第一张酵母蛋白组功能图谱绘制完成

　　

PRNewswire，2002年1月9日，德国海德堡消息——Cellzome AG今天宣布他们在1月10日的一期Nature上发表了一篇关于蛋白质组学领域的开创性研究，这篇文章第一次描述了酵母蛋白质组的功能图谱。这幅图谱绘制了酿酒酵母（Saccharomyces cerevisae）中的蛋白质的完整网络及其相互作用，这个蛋白质的相互作用网络是影响细胞在不同环境下的活性的基础。这是第一幅描述这种关系的图谱。

“这幅图谱将能让研究人员更加全面的评价一个蛋白质在生物学上的功能，并且为药物开发选择靶点提供了一个更全面的方法。”Cellzome生物学部的副总裁Giulio Superti-Furga博士说。“通过了解靶点所处的分子环境，研究人员能够更好的预测候选药物在安全性和有效性方面的效果，蛋白质相互作用的图谱建立了一个基础，你可以在上面添加从文献或者其他实验中所获得的数据。将这些信息结合起来，将能够提高药物开发的效率。”

这篇文章的题目为“通过系统的分析蛋白质复合物了解酵母蛋白质组的功能组织（Functional organization of the yeast proteome by systematic analysis of protein complexes ）”，是该期Nature的封面文章（415卷，141－147页）。这篇文章描绘了酿酒酵母（Saccharomyces cerevisiae）的功能蛋白质组图谱，酿酒酵母是药物开发中常用的一种真核生物模型。这幅图谱描绘了1.440种酵母蛋白质的功能和相互作用，这些蛋白质形成232个直接影响生物学活性的多元复合物。Cellzome的一个交叉学科小组利用独有的一种蛋白质复合物装配和回收技术在接近生理环境的条件下直接从细胞中分离出这些蛋白质的多元复合物，这种方法最早是由欧洲分子生物学实验室（EMBL）开发出来的。

“经过几十年来将生物复合物拆散成单个分子进行研究的过程以后，我们的新目标是将这些信息重新组织并整合到一起，以获得对细胞行为的真实描述。”Superti-Furga博士说。“酵母的基因组在1996年就被测定了，但是有将近一半的基因的功能还是未知的。我们的目标是破解蛋白质组的功能结构，这样就能够在分子环境内了解基因的功能，而各种细胞内的过程也可以看做是各种分子结构之间和谐作用的结果。”

这个小组利用同源重组的方法分别改变了酵母基因组中的1.700种基因，并用双重的分子标签标记这些被改变的基因。这些基因表达出的蛋白质能够用这些标签钓出来。由于这些蛋白质能够与其他蛋白质形成复合物，人们通过回收标记的蛋白质所发现的通常是由这些相互作用的蛋白质形成的复合物。这些基因的表达都受内源的启动子控制，因此在蛋白质装配和回收的过程中，细胞内的自然生理环境几乎没有受到什么影响。他们利用基质辅助的激光离子化解离飞行时间质谱（Matrix-assisted-laser-desorption-ionisation-time-of-flight mass spectrometry）确定分离得到的每一个蛋白质，然后用生物信息学方法分析整个网络结构。利用Cellzome公司的生物信息学方法将整个酵母的蛋白质组在蛋白质复合物水平和蛋白质－蛋白质水平上以图形的形式显现出来，从而使得人们能够沿着各种功能途径浏览整个“蛋白质组空间”。为了使这些数据得到们更广泛的应用，Cellzome将这些数据放在http://www.yeast.cellzome.com上以便公众使用。

从Cellzome的方法中所获得的好处包括：

 根据不同实验条件下从体内条件下分离出的分子集合，以让药物开发领域找到新的切入点。

 提供一个平台，人们可以通过向其中增加其他数据和信息而利用生物信息学手段更好的设计实验。

 根据蛋白质复合物组装的差异，预测候选药物的安全性和效果，并对先导化合物进行优化选择。

 根据复合物的组成，医学上的用途以及筛选和鉴定先导化合物的方法建立一套全面的知识产权体系。

 通过预测未知蛋白质和已知蛋白质之间的相互作用，发现新的蛋白质及其功能。



“Cellzome正在超越旧的药物开发模式，我们正在使用这项技术确定药物的靶位点所处的精确的生理环境，这将会为我们的实验提供更好的指导，并降低药物开发中的风险。”Cellzome的首席执行官Charles Cohen说。“我们正利用这个方法研究人体的细胞，以建立与各种慢性或变性疾病的发生和发展有关的分子环境。我们最近从在英国所收购的研究机构中获得的药物开发经验，将可以让我们将这幅功能图谱迅速的转变成药物开发项目。”

Cellzome的灵活的技术平台可以系统的应用于人体的样本。酵母和人的直向同源物的复合物（orthologous complexes）之间的高度相似性暗示可能是一些基础的机制控制细胞的功能。通过了解控制细胞的基础机制，发现具有重要作用的蛋白质复合物并了解其性质，Cellzome的技术可以将精力集中在真正重要的一些分子靶位点上，从而有效的促进并加速药物的开发过程。
　

                                           （基因潮）