国产精品www在线观看,亚洲AV综合色无码国产精品区卡,中文字幕1区2区3区,999久久久精品网战

網(wǎng)站首頁  ◇  技術(shù)支持  ◇  科學(xué)家研究繪制蛋白質(zhì)相互作用圖像了解疾病起因
科學(xué)家研究繪制蛋白質(zhì)相互作用圖像了解疾病起因
  • 發(fā)布日期:2018-09-12     信息來源:      瀏覽次數(shù):2163
    • 1987年,瑞士研究人員描述了兩個姐妹,她們分別出生但擁有類似的異常。她們小腦中缺失了一圈組織,心臟存在孔和裂縫。其中1人在心臟手術(shù)后于三歲死了,她的姐姐在四歲時也做過類似的手術(shù),但活了下來。因為兩名女孩的父母都沒有這些異常,研究人員得出結(jié)論,他們的女兒繼承了一種非典型基因的兩個復(fù)本,導(dǎo)致了此前不為人知的一種癥狀。

      與女孩癥狀相關(guān)的核苷酸異常可能存在于一個單獨的基因中。然而,若干其他基因隨后也與這種被稱為“Ritscher—Schinzel綜合征”的基因聯(lián)系在一起。多年來,這些基因的功能以及它們?nèi)绾闻c該綜合征相關(guān)聯(lián)一直是個謎。

      今天,由于對蛋白質(zhì)—蛋白質(zhì)相互作用—— 一門被稱為“相互作用組”的學(xué)科——的系統(tǒng)研究,這些分子基礎(chǔ)已經(jīng)成為關(guān)注的焦點。通過繪制蛋白質(zhì)之間的連接網(wǎng)絡(luò),三個研究小組獨立發(fā)現(xiàn)了一個叫做“指揮官”的復(fù)合物,它由突變基因產(chǎn)生的蛋白質(zhì)組成。“指揮官”是一個重要的細胞成分,可以對蛋白質(zhì)進行分類和傳遞,其功能失調(diào)就會導(dǎo)致存在嚴重缺陷的Ritscher–Schinzel綜合征。

      過去3年里,研究小組已經(jīng)發(fā)表了批高質(zhì)量人類相互作用組學(xué)圖像。對這些圖像的綜合已經(jīng)識別出約9.3萬個*的蛋白質(zhì)—蛋白質(zhì)相互作用。這并不容易:捕捉到所有的相互作用是一種挑戰(zhàn),因為一組蛋白質(zhì)搭檔會隨著不同的組織、細胞甚至是時間而變化。相互作用組是動態(tài)的,會隨著細胞對環(huán)境的響應(yīng)而斷開或形成。*繪制它可能需要思考系統(tǒng)生物學(xué)的新方式方法。盡管如此,這個領(lǐng)域仍在不斷產(chǎn)出成果。

      數(shù)字游戲

      有兩種構(gòu)建相互作用組圖譜的主要方式。酵母雙雜合化驗通過把基因表達與細胞內(nèi)蛋白質(zhì)的相互作用相結(jié)合,測試了蛋白質(zhì)對之間的相互作用。第二種方法,通過用抗體分離復(fù)合物及用質(zhì)譜儀識別它們的組分繪制了直接和間接的蛋白質(zhì)接觸。

      美國得克薩斯州立大學(xué)*分校系統(tǒng)生物學(xué)家Edward Marcotte的實驗室在第二種方法基礎(chǔ)上采用了一個變化,涉及在生物化學(xué)上分離蛋白(例如用蔗糖濃度梯度),從而觀察哪些分子傾向于呆在一起。由此產(chǎn)生的圖像讓Marcotte及其實驗室博士后Anna Mallam對“指揮官”復(fù)雜的細胞角色進行了推斷。那些數(shù)據(jù)和其他發(fā)現(xiàn)表明,“指揮官”會將特定蛋白質(zhì)從細胞膜轉(zhuǎn)移到被稱為高爾基體的空間里,它們在那里被循環(huán)利用。

      目前,大的圖譜包含了成千上萬的蛋白質(zhì),與放射狀的星暴相比,它們更加類似于纏結(jié)的毛球。通過解開這些基因,研究人員可以識別出區(qū)分致癌基因與“正常”基因的特征,還可以定義關(guān)鍵的生物學(xué)過程,如細胞分裂期間的染色體隔離。

