《Science》焦点文章：一个蛋白两个功能

　　

生物通综合：来自美国伊利诺斯州大学微生物及免疫学系，法国格勒诺布尔第一大学（Université Joseph Fourier），以及加州大学伯克利分校的研究人员发现铁调节蛋白（Iron regulatory protein 1，IRP1）在富铁细胞和贫铁细胞中具有不同的功能，为进一步研究这种蛋白，以及蛋白在不同环境下不同的功能研究提供了重要资料。这一研究成果公布在12月22日《Science》杂志上。

原文摘要：
Science 22 December 2006:
Vol. 314. no. 5807, pp. 1903 - 1908
DOI: 10.1126/science.1133116
Structure of Dual Function Iron Regulatory Protein 1 Complexed with Ferritin IRE-RNA [Abstract]

在细胞水平上对铁的调节和管理主要有四种蛋白：转铁蛋白(Transferrin)——铁的运输蛋白；转铁蛋白受体——位于细胞表面，能接受携带铁离子的转铁蛋白；铁蛋白(Ferritin)——具有保存铁和使铁矿化的作用；以及铁调节蛋白(Ironregulation proteins)——维持细胞铁恒定的调控因子。

在这一研究中，研究人员通过IRP1晶体结构（2.8 angstrom）发现IRP1的不同功能：在富含铁元素的细胞中，IRP1的作用是催化，而在缺乏铁元素的细胞中，IRP1能调节涉及铁输运、存贮、或利用的基因的表达。William Walden和同事确定了IRP1蛋白与信使RNA中一个响应铁的元素结合的晶体结构，为该蛋白的部分如何为完成这两种不同的任务重新排列提供了线索。
（生物通：万纹）

附：
钱维军文章提出蛋白质组学研究难点

来自美国能源部西北太平洋国家实验室PNNL(Pacific Northwest National Laboratory)的研究人员提出了蛋白质组学研究在临床应用中液相层析技术中的关键点和难点，并将这一研究成果公布在《Molecular & Cellular Proteomics》（MCP）杂志上。

文章的第一作者是来自PNNL的钱维军博士（Wei-jun Qian，音译）。

人们常说“血浓于水”，除了说明家族之间关系的密切性以外，这个习语也告诉我们，血液是由不同蛋白和其它成份组成的复杂复合物，这构成了我们人类的差异性，但也给研究人员带来了极大的分离困难。

血液用于评价一个人的健康状况已经由来已久了，这是由于不像其它细胞或者组织，血液可以方便的取得，而且几乎包含了身体内所有的蛋白，但是在这篇文章中，研究人员提出“重要蛋白实际上存在的浓度是极其低的”，因此现在已经需要重新考虑血液在蛋白分析方面的作用了。

研究报告提到“利用蛋白组学方法是否可以精确的检测和辨认血浆中疾病的生物标记（biomarkers）？”这也导致研究人员对其它研究对象的怀疑，比如脑脊髓液，支气管肺泡灌洗液（bronchoalveolar lavage fluid），生理滑液，乳头吸取液(nipple aspirate fluid），唾液，尿液，以及肿瘤间质液体（tumor interstitial fluids）。

正如那篇文章中提及的，“血液大部分是由几种非常高浓度的蛋白组成——22种高丰度蛋白代表了血浆中总蛋白量的99%”，所以无论分析的是血清还是粘液，低丰度蛋白也许都无法被检测到。而且血浆中蛋白集合的蛋白浓度是在一个高动态范围内（(>10 orders of magnitude）变动——从45 mg/ml的血清白蛋白，到1–10 pg/ml或更低的趋化因子。除此之外还有翻译后修饰的可变性，拼接，以及人类遗传变异和蛋白分离影响。