耶鲁大学的细胞“喷漆”技术突出了基因组的“暗物质”

2022年08月02日 11:19 次阅读 稿源:cnBeta.COM 条评论

据New Atlas报道,当科学继续识别和解开人体中成千上万的蛋白质的作用时,其中许多蛋白质太小,无法用现有的技术进行采集。这些幽灵般的微蛋白生活在科学家所说的基因组的“暗物质”中,并可能在疾病的发展中发挥重要作用。耶鲁大学的一个团队现在宣称有了突破,他们把这项技术比作细胞的“喷漆”,他们现在通过首次绘制以前未知的蛋白质来证明。

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这种关于人类基因组“暗物质”的想法可以追溯到2003年人类基因组计划的完成,它仍然留下了一些相当大的空白需要填补。为了寻找剩下的未知元素,一些科学家开始使用先进技术来识别生物样本中测量不到100个氨基酸单位的蛋白质。

在这些科学家中,其中一位是Sarah Slavoff,她现在是耶鲁大学化学、分子生物物理学和生物化学的副教授。她早期的工作是利用一种质谱技术发现了一大类以前未知的微蛋白,这为此后数年内再发现成千上万的微蛋白奠定了基础。

尽管取得了这些进展,仍有许多微蛋白有待发现。根据初步研究,像Slavoff这样的科学家怀疑这些微蛋白可能与人类疾病有关,例如,帮助黑色素瘤和其他类型的癌症逃避目前的治疗。

今天,发现微蛋白的更有前途的技术之一被称为 proximity biotinylation,其前提是通过将酶固定在某些蛋白质上,可以通过贴上化学标签来显示与它们相互作用的其他蛋白质,以便于识别。这种技术有一些变化,包括Slavoff在内的耶鲁大学科学家一直在研究一种他们称之为MicroID的形式。

Slavoff说:“我们的技术就像在细胞的各个区域喷上一个标签,使我们能够‘抓住’并识别该细胞区域的所有微蛋白。”

研究人员现在已经使用这种技术首次在活细胞中绘制了以前未被命名的微蛋白。研究人员写道,这验证了MicroID技术在活细胞中的应用,并确立了它“用于发现体内的微蛋白和替代蛋白”。

研究报告的作者Zhenkun Na说:“将化学生物学工具与现代基因编辑方法结合起来,有助于我们超越微蛋白序列的清单,弄清楚哪些微蛋白可能在我们的生物学中真正做什么。在未来,我们不会再花一百年的时间来弄清楚这些新基因中哪些参与了重要的生物过程。”

这项研究发表在《分子细胞》杂志上。

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