研究首次獲得植物蛋白相互作用圖譜

日期：2011-08-08 08:10:36

來自北卡羅來納州大學教堂山分校（University of north carolina at chapel hill）、哈佛醫學院的研究人員進行了首次針對植物的蛋白相互作用系統分析，獲得了第一個植物系統蛋白相互作用圖譜（Plant Interactome），這對于分析了解植物蛋白相互關系具有重要的意義。這一研究成果公布在Science雜志上。

文章的通訊作者包括Jeffery L. Dangl教授等多人，其中來自北卡羅來納大學的Dangl教授是著名的生物學家，曾在植物對疾病產生應答的信號過程，以及基因分析研究方面獲得重要成果。2007年當選為美國國家科學院院士。

這項研究是“擬南芥蛋白互作組圖譜聯盟”的一項最新成果——“擬南芥蛋白互作組圖譜聯盟”是由20多個國立和國際實驗室組成的，致力于了解植物蛋白相互關聯的項目，歷時4年，由美國國家科學基金會（National Science Foundation ）資助800萬美元。

研究人員首先分析獲得了上萬個開放閱讀框（ORF），然后利用酵母雙雜交技術對這些ORF進行檢測，結果在40萬次蛋白分析實驗中，共發現了6250個蛋白互作樣本，其中有2774種蛋白參與。這些蛋白互作樣本在擬南芥完整蛋白作用譜中僅占大約2%，這主要是由于分析實驗僅覆蓋擬南芥完整蛋白的三分之一，而且由于靈敏度的原因，許多較弱的蛋白相互作為無法檢測到。這也就是說未來也許還會有更全面的蛋白作用圖譜。

不過利用首個植物蛋白互作圖譜，研究人員可以整理分類這些互作蛋白，從而可以用于揭示協同作用蛋白的系統網絡。研究人員發現1900對互作蛋白可能是原始基因拷貝擴增的產物，而擬南芥基因組數據表明植物基因的隨機拷貝數比動物的多，這些基因拷貝使得植物具有適應環境變化的遺傳多樣性。

研究人員還利用先進的測序技術，演算出了單一基因拷貝擴增事件的時間跨度，并比較了基因拷貝擴增和結合蛋白成分的變化，這將有助于科學家們估算進化過程中這些蛋白的功能如何聯系在一起。

這些研究數據為科學家們提供了蛋白互作的雙重數據。這些數據，以及將來的蛋白互作組圖譜將組成一個信息庫，利用這些信息，研究人員將可以獲得具有更高的抗旱性、抗病性的農業物，以及更有營養，對人類更有益的新型農產品。