北京大學(xué)化學(xué)與分子工程學(xué)院的陳鵬(Peng R. Chen)研究員與王初(Chu Wang)研究員是這篇論文的共同通訊作者。
蛋白質(zhì)以其自身結(jié)構(gòu)和與其他蛋白質(zhì)之間的相互作用為基礎(chǔ)發(fā)揮功能，因此，研究蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和相互作用抑制是生命科學(xué)的重要方向。
檢測蛋白質(zhì)相互作用的傳統(tǒng)方法，如酵母雙雜交、親和色譜和免疫共沉淀等有著各自的局限性。酵母雙雜交可以揭示蛋白質(zhì)間的直接相互作用，甚至通過大規(guī)模篩查發(fā)現(xiàn)未知的相互作用，但酵母細(xì)胞未必能為異源表達(dá)的其他物種蛋白提供合適的相互作用條件。親和色譜技術(shù)和免疫共沉淀技術(shù)其通量比較低，背景結(jié)合蛋白質(zhì)與特異性結(jié)合蛋白質(zhì)有時難以區(qū)分，直接與間接相互作用也通常難以區(qū)分。另外，這三種方法對于瞬間、微弱的相互作用，比如信號轉(zhuǎn)導(dǎo)過程中松散變化的蛋白質(zhì)復(fù)合物，都很難獲得有效信息。
近年來，科學(xué)家們一直在不斷地發(fā)展發(fā)現(xiàn)及描繪生理條件下蛋白質(zhì)相互作用特征的技術(shù)，其中化學(xué)與光親和交聯(lián)策略獲得越來越多的關(guān)注。將生物分子間的非共價相互作用轉(zhuǎn)變?yōu)楣矁r交聯(lián)，使得能夠捕獲到時常出現(xiàn)在自然界中微弱且短暫的蛋白質(zhì)相互作用。光交聯(lián)劑結(jié)合質(zhì)譜技術(shù)是近年發(fā)展起來在活體系統(tǒng)中研究蛋白質(zhì)相互作用的一種有力的工具，但它仍然存在著高假陽性鑒別率及無法提供相互作用界面信息等缺點。
在這篇文章中研究人員報告稱，他們開發(fā)出了一種遺傳編碼光親和非自然氨基酸，可在光交聯(lián)及獵物蛋白-誘餌蛋白分離后將一個質(zhì)譜可識別的標(biāo)簽(MS-label)導(dǎo)入到捕獲的獵物蛋白中。這一叫做IMAPP的策略使得能夠直接鑒別出采用傳統(tǒng)的遺傳編碼光交聯(lián)劑難以揭示的光捕獲底物肽。利用這一MS-label，IMAPP策略顯著提高了鑒別蛋白質(zhì)相互作用的可信度，使得能夠同時鑒別捕獲的肽和確切的交聯(lián)位點，對于揭示靶蛋白及繪制活體系統(tǒng)中蛋白質(zhì)相互作用界面具有極高的價值。
來自多倫多大學(xué)Lunenfeld-Tanenbaum Research Institute (LTRI)和Donnelly中心的一組研究人員，開發(fā)出一種新技術(shù)，可以將細(xì)胞內(nèi)的DNA條形碼拼接在一起，以同時搜尋數(shù)百萬個蛋白質(zhì)配對，用以分析蛋白質(zhì)相互作用。相關(guān)研究結(jié)果發(fā)表在2016年4月22日的《Molecular Systems Biology》雜志上(研究蛋白質(zhì)相互作用的新技術(shù))。
斯克里普斯研究所(TSRI)的科學(xué)家們開發(fā)出了一種強(qiáng)大的新方法來尋找結(jié)合特定蛋白質(zhì)的候選藥物。發(fā)表在2016年6月Nature雜志上的這種新方法是一個重大的進(jìn)展，它可以同時應(yīng)用于大量的蛋白質(zhì)，甚至直接應(yīng)用于自然細(xì)胞環(huán)境中成千上萬不同的蛋白質(zhì)。一些小分子可以用來確定它們靶蛋白的功能，并可充當(dāng)藥物開發(fā)的起始復(fù)合物。TSRI的研究人員證實這一技術(shù)為許多過去認(rèn)為無法很好結(jié)合這些小分子的蛋白質(zhì)找到了“配體”(結(jié)合伴侶蛋白)(Nature發(fā)布突破性蛋白質(zhì)新技術(shù))。
蛋白質(zhì)是自然界的機(jī)器。它們供給氧氣為我們的肌肉提供動力，催化一些幫助我們從食物中提取能量的反應(yīng)，抵御細(xì)菌和病毒的感染。數(shù)十年來，科學(xué)家們一直在尋找方法設(shè)計可以滿足某些醫(yī)學(xué)、研究和工業(yè)特定用途的新蛋白質(zhì)?，F(xiàn)在，北卡羅來納大學(xué)醫(yī)學(xué)院的研究人員開發(fā)出了一種方法，通過將已存在蛋白質(zhì)的片段拼接在一起來生成新蛋白質(zhì)。這一叫做SEWING的技術(shù)發(fā)表在2016年5月的Science雜志上(Science發(fā)布突破性蛋白質(zhì)技術(shù))。
