6月29日《Cell》封面文章：绘制激酶作用图谱的新工具

　　

生物通报道：由来自麻省理工学院（MIT）、加拿大Mount Sinai医院Samuel Lunenfeld研究所和欧洲分子生物学实验室的研究人员组成的国际研究小组，最近发明出一种计算模型——NetworkIN，能够鉴别蛋白和酶之间的相互作用，为研究复杂的蛋白网络提供了参考。相关报道被选作6月29日《Cell》杂志封面文章。

NetworkIN能够根据现有数据阐释控制细胞加工（cellular processes）的蛋白网络。他们将研究重点放在与许多细胞信号传递途径有关的激酶。文章作者、MIT 生物和生物工程副教授Michael Yaffe说，NetworKIN使我们能够利用现有信息绘制细胞中激酶信号传递途径图谱。

蛋白激酶通过对特定蛋白底物进行磷酸化，控制细胞的加工过程（包括DNA修复和细胞分裂）。Yaffe推测，每时每刻细胞中都有30－50％的蛋白都处于磷酸化状态。由于激酶对于细胞加工如此重要，科研人员从未停止过对目的蛋白磷酸化位点的寻找。目前已经发现的上千个磷酸化位点中，大多是在绘制蛋白组图谱时发现的。但迄今为止没有一种方法能够指出作用于这些位点的激酶，将位点与特定激酶系统性匹配。主要原因是一致性基序（consensus motifs）的特征有限，以及背景因素如蛋白骨架、定位和表达对细胞底物特异性的影响。“这是一个重要的瓶颈，” Yaffe说，“我们掌握了数千个磷酸化位点，但却不知道对它们进行磷酸化的激酶，因此不知道怎样利用它们。”为了解决这个问题，Yaffe等发明了一种两步法。

第一步中，利用现有的计算程序分析磷酸化位点的氨基酸序列，预测对这些位点进行磷酸化的最可能的激酶家族。但是每个家族都包括多个成员，并且序列本身不能说明作用于这些位点的激酶。于是，为了更精确地指出激酶，Yaffe等在第二步中发明出一种计算模型，对包含信号传递途径和蛋白相互作用的信息进行分析。该程序还能够对已发表文章或者摘要进行文本挖掘（text mining），寻找已报道的蛋白-激酶相互作用。

通过将目的蛋白的信息－序列资源和蛋白－激酶间相互作用的背景信息结合起来，这种计算机模型绘制出一种详细的、手工检测（现有数据）法很难实现的网络。将这种技术具体应用到DNA损伤信号途径中，研究人员发现53BP1和Rad50分别是被CDK1和ATM磷酸化的，BCLAF1是GSK-3的一种底物。（生物通 小粥）

                    

                       封面图片显示的是激酶模式鱼

             (于英国德文郡捕获的体重4.8磅，体长22.5英寸的黑鲈)