關(guān)于人類(lèi)肝臟蛋白

1、關(guān)于人類(lèi)肝臟蛋白質(zhì)相互作用的研究1.研究的重要性v蛋白質(zhì)及蛋白質(zhì)相互作用形成的復(fù)合物是細(xì)胞各種基本功能的主要完成者。幾乎所有重要的生命活動(dòng)，包括dna的復(fù)制與轉(zhuǎn)錄、蛋白質(zhì)的合成與分泌等，都離不開(kāi)蛋白質(zhì)之間的相互作用。 蛋白質(zhì)-蛋白質(zhì)相互作用是功能復(fù)合物形成的基礎(chǔ)（如線(xiàn)粒體內(nèi)膜呼吸鏈） 。錯(cuò)誤的相互作用可能導(dǎo)致病理形象的出現(xiàn)。如alzheimers disease, beta-淀粉樣結(jié)構(gòu)的堆積。 v此項(xiàng)研究成果采用“綱舉目張”的研究策略構(gòu)建了第一個(gè)人類(lèi)器官蛋白質(zhì)相互作用網(wǎng)絡(luò)框架，為類(lèi)似研究提供了可借鑒的研究思路；在國(guó)際上首次采用蛋白質(zhì)相互作用網(wǎng)絡(luò)闡釋人類(lèi)器官的功能調(diào)控特點(diǎn)；為認(rèn)識(shí)肝臟疾病的發(fā)生分

2、子機(jī)制和預(yù)防、診斷標(biāo)記物和治療靶點(diǎn)的發(fā)現(xiàn)奠定了基礎(chǔ)。本項(xiàng)研究是中國(guó)科學(xué)家在國(guó)際上率先提出的“人類(lèi)肝臟蛋白質(zhì)組計(jì)劃”的重要研究?jī)?nèi)容之一，該成果標(biāo)志著該計(jì)劃的研究又取得新的重要進(jìn)展。 2.研究的最新進(jìn)展v軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院放射與輻射醫(yī)學(xué)研究所、蛋白質(zhì)組學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室楊曉明研究員和賀福初院士所領(lǐng)導(dǎo)的科研團(tuán)隊(duì)聯(lián)合復(fù)旦大學(xué)、湖北大學(xué)等優(yōu)勢(shì)單位完成的研究論文“toward an understanding of the protein interaction network of the human liver”，于2011年10月11日發(fā)表在最新一期分子系統(tǒng)生物學(xué)雜志。該論文闡釋了目前世界上最大的人類(lèi)器官

3、-蛋白質(zhì)相互作用網(wǎng)絡(luò)連鎖圖框架，標(biāo)志著我國(guó)在人類(lèi)蛋白質(zhì)相互作用網(wǎng)絡(luò)研究領(lǐng)域進(jìn)入世界先進(jìn)水平。 v據(jù)估算，人類(lèi)蛋白質(zhì)大約有13 萬(wàn)對(duì)相互作用，當(dāng)前所有的已知數(shù)據(jù)僅鑒定了不到8%。楊曉明研究員和賀福初院士率領(lǐng)的科研團(tuán)隊(duì)依托蛋白質(zhì)組學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，建立了全國(guó)性的合作研究體系和國(guó)際先進(jìn)的高通量、自動(dòng)化蛋白質(zhì)相互作用研究平臺(tái)。篩選了5026種人類(lèi)肝臟蛋白質(zhì)相互作用，共獲得2582種肝臟蛋白質(zhì)之間的3484種高可信度相互作用，其中92%的相互作用為人類(lèi)首次發(fā)現(xiàn)。 3.主要研究技術(shù)及相互作用 這里僅詳細(xì)介紹酵母雙雜交技術(shù)及由其得出的蛋白質(zhì)間的相互作用規(guī)律 酵母雙雜交系統(tǒng)的建立 得力于對(duì)真核生物調(diào)控轉(zhuǎn)錄起始

4、過(guò)程的認(rèn)識(shí)。 細(xì)胞起始基因轉(zhuǎn)錄需要有反反式轉(zhuǎn)錄激活因子式轉(zhuǎn)錄激活因子的參與。 80年代的工作表明， 轉(zhuǎn)錄激活因子在結(jié)構(gòu)上是組件式組件式的， 即這些因子往往由兩個(gè)或兩個(gè)以上相互獨(dú)立的結(jié)構(gòu)域構(gòu)成， 其中有dna結(jié)合結(jié)構(gòu)域（結(jié)合結(jié)構(gòu)域（bd)，轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)錄激活結(jié)構(gòu)域錄激活結(jié)構(gòu)域(ad). bd可識(shí)別dna上的特異序列，并使轉(zhuǎn)錄激活結(jié)構(gòu)域定位于所調(diào)節(jié)的基因的上游 ；ad可同轉(zhuǎn)錄復(fù)合體的其他成分作用，啟動(dòng)它所調(diào)節(jié)的基因的轉(zhuǎn)錄。單獨(dú)的bd雖然能和啟動(dòng)子結(jié)合， 但是不能激活轉(zhuǎn)錄。 不同轉(zhuǎn)錄激活因子的bd和ad形成的雜合蛋白仍然具有正常的激活轉(zhuǎn)錄的功能 （如酵母細(xì)胞的gal4蛋白的bd與大腸桿菌的一個(gè)酸性激活結(jié)構(gòu)域

