2011盤點(diǎn):蛋白質(zhì)的互作研究
日期:2012-01-17 08:29:50
常言道什么人交什么樣的朋友,就是說從交往的朋友中就能看出一個人的品性,同樣對于從來不“單獨(dú)行動”的蛋白而言,這句話也適用,因此科學(xué)家們常利用這種相互作用關(guān)系識別新蛋白的功能。
近年來隨著蛋白研究技術(shù)的發(fā)展,科學(xué)家們也開始建立蛋白相互作用整體網(wǎng)絡(luò),不過這種網(wǎng)絡(luò)連接這與生物途徑不同,后者主要是通過一系列的分子相互作用,達(dá)到一個最終的結(jié)果,比如說信號級聯(lián)傳導(dǎo),而蛋白相互作用網(wǎng)絡(luò)由于蛋白“節(jié)點(diǎn)”多,相互關(guān)系復(fù)雜,因此較為繁瑣,另外還需要分析其中的疾病易感基因編碼的蛋白的作用,更是增加了難度。
蛋白互作研究新技術(shù)
2011年在這一領(lǐng)域獲得了不少成果,比如伊利諾斯大學(xué)厄爾本納-香檳分校分校,霍德華休斯醫(yī)學(xué)院等處的研究人員研發(fā)了一種新型蛋白分析技術(shù),能幫助研究人員獲得胞內(nèi)單一蛋白復(fù)合物的直觀圖像,這種稱為SiMPull(single-molecule pull-down)的方法能幫助科學(xué)家們更深入的分析各種體內(nèi)蛋白。這一研究成果公布在Nature雜志上。
除此之外,美國Dana-Farber癌癥研究所癌癥系統(tǒng)生物學(xué)中心(CCSB)的研究人員也開發(fā)出了一種用于蛋白質(zhì)的相互作用網(wǎng)絡(luò)分析的新方法。該研究成果發(fā)表了在《Nature Methods》雜志上。
研究小組將PCR拼接(PCR stitching)與新一代測序結(jié)合起來,開發(fā)出一種大規(guī)模并行定位相互作用組的策略(Stitch-seq),并在高通量酵母雙雜交系統(tǒng)中檢驗(yàn)了這種策略。研究人員還表示這種Stitch-seq策略不僅適用于酵母雙雜交系統(tǒng),還可擴(kuò)展到其他類型的相互作用分析,改善相互作用組網(wǎng)絡(luò)定位的能力和范圍。
大型蛋白質(zhì)互作圖譜
來自哈佛大學(xué)醫(yī)學(xué)院的研究人員成功構(gòu)建出了一個包含5000多種蛋白質(zhì)相互作用數(shù)據(jù)的大型果蠅蛋白質(zhì)互作圖譜。這是目前世界上最大最詳細(xì)的多細(xì)胞生物體蛋白質(zhì)互作圖譜。這一研究為科研人員探索生命及疾病的分子機(jī)制提供了一個強(qiáng)大的新研究平臺。相關(guān)研究成果發(fā)表在《細(xì)胞》(Cell)雜志上。
這一圖譜最重要的一個應(yīng)用價值就是能夠幫助研究人員了解在代謝條件變化的情況下,例如藥物作用或遺傳變異時,細(xì)胞的反應(yīng)。解開這些謎題有可能幫助他們更深入地了解癌癥等情況下的細(xì)胞事件,開發(fā)出有效的疾病治療策略。此外,利用這一圖譜科學(xué)家們還可全面解析不同動物之間蛋白質(zhì)網(wǎng)絡(luò)的進(jìn)化機(jī)制,從而系統(tǒng)地了解生物物種的產(chǎn)生、維持及進(jìn)化進(jìn)程。
德國馬克斯•德爾布呂克分子醫(yī)學(xué)中心(Max Delbrück Centrum for Molecular Medicine)的科學(xué)家領(lǐng)導(dǎo)的研究小組利用功能基因組及蛋白質(zhì)組技術(shù)結(jié)合生物信息學(xué)方法成功構(gòu)建了一個新型的定向蛋白質(zhì)相互作用圖譜,這對于解析細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)間相互關(guān)系以及相關(guān)信號傳導(dǎo)機(jī)制具有極其重要的意義。這一研究成果發(fā)布在《科學(xué)信號》(Science Signaling)雜志上。并作為封面文章推薦。
此外,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(jìn)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。
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。