      馬薩諸塞州波士頓丹娜—法伯癌癥研究所計算生物學(xué)研究者Katja Luck說,即使有多種方法,相互作用組圖譜“仍然是不完整的”。這是一個關(guān)于數(shù)字的問題。人類基因組包含約兩萬個蛋白質(zhì)編碼基因。如果一個人假設(shè)每種蛋白質(zhì)只有一種形式(過于簡化的情況),那么大約有兩億種可能的相互作用。實際數(shù)字可能要小得多,因為許多交互都是間接的,一對一交互范圍估計在12萬到100萬之間。

      從生物化學(xué)方面看,蛋白質(zhì)是的多樣化令人難以置信,因此它們之間的相互作用不能被每一次的試驗所捕獲。“我們只是剛剛開始理解不同方法的偏差。”Luck說。

      基因剪刀
      Luck是遺傳學(xué)家Marc Vidal實驗室的博士后,Vidal設(shè)想的參考圖可能只包含所有潛在的相互作用的子集。細胞和組織的變化以及改變細胞的反應(yīng)累積成為全部相互作用組的許多可能的版本。對德國馬普學(xué)會生物化學(xué)研究所生化學(xué)家Matthias Mann來說,這些變化令人畏懼。但他對用基因編輯技術(shù)的力量,如用CRISPR-Cas9解決這些問題表示樂觀。

      Mann的繪圖方法涉及表達了數(shù)百種蛋白質(zhì)的細胞株庫,這些蛋白質(zhì)是通過一種叫作軌道阱的超高分辨率質(zhì)譜儀進行測試的。誘餌蛋白質(zhì)被融合到綠色熒光蛋白,產(chǎn)生一種光度輪廓,讓研究人員能夠通過活細胞成像量化相互作用。在21世紀頭十年后期,創(chuàng)建細胞株庫“相當(dāng)費力”,他說。“現(xiàn)在,由于有了CRISPR基因工程技術(shù),我們的新方法獲得了雙翼。”

      自從2010年引入該量化方法以來,Mann的團隊已經(jīng)繪制并量化了超過2.8萬個相互作用的強度。一對一比率的蛋白質(zhì)對的相互作用被認為是“強大”的,可能存在于穩(wěn)定和豐富的復(fù)合體中。Mann解釋說,如果沒有這樣的信息,“很難說這個網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)是怎樣的”。對他所在團隊繪制的圖譜進行的分析顯示,人類相互作用組由弱關(guān)聯(lián)主導(dǎo),這可能反映了低豐度調(diào)控蛋白對更穩(wěn)定的蛋白質(zhì)機器的作用。

      細微調(diào)整
      這一領(lǐng)域的普遍趨勢是采用相對溫和的樣品制備方法,其目的是真實地捕捉細胞中所有蛋白質(zhì)—蛋白質(zhì)相互作用。“我們正試圖找到破壞性更低的方法。”加州圣荷西市生命科學(xué)公司賽默飛世爾科技公司生物化學(xué)家Rosa Viner說。該公司專注于改進樣品制備、工作流程和質(zhì)譜技術(shù),目的是幫助研究人員識別細胞中存在的相互作用。“這是艱巨的挑戰(zhàn):找到不需要任何人工現(xiàn)象的情況下讓我們獲得好的照片的方法。”她補充道。

      人工現(xiàn)象包括在檢測到它們的相互作用之前就分解的蛋白質(zhì)復(fù)合物。為了把這些復(fù)合物凝聚在一起,Viner與加州大學(xué)歐文分校的研究人員合作,在質(zhì)譜分析之前在化學(xué)上融合復(fù)合物,這種方法叫作交叉連接。一種名為QMIX的策略(多路復(fù)用、等比重標記的交叉結(jié)合的肽的定量化)已被開發(fā)出來,它可以用化學(xué)標簽整合交叉結(jié)合的化合物,從而使研究人員能夠穩(wěn)定及跟蹤蛋白質(zhì)復(fù)合物。

      好的分析會考慮到任何給定方法的盲區(qū)。“仍有一些蛋白質(zhì)種類非常具有挑戰(zhàn)性。”波士頓哈佛醫(yī)學(xué)院細胞生物學(xué)家Wade Harper說,“當(dāng)進行高通量分析時,你會被限制在對單個蛋白質(zhì)有多關(guān)注上。”這樣的分析往往會對每個反應(yīng)進行相同的處理,幾乎沒有定制化的余地。

