Nature：新方法可熟练地大规模评估蛋白质折叠稳定性

西北大学的研究人员和最近加入东京大学工业科学研究所的研究人员开发了一种方法，可以同时评估一百万个蛋白质的折叠稳定性。DNA文库用于生成蛋白质-DNA复合物，并用酶处理以破坏未折叠的蛋白质。完整蛋白经DNA测序鉴定。该系统可以描述保持蛋白质结构的因素，并促进我们对蛋白质错误折叠疾病的理解。

　　

你可能对折纸艺术很熟悉，在这种艺术中，纸被复杂地折叠成各种形状。但是你知道吗，人体内的蛋白质也经历了一个复杂的折叠过程，这对它们的结构和功能至关重要。最近，美国和日本的研究人员在蛋白质折叠稳定性(或蛋白质保持其折叠形状的倾向)方面有了新的发现——这是癌症、阿尔茨海默病和囊性纤维化等疾病的核心因素。

在《自然》杂志上发表的一项新研究中，来自西北大学的一个研究小组最近加入了东京大学工业科学研究所，他们开发了一种新的高通量方法，称为cDNA display proteolysis，可以在一次实验中评估近100万种蛋白质的折叠稳定性。

蛋白质最初是由单链氨基酸组成，然后折叠成三维形状。不能正确折叠或维持这种三维结构会破坏蛋白质功能并导致疾病。因此，深入了解蛋白质折叠稳定性是如何维持的，将为涉及错误折叠蛋白质的疾病提供新的线索。然而，以前很难以有效和大规模的方式评估蛋白质折叠稳定性。因此，研究小组试图开发一个平台，以可重复的高通量方式评估蛋白质折叠稳定性。

该研究的主要作者Kotaro Tsuboyama说:“我们从一种技术开始，这种技术将蛋白质附着在它们自己的DNA上。”“利用DNA文库，我们生成了大量这些蛋白质- DNA复合物，并用破坏未折叠蛋白质的酶对它们进行处理。这些完整的蛋白质在酶处理期间能够保持其折叠结构，然后通过DNA测序进行鉴定。”

这种方法使研究小组能够在单个试管中评估多达900,000个蛋白质序列的稳定性。为了研究蛋白质序列中的单个元素如何影响折叠稳定性，研究人员使用这种方法分析了一系列天然和设计的蛋白质结构域。

“我们能够确定一些有助于蛋白质稳定性的因素，我们还使用我们的方法来分析蛋白质序列中特定突变的影响，并确定设计蛋白质稳定性的决定因素，提供有助于推进未来蛋白质设计方法的见解。”

虽然以前评估蛋白质稳定性的方法仅限于评估单蛋白序列，但cDNA显示蛋白水解方法允许在单个实验中评估许多蛋白质，提供前所未有的关于蛋白质稳定性的信息。这种方法可能会促进蛋白质折叠新预测模型的发展，这可能会进一步加深我们对蛋白质错误折叠疾病的理解。

文章标题

New method expertly evaluates protein folding stability on a large scale