快速绘制蛋白质“社会网络”的新方法
Salk科学家开发了一种新的高通量技术,用于确定细胞中哪些蛋白质相互作用。映射这种交互网络或“interactome”在过去一直很缓慢,因为可以一次测试的交互次数有限。6月26日发表于“自然方法”的新方法让研究人员在一次实验中测试了数千种蛋白质之间的数百万种关系。
“这种新方法的强大之处在于我们现在必须扩大它的能力,”Salk基因组分析实验室教授兼主任,霍华德休斯医学研究所研究员Joseph Ecker说。“这种分析有可能开始解决我们以前无法解决的基本生物相互作用问题。”
细胞的相互作用组,如社交网络图,让科学家们看到谁在蛋白质世界中与谁合作。这有助于他们弄清楚不同蛋白质的作用,并将分子途径和过程中的不同参与者拼凑在一起。例如,如果新发现的蛋白质与许多其他参与细胞代谢的蛋白质相互作用,研究人员可以推断这可能是新蛋白质的作用,并可能将其用于与代谢功能障碍相关的治疗。
到目前为止,研究人员通常依靠标准的高通量酵母双杂交(Y2H)分析来确定蛋白质之间的相互作用。该系统需要使用一种已知的蛋白质 - 称为“诱饵” - 来筛选一群“猎物”蛋白质。但是,如果找到1000种蛋白质之间的所有相互作用,则需要进行1000次单独的实验,以便为每种诱饵的相互作用伙伴筛选一次。
“目前的技术基本上要求在初级筛查中检测到的相互作用得到单独的重新测试,”加州大学圣地亚哥分校的NSF研究员研究员,Ecker实验室的Shelly Trigg说,他是新论文的第一作者。“对于这种方法实现的筛选深度,这可能不再是必要的。”
在他们的新方法中,Ecker,Trigg和他们的同事在标准Y2H测定中添加了一个扭曲,以更有效地测量相互作用组。将两种蛋白质的基因添加到同一细胞中,每种蛋白质在它们自己的DNA环上。如果感兴趣的蛋白质在细胞内相互作用,则激活称为Cre的基因。当打开时,Cre将两个单独的DNA圈拼接在一起,从而将相互作用蛋白质的基因配对在一起,这样团队就可以通过测序轻松找到它们。该团队可以生成大量的酵母细胞库- 通过在称为质粒的环状DNA上引入基因的随机组合,包含不同的蛋白质对。当细胞对蛋白质相互作用呈阳性时,研究人员可以使用基因测序来确定两种蛋白质相互作用的含义,使用与人类基因组测序相似的新型高通量DNA测序技术。这样,它们不再局限于一次测试一种“诱饵”蛋白质,而是可以同时测试文库中所有蛋白质之间的相互作用。
Ecker的小组在植物拟南芥中测试了所有转录因子(一大类蛋白质)的新方法,称为CrY2H-seq。
“当你摄取1,800种蛋白质并测试它们之间的相互作用时,那将是近400万种组合,”Ecker说。“我们在一个月内完成了十次。”
他们揭示了这些蛋白质中超过8,000种相互作用,使他们对拟南芥转录因子相互作用有了新的认识。他们说,这些数据有助于回答有关某些转录因子组是否具有功能的长期问题。他们发现,一些知之甚少的转录因子与更容易理解的因子相互作用,这些因子调节植物对生长素的反应,生长素是一种协调植物生长的激素。
在将来,该方法可以按比例放大以测试更大的蛋白质组 - 例如,人类细胞含有约20,000种不同的蛋白质。这种更容易,更快速的方法来确定细胞的整个相互作用组,这也开启了研究相互作用组在不同条件下如何变化的可能性 - 这是过去从未有过的实验。
推荐内容
-
专家:德尔塔毒株可能卷土重来
专家:德尔塔毒株可能卷土重来 新华社耶路撒冷5月3日电(记者王卓伦 尚昊)以色列内盖夫本—古里安大学2日发布公报说,该校研究人员主导
-
他汀药物伤肝,不能长期服用?其实真相是...
生活中我们经常会听见各种各样的流言,但是只要我们用心去思考和辨认其实 不难发现这些谣言有很多破绽。所以今天,小编照常给大家辟谣一则
-
把植物变成药厂
在包括莴苣和油菜籽在内的可食用植物中生产更便宜药物的潜力已经向前迈出了重要一步。昆士兰大学和拉筹伯大学的科学家们已经开发出适合...
-
上海:复工复产取得阶段性成效 4400多家规上企业已复工
5月12日,上海市金山区统筹疫情防控和复工复产复市工作视频会议召开,发布多项新举措,助力企业复工复产。会上,9个落地金山的优质项目...
-
新研究为鸭嘴兽种群结构和历史提供了见解
该鸭嘴兽(鸭嘴兽anatinus)是卵生哺乳动物,其中,沿着针鼹,占据哺乳动物家族的一个独特的地方。这种独特的生物在十年前进行了基因组测序,
-
香椿是“发物”,吃了致命?实际是这样...
当我们不知道一件事真假的时候,不防多等等官方的回应。因为信息碎片化,很多小伙伴现在上网很容易只看到事情的一面就下定论,其实很多...
-
如何对待对象和朋友
心理活动是每个人都有的。然而这样一个别人不知道的思想角落,往往容易被他人忽视。所以我们自身必须时刻关注自己的内心需求,不能让自...
-
鸡蛋忌与柿子同食?你知道哪些
互联网时代,每个人都是信息传播者,但是我们必须清楚一点:在没有获得真正证实的消息之前,千万不能随意散播谣言,很容易造成以讹传讹...
-
蛋清蛋白质含量比蛋黄高?你懂吗? 蛋黄蛋白质才更高
面对流言,希望我们第一时间想到的是寻找官方回应。而不是着急着把流言传播出去,毕竟现在网络相关的法律法规都出台了,网络上传播谣言...
-
如果不燃烧粉丝,怎么知道它不是塑料?科学观点是说...
日常生活中我们经常会听到各种各样的坊间流言。然而很少人去求证这些流言的真实性,久而久之就变成了真事。在这里,小编必须提醒大家,...