繪制出有史以來(lái)大的人蛋白相互作用圖譜

在項新的研究中，來(lái)自美哈佛醫學(xué)院的研究人員繪制出人5800多個(gè)基因編碼的蛋白相互作用圖譜（或者說(shuō)網(wǎng)絡(luò )）。這些基因代表著(zhù)超過(guò)四分之的人基因組。相關(guān)研究結果發(fā)表在2017年5月25日的Nature期刊上，論文標題為“Architecture of the human interactome defines protein communities and disease networks”。

這個(gè)被稱(chēng)作BioPlex 2.0的網(wǎng)絡(luò )鑒定出56000多種獨特的蛋白相互作用，它們中的87%是之前未知的。這個(gè)網(wǎng)絡(luò )是迄今為止大的。

BioPlex揭示出與基礎細胞過(guò)程和血壓、*癥等**相關(guān)聯(lián)的蛋白群體，并且為努力理解人類(lèi)生物學(xué)特征和**新的機會(huì )。

論文共同通信作者、哈佛醫學(xué)院細胞生物學(xué)系主任Wade Harper教授說(shuō)，“基因并不只是段DNA?；蛞矔?huì )編碼蛋白。除非我們能夠理解人蛋白質(zhì)組，否則我們很難完全搞清楚人基因組。BioPlex種具有解決這種挑戰所需的數據的深度和廣度的框架?！?br>
論文共同通信作者、哈佛醫學(xué)院賽默飛世爾多重蛋白質(zhì)組學(xué)中心主任、細胞生物學(xué)教授Steven Gygi說(shuō)，“這個(gè)項目是人蛋白相互作用圖譜，涵蓋生物學(xué)的每個(gè)方面。它為每種蛋白構建種社會(huì )網(wǎng)絡(luò )，從而允許我們不僅觀(guān)察蛋白如何相互作用，而且觀(guān)察之前未知的蛋白的可能存在的功能性作用?！?br>
誘餌和獵物

在人基因組上的大約2萬(wàn)個(gè)蛋白編碼基因中，科學(xué)們僅詳細地研究了其中的部分。為了努力描繪出細胞中的全部蛋白（蛋白質(zhì)組）和它們之間的相互作用（相互作用組），Harper和Gygi導的個(gè)研究團隊開(kāi)發(fā)出BioPlex，即種通量鑒定蛋白相互作用的方法。

BioPlex采用所謂的親和純化：在實(shí)驗室中，標記的“誘餌”蛋白在人細胞中表達，這種誘餌蛋白能夠結合它的相互作用搭檔，或者說(shuō)“獵物”蛋白，隨后將這些獵物蛋白從細胞中撈出來(lái)，并利用質(zhì)譜對它們進(jìn)行分析。在2015年，BioPlex 1.0利用從人ORF組（Human ORFeome）數據庫中獲得的大約2600種不同的誘餌蛋白鑒定出將近24000種蛋白相互作用。

在當前的這項研究中，該研究團隊對這個(gè)網(wǎng)絡(luò )加以擴大，讓它包括5891種不同的誘餌蛋白，從而揭示出涉及10961種不同蛋白的56553種蛋白相互作用。經(jīng)估計，87%的這些相互作用之前未被報道。

連坐法（guilt by association）

為了繪制這些相互作用，BioPlex 2.0鑒定出功能相關(guān)的蛋白組。這些功能相關(guān)的蛋白往往簇集在起，形成緊密關(guān)聯(lián)的蛋白群體。這種“連坐法”分析提示著(zhù)之前未知的蛋白的可能作用，這是因為這些蛋白群體經(jīng)?；祀s著(zhù)具有已知功能的蛋白和具有未知功能的蛋白。

這個(gè)研究團隊繪制出與基礎細胞過(guò)程（如DNA轉錄和能量產(chǎn)生）和多種人類(lèi)**相關(guān)的眾多蛋白群體。比如，結直腸*似乎與在異常的細胞生長(cháng)中發(fā)揮作用的蛋白網(wǎng)絡(luò )存在關(guān)聯(lián)，然而，血壓與離子通道、轉錄因子和代謝酶的蛋白網(wǎng)絡(luò )存在關(guān)聯(lián)。

論文共同通信作者、哈佛醫學(xué)院細胞生物學(xué)講師Edward Huttlin說(shuō)，“利用這種更新的蛋白相互作用網(wǎng)絡(luò )，我們能夠作出更強的預測，這是因為我們具有細胞內這些相互作用的更加完整的圖譜。我們能夠從這些數據中挑選出可能提示著(zhù)某些蛋白的**易感性的統計學(xué)模式，或者可能提示著(zhù)蛋白功能或定位性質(zhì)的其他統計學(xué)模式?！?br>
該研究團隊繼續擴大BioPlex，目標就是選擇大約10000種不同的誘餌蛋白，這將進(jìn)步增加這個(gè)網(wǎng)絡(luò )的預測能力。

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