Science重要成果：蛋白質(zhì)復(fù)合物“元素周期表”
日期：2015-12-14 09:11:02
發(fā)布于12月11日《科學(xué)》（Science）雜志上的蛋白質(zhì)復(fù)合物元素周期表，提供了一個(gè)新的途徑來(lái)調(diào)查蛋白質(zhì)可以在自然中建立的各種各樣的結(jié)構(gòu)及預(yù)測(cè)可建造的全新結(jié)構(gòu)。由Wellcome Trust基因科學(xué)園和劍橋大學(xué)研究人員領(lǐng)導(dǎo)的一個(gè)跨學(xué)科小組建立的這一元素周期表，為研究進(jìn)化和蛋白質(zhì)工程提供了一個(gè)寶貴的工具.
幾乎所有的生物過(guò)程都依賴于蛋白質(zhì)以特定的方式互作及組裝成復(fù)合物，許多疾病都與復(fù)合物組裝問(wèn)題有關(guān)。目前尚未完全認(rèn)識(shí)這種組裝的基本原理，但通過(guò)確定蛋白質(zhì)復(fù)合物進(jìn)化中的基本步驟，這一新的“元素周期表”呈現(xiàn)了關(guān)于蛋白質(zhì)組裝的系統(tǒng)、有序的視圖，并為了解生物學(xué)功能提供了一個(gè)可視化工具。
Wellcome Trust基因科學(xué)園前成員、現(xiàn)任職于愛(ài)丁堡大學(xué)MRC人類遺傳部Joe Marsh說(shuō)：“進(jìn)化生成了各種各樣的蛋白質(zhì)復(fù)合物。但如果分解蛋白質(zhì)變?yōu)檫@些復(fù)合物的步驟，有一些基本原理可以解釋迄今為止人們觀察到的幾乎所有蛋白質(zhì)組裝。”
可以將不同的社交舞看作是少數(shù)基本舞步的無(wú)限組合。同樣地，蛋白質(zhì)復(fù)合物組裝“舞蹈”可以看做是二聚化、環(huán)化作用和亞基添加的無(wú)窮變化。由于這些是一種相當(dāng)可預(yù)測(cè)的方式發(fā)生，預(yù)測(cè)出一種新蛋白質(zhì)的形成方式其實(shí)并沒(méi)有你想象的那么難。
劍橋大學(xué)Cavendish實(shí)驗(yàn)室物理學(xué)家Sebastian Ahnert解釋說(shuō)：“我們?yōu)榈鞍踪|(zhì)復(fù)合物混亂的世界帶來(lái)了許多的秩序。蛋白質(zhì)可以持續(xù)通過(guò)重復(fù)這些簡(jiǎn)單的步驟，添加越來(lái)越多的復(fù)雜性，生成各種各樣的結(jié)構(gòu)。我們基于這些基本原理進(jìn)行的分類，可幫助人們理解這種復(fù)雜性。”
Sebastian說(shuō)，不符合一般規(guī)律的例外情況是有趣的，這是正在開(kāi)展的研究的主題。
“通過(guò)分析數(shù)以萬(wàn)計(jì)通過(guò)實(shí)驗(yàn)方法已確定三維結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)復(fù)合物，我們可以看到組裝轉(zhuǎn)變中一些重復(fù)的模式，利用新的質(zhì)譜數(shù)據(jù)我們開(kāi)始看到更大的圖像，”Joe說(shuō)。
歐洲生物信息研究所(EMBL-EBI)及Wellcome Trust Sanger研究所研究小組組長(zhǎng)Sarah Teichmann補(bǔ)充說(shuō)：“這項(xiàng)研究的核心工作是理論物理學(xué)和計(jì)算生物學(xué)，沒(méi)有牛津大學(xué)同事們來(lái)完成質(zhì)譜工作做不到這一點(diǎn)。這是跨學(xué)科研究極其具有價(jià)值的另一個(gè)極好的例子。”
