《Nature》测量无序蛋白质，预测它们的功能

在生物界，蛋白质是使事情发生的分子。传统观点认为，蛋白质是分子机器，具有刚性的运动部件，这些部件对其运作至关重要。这一观点受到了一些蛋白质的挑战，这些蛋白质看起来更像煮熟的意大利面，而不是一台机器。哥本哈根大学的一项新研究让我们对这些所谓的内在无序蛋白质的理解变得有序。

　　

蛋白质分子是生物学的核心。我们对蛋白质的典型理解是，每种蛋白质都有特定的三维形状，使其能够发挥其功能。这种教条受到了内在无序蛋白质的挑战，这些蛋白质占所有蛋白质的三分之一，尽管它们的形状在不断变化，但它们具有核心的生物学功能。到目前为止，我们对这类有趣的蛋白质的结构特性的理解仅基于对少数例子的研究。在今天发表在《自然》杂志上的一项研究中，哥本哈根大学生物系的研究人员展示了人体内所有(约28000种)无序蛋白质的行为。

“我一直对内在无序的蛋白质着迷，因为它们似乎违背了蛋白质应该如何表现的大多数规则。在过去的20年里，我们一直致力于弄清楚这些奇怪的蛋白质是什么样子的，以及是否需要应用新的规则来描述它们。“这是第一次，我们现在能够研究所有人类无序蛋白质的结构，并开始为这个分子无序的世界提供秩序，”PRISM NNF中心主任Kresten Lindorff-Larsen教授说，该中心进行了这项研究。

PRISM中心的目标是将生物物理学和机器学习的计算方法与细胞生物学的方法结合起来，研究遗传变异如何导致疾病。但直到现在，研究人员还不知道大多数无序蛋白质的样子，因此甚至无法开始研究编码它们的基因突变如何可能导致疾病。

这篇新论文的主要作者之一、助理教授Giulio Tesei说:“直到最近，我们还在逐个检查这些无序蛋白质，找到一种更大规模研究它们的方法至关重要。我们提出了一种方法，我们可以使用对无序蛋白质的实验测量来开发一个计算模型来预测它们的性质。由于这个模型既准确又快速，我们现在可以看到所有这些。”

值得注意的是，这项研究是由本科生Anna Ida Trolle共同领导的，她说:“当我开始这个项目时，我不知道你通常一次只研究一两个蛋白质。所以，当Giulio和Kresten建议我应该研究大约28000种蛋白质时，幸运的是，我没有意识到这是一个多么疯狂的想法。然而，我们很快找到了一种方法来生成和跟踪大量数据，并能够使用它来研究无序蛋白质的生物学和进化。

Kresten Lindorff-Larsen总结道:“这是一个具有挑战性的项目，但也是一个非常有趣的项目，多亏了PRISM中心几位具有不同专业知识的人员的贡献。我们在将无序蛋白质的分子特性与其在疾病中的生物学功能和作用联系起来方面取得了新的进展。最终，我们开始理解无序蛋白质的语言。”

Conformational ensembles of the human intrinsically disordered proteome