2774種蛋白參與。這些蛋白互作樣本在擬南芥完整蛋白作用譜中僅占大約2%，這主要是由于分析實驗僅覆蓋擬南芥完整蛋白的三分之一，而且由于靈敏度的原因，許多較弱的蛋白相互作為無法檢測到。這也就是說未來也許還會有更全面的蛋白作用圖譜。

不過利用首個植物蛋白互作圖譜，研究人員可以整理分類這些互作蛋白，從而可以用于揭示協(xié)同作用蛋白的系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)。研究人員發(fā)現(xiàn)1900對互作蛋白可能是原始基因拷貝擴增的產(chǎn)物，而擬南芥基因組數(shù)據(jù)表明植物基因的隨機拷貝數(shù)比動物的多，這些基因拷貝使得植物具有適應(yīng)環(huán)境變化的遺傳多樣性。

研究人員還利用先進的測序技術(shù)，演算出了單一基因拷貝擴增事件的時間跨度，并比較了基因拷貝擴增和結(jié)合蛋白成分的變化，這將有助于科學(xué)家們估算進化過程中這些蛋白的功能如何聯(lián)系在一起。

這些研究數(shù)據(jù)為科學(xué)家們提供了蛋白互作的雙重數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)，以及將來的蛋白互作組圖譜將組成一個信息庫，利用這些信息，研究人員將可以獲得具有更高的抗旱性、抗病性的農(nóng)業(yè)物，以及更有營養(yǎng)，對人類更有益的新型農(nóng)產(chǎn)品。