细胞:迄今最大人类基因组编码蛋白互作图谱问世 1.4万个直作

邓文龙

作者：Marc Vidal 等

来源：《细胞》

发布时间：2014/12/9 10:54:18

迄今最大人类基因组编码蛋白互作图谱问世

据最新一期《细胞》杂志报道，由加拿大和美国科学家组成的一个国际研究小组，绘制出了迄今最大规模的人类基因组编码蛋白间直接相互作用的图谱，并预测出数十个与癌症相关的新基因。该项研究成果对于理解癌症和其他疾病的形成机制，并最终开发出治疗和预防方案至关重要。

加拿大高等研究院、美国达纳法博癌症研究中心和哈佛医学院共同完成的此一“人类互作组（human interactome）”新图谱描绘了蛋白质之间的1.4万个直接相互作用。该互作组是由蛋白质和“相互支持”的其他细胞组件所构成的一个网络。新图谱要比以往的同类图谱大4倍以上，包含了比以往所有研究加在一起还要多的高质量相互作用。

科学家们通过实验鉴别出这些相互作用，然后利用计算机模型将目标聚焦于与一个或多个癌症蛋白“相联系”的蛋白质。研究成果首次证实了癌蛋白更有可能彼此相互联系，而不是与随机选择的非癌蛋白相联系。

研究人员表示，与同一疾病相关的一些蛋白更有可能彼此联系，这一相互作用网络就可作为预测工具来寻找新的癌蛋白及其编码基因。譬如，由两个已知癌症基因编码的两种蛋白都与CTBP2相互作用。CTBP2是在与前列腺癌相关的一个位点上编码的蛋白。前列腺癌可扩散至邻近的淋巴结，而该两个蛋白均涉及淋巴肿瘤，这表明CTBP2在淋巴肿瘤的形成中发挥了作用。利用此种预测方法，研究人员发现其预测的癌症基因中的60个与一条已知癌症信号通路相符。

人体中绝大多数的蛋白质相互作用是一个谜团。研究人员称，治疗患者疾病的医生好比是汽车修理工。“我们怎么能要求工人去修理一辆零件清单不完整，也没有零件装配指南的汽车？”每个基因都可编码多个零件，研究人员正在致力于全面了解所有这些零件及其存在于人体细胞内的位置和相互关联。

之前，科学家对面包酵母的研究已在基因组水平上绘制出了相互作用图谱，而新研究则是首次在人体研究中达到了这样的规模。此项研究揭示出的蛋白相互作用网络所涵盖的基因范围比过去的一些研究也要广泛得多。过往研究通常聚焦于已知与疾病相关或是其他原因而让人感兴趣的“大众”蛋白，从而导致对蛋白相互作用的理解存在偏差。

该项研究是加拿大高等研究院“基因网络项目”的核心目标，旨在建立生物体基因型（整套基因）与生物体表型（包括外表和疾病易感性在内的特征）之间的相互联系图谱。了解这些相互作用或将推动全球对癌症基因组的测序和解译工作。（冯卫东）

http://www.cell.com/abstract/S0092-8674(14)01422-6