蛋白质组学

盘点2011年蛋白质相互作用分析新技术

聚焦蛋白质互作研究进展与实验方法

本文对2011年蛋白质互相作用的研究成果进行盘点。常言道,物以类聚,人以群分,其实这对于生命活动的基本执行者——蛋白质而言,同样合理。因此科学家们常利用蛋白质之间的这种相互作用进行相关的研究,并获得一定的成果。

近年来随着蛋白研究技术的发展,科学家们也开始建立蛋白相互作用整体网络,不过这种网络连接这与生物途径不同,后者主要是通过一系列的分子 相互作用,达到一个最终的结果,比如说信号级联传导,而蛋白相互作用网络由于蛋白“节点”多,相互关系复杂,因此较为繁琐,另外还需要分析其中的疾病易感基因编码的蛋白的作用,更是增加了难度。

蛋白互作 分析新技术

伊利诺斯大学厄尔本纳-香槟分校分校,霍德华休斯医学院等处的研究人员研发了一种新型蛋白分析技术,能帮助研究人员获得胞内单一蛋白复合物的直观图像,这种称为SiMPull(single-molecule pull-down)的方法能帮助科学家们更深入的分析各种体内蛋白。这一研究成果公布在Nature 杂志上。

美国Dana-Farber癌症研究所癌症系统生物学中心(CCSB)的研究人员也开发出了一种用于蛋白质的相互作用网络分析的新方法。该研究成果发表了在《Nature Methods》杂志上。

研究小组将PCR拼接(PCR stitching)与新一代测序结合起来,开发出一种大规模并行定位相互作用组的策略(Stitch-seq),并在高通量酵母双杂交系统中检验了这种策略。研究人员还表示这种Stitch-seq策略不仅适用于酵母双杂交系统,还可扩展到其他类型的相互作用分析,改善相互作用组网络定位的能力和范围。

大型蛋白质互作图谱

来自哈佛大学医学院的研究人员成功构建出了一个包含5000多种蛋白质相互作用数据的大型果蝇蛋白质互作图谱。这是目前世界上最大最详细的多细胞生物体蛋白质互作图谱。这一研究为科研人员探索生命及疾病的分子机制提供了一个强大的新研究平台。相关研究成果发表在《细胞》(Cell)杂志上。

这一图谱最重要的一个应用价值就是能够帮助研究人员了解在代谢条件变化的情况下,例如药物作用或遗传变异时,细胞的反应。解开这些谜题有可能帮助他们更深入地了解癌症等情况下的细胞事件,开发出有效的疾病治疗策略。此外,利用这一图谱科学家们还可全面解析不同动物之间蛋白质网络的进化机制,从而系统地了解生物物种的产生、维持及进化进程。

德国马克斯•德尔布吕克分子医学中心(Max Delbrück Centrum for Molecular Medicine)的科学家领导的研究小组利用功能基因组及蛋白质组技术结合生物信息学方法成功构建了一个新型的定向蛋白质相互作用图谱,这对于解析细胞内蛋白质间相互关系以及相关信号传导机制具有极其重要的意义。这一研究成果发布在《科学信号》(Science Signaling)杂志上。并作为封面文章推荐。

此外,来自北卡罗来纳州大学教堂山分校(University of north carolina at chapel hill),哈佛医学院的研究人员进行了首次针对植物的蛋白相互作用系统分析,获得了第一个植物系统蛋白相互作用图谱(Plant Interactome),这对于分析了解植物蛋白相互关系具有重要的意义。这一研究成果公布在Science杂志上。

这项研究成果为蛋白互作提供了双重数据,这些数据,以及将来的蛋白互作组图谱将组成一个信息库,利用这些信息,研究人员将可以获得具有更高的抗旱性、抗病性的农业物,以及更有营养,对人类更有益的新型农产品。

回顾2011,科学家在蛋白质互相作用的研究上取得了不错的进展,例如第一个植物系统蛋白相互作用图谱、世界上最大最详细的果蝇蛋白质互作图谱、SiMPull蛋白分析新技术,以此为基础,我们有理由期待2012年这一方面的研究进程。

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