第一张全基因组蛋白复合体作用图
2006/8/1 

1月22日德国科学家宣布他们已经在一种重要生物模式动物——酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)中首次完成了“分子机器”(molecular machines)的完整分析,这一研究由生物技术公司CellZome和欧洲分子生物学实验室 (European Molecular Biology Laboratory,EMBL)共同完成,并将发表在本周网络版Nature上。 细胞中的大多数活动都由蛋白质复合物(protein complexes)指挥完成的,这些分子机器对于细胞的日常活动以及疾病发生都有着极为重要的作用。虽然目前通过分析人类和其它生物体细胞的DNA序列,基因组计划已经为我们提供了细胞如何产生蛋白的全面指导手册,但是这些信息并没有告诉我们分子何时、在细胞中的哪些部位被活化,以及它们如何组合成分子机器。生物学下一步的任务将是破译蛋白质组,了解蛋白分子的功能,查明它们之间互相作用的机制。 在4年前(2002年)的1月Nature的封面就是由CellZome与EMBL共同公布了一项在蛋白质组研究跨越性的成果——第一张酵母蛋白组功能图谱绘制完成。这一研究描绘了酿酒酵母(药物开发中常用的一种真核生物模型)的功能蛋白质组图谱,即1,440种酵母蛋白质的功能和相互作用,这些蛋白质形成232个直接影响生物学活性的多元复合物。研究人员利用独有的一种蛋白质复合物装配和回收技术在接近生理环境的条件下直接从细胞中分离出这些蛋白质的多元复合物(这种方法最早是由EMBL的Bertrand Séraphin开发出来的)。 在这项研究之后,Cellzome 生物学部负责这一重要项目的Giulio Superti-Furga博士就表示希望能够在下一步的研究中搞清楚这些蛋白质形成的多元复合物是如何行使功能,控制细胞的活动。经过几年的研究,利用各方面的手段(TAP纯化方法(说明见下),质谱技术以及新生物信息学分析方法),研究人员获得了已知复合物中的一些新成分,也得到了以前未知的257种“分子机器”的信息。 EMBL生物信息学与结构生物学部(Structural and Computational Biology Unit)主任Peer Bork对此项研究评价很高,他认为这是系统了解从酵母到人类有机体的细胞活动的一个里程碑,最终希望能获得一个完整分子更深水平的分子与原子的“molecular anatomy”。 注: Tandem affinity purification(TAP)技术 一种层析法,其简略原理为:在管柱中预先设计好抗体来吸附某一蛋白质,待样品流过管柱后,由于该蛋白质被吸附在管柱中,其它与其有互动的蛋白质也一起被滞留在管柱中,藉此分离出蛋白质复合体。 ( 来源:生物通记者:张迪)