迄今最大人類基因組編碼蛋白互作圖譜問世
- 發佈時間：2014-12-03 01:30:37 來源：科技日報 責任編輯：羅伯特
科技日報多倫多12月1日電 （記者馮衛東）據最新一期《細胞》雜誌報道，由加拿大和美國科學家組成的一個國際研究小組，繪製出了迄今最大規模的人類基因組編碼蛋白間直接相互作用的圖譜，並預測出數十個與癌症相關的新基因。該項研究成果對於理解癌症和其他疾病的形成機制，並最終開發出治療和預防方案至關重要。
加拿大高等研究院、美國達納法博癌症研究中心和哈佛醫學院共同完成的此一“人類互作組（human interactome）”新圖譜描繪了蛋白質之間的1.4萬個直接相互作用。該互作組是由蛋白質和“相互支援”的其他細胞組件所構成的一個網路。新圖譜要比以往的同類圖譜大4倍以上，包含了比以往所有研究加在一起還要多的高品質相互作用。
科學家們通過實驗鑒別出這些相互作用，然後利用電腦模型將目標聚焦于與一個或多個癌症蛋白“相聯繫”的蛋白質。研究成果首次證實了癌蛋白更有可能彼此相互聯繫，而不是與隨機選擇的非癌蛋白相聯繫。
研究人員表示，與同一疾病相關的一些蛋白更有可能彼此聯繫，這一相互作用網路就可作為預測工具來尋找新的癌蛋白及其編碼基因。譬如，由兩個已知癌症基因編碼的兩種蛋白都與CTBP2相互作用。CTBP2是在與前列腺癌相關的一個位點上編碼的蛋白。前列腺癌可擴散至鄰近的淋巴結，而該兩個蛋白均涉及淋巴腫瘤，這表明CTBP2在淋巴腫瘤的形成中發揮了作用。利用此種預測方法，研究人員發現其預測的癌症基因中的60個與一條已知癌症信號通路相符。
人體中絕大多數的蛋白質相互作用是一個謎團。研究人員稱，治療患者疾病的醫生好比是汽車修理工。“我們怎麼能要求工人去修理一輛零件清單不完整，也沒有零件裝配指南的汽車？”每個基因都可編碼多個零件，研究人員正在致力於全面了解所有這些零件及其存在於人體細胞內的位置和相互關聯。
之前，科學家對麵包酵母的研究已在基因組水準上繪製出了相互作用圖譜，而新研究則是首次在人體研究中達到了這樣的規模。此項研究揭示出的蛋白相互作用網路所涵蓋的基因範圍比過去的一些研究也要廣泛得多。過往研究通常聚焦于已知與疾病相關或是其他原因而讓人感興趣的“大眾”蛋白，從而導致對蛋白相互作用的理解存在偏差。
該項研究是加拿大高等研究院“基因網路項目”的核心目標，旨在建立生物體基因型（整套基因）與生物體表型（包括外表和疾病易感性在內的特徵）之間的相互聯繫圖譜。了解這些相互作用或將推動全球對癌症基因組的測序和解譯工作。
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