蛋白質(zhì)分子是生物學的核心。我們對蛋白質(zhì)的典型理解是，每種蛋白質(zhì)都有特定的三維形狀，使其能夠發(fā)揮其功能。這種教條受到了內(nèi)在無序蛋白質(zhì)的挑戰(zhàn)，這些蛋白質(zhì)占所有蛋白質(zhì)的三分之一，盡管它們的形狀在不斷變化，但它們具有核心的生物學功能。到目前為止，我們對這類有趣的蛋白質(zhì)的結構特性的理解僅基于對少數(shù)例子的研究。
發(fā)表在《自然》雜志上的一項研究中，哥本哈根大學生物系的研究人員展示了人體內(nèi)所有(約28000種)無序蛋白質(zhì)的行為。
“我一直對內(nèi)在無序的蛋白質(zhì)著迷，因為它們似乎違背了蛋白質(zhì)應該如何表現(xiàn)的大多數(shù)規(guī)則。在過去的20年里，我們一直致力于弄清楚這些奇怪的蛋白質(zhì)是什么樣子的，以及是否需要應用新的規(guī)則來描述它們。這是第一次，我們現(xiàn)在能夠研究所有人類無序蛋白質(zhì)的結構，并開始為這個分子無序的世界提供秩序，”PRISM NNF中心主任Kresten Lindorff-Larsen教授說，該中心進行了這項研究。
PRISM中心的目標是將生物物理學和機器學習的計算方法與細胞生物學的方法結合起來，研究遺傳變異如何導致疾病。但直到現(xiàn)在，研究人員還不知道大多數(shù)無序蛋白質(zhì)的樣子，因此甚至無法開始研究編碼它們的基因突變?nèi)绾慰赡軐е录膊 ?/span>
這篇新論文的主要作者之一、助理教授Giulio Tesei說:“直到最近，我們還在逐個檢查這些無序蛋白質(zhì)，找到一種更大規(guī)模研究它們的方法至關重要。我們提出了一種方法，我們可以使用對無序蛋白質(zhì)的實驗測量來開發(fā)一個計算模型來預測它們的性質(zhì)。由于這個模型既準確又快速，我們現(xiàn)在可以看到所有這些。”
值得注意的是，這項研究是由本科生Anna Ida Trolle共同領導的，她說:“當我開始這個項目時，我不知道你通常一次只研究一兩個蛋白質(zhì)。所以，當Giulio和Kresten建議我應該研究大約28000種蛋白質(zhì)時，幸運的是，我沒有意識到這是一個多么瘋狂的想法。然而，我們很快找到了一種方法來生成和跟蹤大量數(shù)據(jù)，并能夠使用它來研究無序蛋白質(zhì)的生物學和進化。
Kresten Lindorff-Larsen總結道:“這是一個具有挑戰(zhàn)性的項目，但也是一個非常有趣的項目，多虧了PRISM中心幾位具有不同專業(yè)知識的人員的貢獻。我們在將無序蛋白質(zhì)的分子特性與其在疾病中的生物學功能和作用聯(lián)系起來方面取得了新的進展。最終，我們開始理解無序蛋白質(zhì)的語言。”
參考文獻
Conformational ensembles of the human intrinsically disordered proteome
（文章來源：mp.weixin.qq.com/s/）
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