香港大学Molecular Cell发布新工具：揭示蛋白质如何识别和相互作用

香港大学化学系李向大卫教授领导的一个研究小组，开发了一种新的化学工具来阐明细胞内蛋白质相互作用网络。该工具不仅便于在复杂的细胞环境中识别蛋白质的相互作用伙伴，而且同时允许这些蛋白质相互作用的“可视化”。这些发现最近发表在著名的科学杂志《分子细胞》上。

　　

 

   

图像:ADdis-Cys“摄像机”可以同时识别蛋白质的相互作用伙伴，并确定它们的结合区域。

资料来源:香港大学

香港大学化学系化学系李向大卫教授领导的一个研究小组，开发了一种新的化学工具，用以阐明细胞内蛋白质相互作用的网络。该工具不仅便于在复杂的细胞环境中识别蛋白质的相互作用伙伴，而且同时允许这些蛋白质相互作用的“可视化”。这些发现最近发表在著名的科学杂志《分子细胞》上。

在人体中，蛋白质相互作用，合作调节从基因表达和信号转导到免疫反应的每一个生物过程。因此，蛋白质相互作用失调常常导致人类疾病，如癌症和阿尔茨海默病。在现代生物学中，全面了解蛋白质相互作用网络是很重要的，这对疾病诊断有意义，可以促进治疗的发展。

要剖析复杂的蛋白质网络，需要回答两个问题:蛋白质的“谁”结合和“如何”结合。“谁”指的是蛋白质相互作用伙伴的识别，而“如何”指的是介导这些相互作用的特定“结合区域”。回答这些问题是具有挑战性的，因为蛋白质相互作用往往太不稳定，太短暂而无法检测。为了解决这个问题，李教授的团队之前开发了一系列工具，通过化学键来“捕捉”蛋白质间的相互作用。这是可能的，因为这些工具配备了一个特殊的光激活“照相机”——二氮嗪基，当暴露在紫外线下时，它可以捕获蛋白质的每一个结合伙伴。然后可以检查和解释这些交互。不幸的是，这个“相机”的“分辨率”相对较低，这意味着关于蛋白质如何相互作用的关键信息丢失了。为了达到这个目的，李教授的团队现在设计了一种新的工具(叫做ADdis-Cys)，它有一个升级的“相机”来提高“分辨率”。在二氮嗪旁边安装了一个炔柄，可以“放大”清楚地看到蛋白质的结合区域。结合最先进的质谱技术，ADdis-Cys是第一个能够同时识别蛋白质相互作用伙伴并精确定位其结合区域的工具。

在发表的论文中，李教授的实验室能够全面识别许多蛋白质相互作用——一些是已知的，一些是新发现的——这些相互作用对于调控重要的细胞过程，如DNA复制、基因转录和DNA损伤修复很重要。最重要的是，李教授的实验室能够使用ADdis-Cys来揭示介导这些蛋白质相互作用的结合区域。这一工具可能导致化学调节剂的发展，调节蛋白质相互作用，以治疗人类疾病。作为一种研究工具，adis - cys将在许多研究领域发现深远的应用，特别是在疾病的诊断和治疗。

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"A tri-functional amino acid enables mapping of binding sites for posttranslational modification-mediated protein-protein interactions" published in Molecular Cell, please visit: https://www.cell.com/molecular-cell/fulltext/S1097-2765(21)00268-9

想了解更多关于李项大卫教授及其研究小组的信息，请访问他们小组的网页:https://xianglilab.com/