多倫多大學(xué)的研究人員在酵母雙雜交系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，開發(fā)了研究哺乳動物膜蛋白互作的新技術(shù)，為科學(xué)家們提供了研究人類蛋白互作的更好途徑。膜蛋白的相互作用是機(jī)體健康和疾病發(fā)展中的關(guān)鍵過程。

信號傳導(dǎo)對于細(xì)胞正常功能和疾病發(fā)展都很重要，這一過程由細(xì)胞內(nèi)的大量膜蛋白介導(dǎo)，這些蛋白能根據(jù)外界刺激發(fā)生相應(yīng)的改變。在人類的身體中，基本上三分之一的蛋白都是膜蛋白。據(jù)統(tǒng)計，這些蛋白的功能障礙與超過五百種疾病有關(guān)。然而，要研究這些蛋白的作用機(jī)制并不容易，因?yàn)槔斫馑鼈兊膶?shí)際功能，依賴于分析膜蛋白與其它蛋白的互作情況。

“我們的新技術(shù)，可以在人類細(xì)胞的天然環(huán)境中檢測膜蛋白發(fā)生的相互作用，”多倫多大學(xué)的Igor Stagljar教授說。“同時，這一技術(shù)還可以靈敏的檢測到藥物介入引起的微小變化，在藥物研發(fā)領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景，特別是癌癥和神經(jīng)學(xué)疾病方面。”

酵母雙雜交系統(tǒng)是在酵母體內(nèi)分析蛋白質(zhì)相互作用的常用遺傳學(xué)方法。Stagljar及其研究團(tuán)隊花了四年時間，在酵母雙雜交系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，開發(fā)了哺乳動物膜雙雜交技術(shù)MaMTH（Mammalian-Membrane Two-Hybrid assay）。MaMTH技術(shù)可以檢測人類細(xì)胞中的膜蛋白相互作用，主要針對依賴刺激物和磷酸化的膜蛋白互作。這一研究于三月二十三日發(fā)表在Nature Methods雜志的網(wǎng)站上。

非小細(xì)胞肺癌是目前最常見的一種肺癌，研究人員利用MaMTH技術(shù)對這種疾病中的蛋白互作進(jìn)行了研究。表皮生長因子受體EGFR發(fā)生突變，會引起癌細(xì)胞增殖，目前已經(jīng)有一些已批準(zhǔn)和正在研發(fā)的抗癌藥物將其作為治療靶標(biāo)。

研究人員利用MaMTH進(jìn)行篩選，發(fā)現(xiàn)CRKII可以與致癌的突變EGFR相互作用，促使非小細(xì)胞肺癌中的異常信號傳遞持續(xù)激活。

“CRKII很可能調(diào)控著突變EGFR的穩(wěn)定性，并通過促進(jìn)癌細(xì)胞信號傳遞，推動癌癥的發(fā)展，”文章的第一作者Julia Petschnigg說。“我們研究后發(fā)現(xiàn)，通過聯(lián)合化療將突變受體和CRKII的抑制結(jié)合起來，對于治療肺癌有很大的幫助。”

研究人員指出，MaMTH是一個有力的新工具，可以為人們展示人類膜蛋白的動態(tài)互作組。下一步，他們將把這一技術(shù)應(yīng)用于其他人類疾病中的一些突變蛋白。