隨著越來越多的蛋白質(zhì)相互作用被發(fā)現(xiàn)，研究人員正在尋找新的途徑查詢這些數(shù)據(jù)，理解相關內(nèi)容之間的聯(lián)系。

上接：Nature：令人迷亂的蛋白質(zhì)互作

現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的蛋白質(zhì)互作已經(jīng)多到無法逐個開展研究。Ideker認為最好的方法就是以數(shù)據(jù)庫的形式來思考?！拔乙呀?jīng)擁有了如此龐大的互作數(shù)據(jù)，我該如何才能更好的查詢它？”

一種策略是將圍繞重點問題的不同數(shù)據(jù)集組合到一起。例如，Ideker決定進行酵母雙雜交（Y2H）篩查找出參與絲裂原活化蛋白激酶（MAPK）信號級聯(lián)反應的蛋白質(zhì)互作。MAPK是調(diào)控細胞生長、分化和生存的一個重要的藥物靶標。Ideker和他的同事們挑選出了150種與該信號通路相關的蛋白質(zhì)，并利用Y2H分析探究了它們的互作伴侶。由此發(fā)現(xiàn)了大約1500種蛋白，超過2000種互作。

從中他們挑選了十幾個從前未證實與MAPK級聯(lián)相關的蛋白，利用RNA干擾抑制已確定互作伴侶的表達。在約三分之一的情況下，RNA抑制改變了級聯(lián)反應中基因的表達，表明這些互作是具有功能性的。后續(xù)研究提供了首個實驗證據(jù)證實一種稱為NHE-1的蛋白充當了MAPK的支架。

Ideker說首先從互作著手，再用其他的數(shù)據(jù)逐個排除，研究人員就可以發(fā)現(xiàn)新的生物學。

研究人員還可以深入了解蛋白質(zhì)物理互作機制。今年，美國康奈爾大學的于海源（Haiyuan Yu）博士及同事將蛋白互作網(wǎng)絡與關于互作蛋白配體結構信息整合到一起生成了一個可定位疾病相關突變的三維平臺。

他們將幾種建立的蛋白質(zhì)互作、互作的物理結構以及遺傳檢測的數(shù)據(jù)集組合到一起證實當突變不能阻止蛋白質(zhì)表達時仍可導致疾病。此外，研究人員還證實這些突變更有可能發(fā)生在蛋白質(zhì)的互作界面。“在過去的十年里，生物學家們一直使用這一數(shù)學定義。每個蛋白就是一個數(shù)學圓點?，F(xiàn)在我們知道蛋白質(zhì)的結構對于功能極其重要，”于海源說。

歐洲分子生物學實驗室Anne-Claude Gavin主要從事蛋白質(zhì)復合物研究，她認為從了解一種互作是否在特定的細胞類型中或某些情況下發(fā)生的信息到揭示其功能還有相當長的一段路?！盎プ鞅仨毷潜尘耙蕾囆缘模凰鼈儽仨氃谝粋€時間點開始，另一個時間點結束?！钡沁@類研究難度非常大，且少有人開展。“這是一個我們還無法理解的復雜水平層面，”Gavin說。

為了了解背景下的蛋白質(zhì)與蛋白質(zhì)互作，研究人員需要將它們挑選出來開展針對性的研究。

有時候，可采用一些篩查技術深度追蹤特異性的互作。例如，可用熒光蛋白或熒光素酶作互補性檢測追蹤互作蛋白。由于不同顏色的熒光蛋白非常相似，可通過檢測一種蛋白篩查同一細胞中兩種或更多的蛋白互作。一種蛋白用黃色熒光蛋白片段標記，第二種蛋白用青色熒光蛋白片段標記，其他檢測蛋白攜帶兩種熒光蛋白共有的片段。這樣可以顯示出哪些蛋白互作正在發(fā)生，它們在細胞的何處發(fā)生互作。熒光素酶互補測試還可與多種顏色的蛋白質(zhì)一起使用，其擁有的獨特優(yōu)勢是酶容易分裂和改造，這使得研究人員能夠研究互作破壞的機制。成像技術例如生物發(fā)光共振能量轉(zhuǎn)移和熒光共振能量轉(zhuǎn)移可用于活細胞。它們利用的是遺傳標記蛋白，當?shù)鞍踪|(zhì)相互接觸時這些標記蛋白就會發(fā)光，因此被用于多種分析中。還可以用其他的分析分別標記兩種蛋白，并檢測它們是否一同在細胞內(nèi)移動。

雖然相比于大規(guī)模篩查，一次一個的互作研究較慢也較昂貴，但也是非常重要的。Uetz說：“最終你還是應該深入到實際的互作中?！?/SPAN>