      Harper和哈佛同事Steven Gygi創(chuàng)建了一個實驗室小組調(diào)整他們的方法。“我們的團隊規(guī)模相對較小,只有4到6人,每個月可以創(chuàng)建400到500個細胞株。”他說。這些努力迄今為止已經(jīng)通過單個通道產(chǎn)生了大量的人類蛋白質(zhì)復(fù)合物數(shù)據(jù)集。他們的譜圖名為“bioplex”,包含約12萬個相互作用。

      更大圖景
      但為了更近一步去看這些相互作用,研究人員必須深入研究細胞自身的擁擠情況。加拿大多倫多大學(xué)生化學(xué)家Anne-Claude Gingras使用一種名為BioID的技術(shù),該技術(shù)基于蛋白質(zhì)的接近性將其連接到另一個蛋白質(zhì)上。相關(guān)的標記蛋白會給附近的蛋白添加化學(xué)標記,留下它相互作用的證據(jù)——就像一個揮動著彩筆蹣跚學(xué)步的孩童經(jīng)過房間時候留下的痕跡。其結(jié)果是一幅圍繞著初始蛋白的在物理上近鄰的圖像。Gingras解釋說,識別一個蛋白質(zhì)的更大社區(qū)可能揭示其細胞功能的細節(jié)。

      近距離成像還可以讓研究人員跟蹤那些無法被其他試驗所發(fā)現(xiàn)的蛋白,比如難以分離的膜嵌入蛋白。Gingras說:“我們和其他研究人員研究了核染色質(zhì)上的蛋白,繪制了中心體的組織,探測出跨越各種膜之間的相互作用。”通過使用BioID,該小組在一個信號通路中發(fā)現(xiàn)了在發(fā)育過程中可調(diào)節(jié)器官大小的新組分。

      Lippincott-Schwartz說,這種相互作用組是細胞生物學(xué)家的“假說生成器”。“一旦你看到一種認識的蛋白質(zhì)與一大堆你不知道其功能的蛋白質(zhì)相互作用時,你就開始進行測試。”隨著相互作用組圖像而終被高質(zhì)量、豐富的相互作用所充實,研究人員將能開始驗證那些假說。


      上海嘉鵬科技有限公司專業(yè)生產(chǎn):紫外分析儀、三用紫外分析儀、暗箱式紫外分析儀、暗箱三用紫外分析儀、暗箱紫外分析儀、手提式紫外分析儀、三用紫外分析儀暗箱式、紫外檢測儀、部分收集器、恒流泵、蠕動泵、凝膠成像系統(tǒng)、凝膠成像分析系統(tǒng)、化學(xué)發(fā)光成像分析系統(tǒng)、光化學(xué)反應(yīng)儀、旋渦混合器、漩渦混合器、玻璃層析柱、梯度混合器、梯度混合儀、核酸蛋白檢測儀、玻璃層析柱、熒光增白劑測定儀、餾分收集器、切膠儀、藍光切膠儀、層析系統(tǒng)等產(chǎn)品

    精品久久久无码中字| 久久丰满熟女精品国产| 新源县| 蜜臀久久精品久久久用户群体| 一本色道久久综合亚洲精品高清 | 亚洲国产福利成人一区| 神马久久久| 乱色精品无码一区二区国产盗孕妇 | 日韩中文字幕乱码在线观看| 国产区精品| 高清日韩网站无码| 日韩123区| 久久久精品免费观看| 永久不封国产毛片av网煮站| 午夜综合网| 日韩人妻高清无码| 什么色+什么色=红色| 五月激情四射网| 91亚洲国产| 亚洲综合色一区二区| 欧美一级| 在线精品观看 你懂滴| 好看的日韩无码| 丰满熟妇一区二区久久| 黄色网你懂的| 丁香五月亚洲激情| 俺来也| 阳城县| 女教师一区| 欧美一级黄片一区二区| 香蕉久久AV一区二区三区| 一级女性全黄久久生活片免费| 日韩aaaa| 欧美国产日韩a在线观看| 亚洲精品无码久久久久av| 亚洲中文字幕无码久久一区二区| 亚洲第一视频网| 69AV多毛| 爆乳秘书久久久| 国产91色综合久久久久久| 亚洲精选欧美男人|