5、b42融合得到的雜合蛋白仍然可結(jié)合到gal4結(jié)合位點(diǎn)并激活轉(zhuǎn)錄） 如果誘餌蛋白誘餌蛋白和靶蛋白靶蛋白能夠相互作用，那么gal4 dna 結(jié)合結(jié)構(gòu)域和gal4激活結(jié)構(gòu)域就會(huì)相互作用，從而激活lacz報(bào)道基因的表達(dá)。所以我們可以通過(guò)轉(zhuǎn)化的酵母的表型來(lái)確定誘餌蛋白和靶蛋白是否有相互作用。 v1）將編碼dna-bd的基因與已知蛋白質(zhì)已知蛋白質(zhì)（誘餌蛋白）的基因構(gòu)建在同一個(gè)表達(dá)載體上，在酵母中表達(dá)兩者的融合蛋白bd-誘導(dǎo)蛋白。v2）將編碼ad的基因和dna文庫(kù)的基因構(gòu)建在ad-library表達(dá)載體上。同時(shí)將上述兩種載體轉(zhuǎn)化改造后的酵母改造后的酵母v（這種改造后的酵母細(xì)胞的基因組中既不能產(chǎn)生既不能產(chǎn)生g

6、al4，又，又不能合成不能合成ade、 his 、leu、trp，因此，酵母在缺乏這缺乏這些營(yíng)養(yǎng)的培養(yǎng)基些營(yíng)養(yǎng)的培養(yǎng)基上無(wú)法正常生長(zhǎng)。）v3）當(dāng)上述兩種載體所表達(dá)的融合蛋白能夠相互作用時(shí)，功能重建的反式作用因子能夠激活酵母基因組中的報(bào)告基因酵母基因組中的報(bào)告基因ade、 his、lacz、mel1，從而通過(guò)功能互補(bǔ)和顯色反應(yīng)篩選到陽(yáng)性菌落。將陽(yáng)性反應(yīng)的酵母菌株中的ad-library載體提取分離出來(lái)，從而對(duì)載體中插入的文庫(kù)基因進(jìn)行測(cè)序和分析工作。 酵母雙雜交系統(tǒng)通過(guò)兩個(gè)雜交蛋白在酵母細(xì)胞中的相互結(jié)合及對(duì)報(bào)告基因的轉(zhuǎn)錄激活來(lái)捕獲新的蛋白質(zhì)，其大致步驟為:1、視已知蛋白的cdna序列為誘餌，將其與

7、dna結(jié)合域融合，構(gòu)建成誘餌質(zhì)粒誘餌質(zhì)粒。2、將待篩選蛋白的cdna序列與轉(zhuǎn)錄激活域融合，構(gòu)建成文庫(kù)質(zhì)粒文庫(kù)質(zhì)粒。3、將這兩個(gè)質(zhì)粒共轉(zhuǎn)化于酵母細(xì)胞中。4、酵母細(xì)胞中，已分離的dna結(jié)合域和轉(zhuǎn)錄激活域不會(huì)相互作用，但誘餌蛋白若能與待篩選的未知蛋白特異性地相互作用，則可激活報(bào)告基因的轉(zhuǎn)錄；反之，則不能。利用報(bào)告基因的表達(dá)，便可捕捉到新的蛋白質(zhì)。酵母雙雜交系統(tǒng) 蛋白質(zhì)-蛋白質(zhì)相互作用v細(xì)胞組裝與功能： * dna：領(lǐng)導(dǎo)者 * rna：傳遞者 * 蛋白質(zhì)：表現(xiàn)者蛋白質(zhì)的亞細(xì)胞結(jié)構(gòu) *蛋白質(zhì)的亞細(xì)胞定位與其 功能密切相關(guān)；* 涉及： 蛋白質(zhì)-蛋白質(zhì)相互作用； 蛋白質(zhì)與磷脂的相互作用；* 蛋白質(zhì)的組織特異性與 亞細(xì)胞定位的研究是蛋白 質(zhì)功能研究的起始步驟相互作用區(qū)域是蛋白質(zhì)相互作用的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)v* 信號(hào)蛋白、調(diào)節(jié)蛋白以及大多數(shù)其他的蛋白質(zhì)都具有包括相互作用區(qū)域在內(nèi)的好幾個(gè)結(jié)構(gòu)域； v* 有些多肽僅由相互作用區(qū)域組成，從而充當(dāng)?shù)鞍踪|(zhì)復(fù)合物的核心。v例如相互作用區(qū)域sh2 分布最為