科学家们将能够更好地跟踪基因改变引起的疾病包括癌症,亨廷顿病人体细胞在癌症系统生物学中心的研究人员在蛋白质-蛋白质相互作用的一个新的地图(CCSB)在达纳-法伯癌症研究所和世界各地的联营公司。
扩大的地图,在线发表在今天的杂志细胞,大约比科学文献发表的所有小规模研究的组合要大得多,这表明,科学家们可能过于狭隘地集中在负责疾病的机制的跟踪上了百分之30。虽然互动地图传统上以基因和蛋白质为中心,在特定的疾病或重要的过程中所涉及的基因和蛋白质,新地图显示,潜在的连接疾病的存在超越了早期的研究范围。
“对疾病的遗传关联搜索已经比一个人找他的车钥匙,在夜晚的路灯,说:”托马斯罗兰,博士,一个共同第一作者和研究者的研究在达纳-法伯。“当警察问他为什么在看那里,他解释说,这就是光的地方。通过类推,新的地图将一个较宽的光束投射到该区域的一个更宽的范围内,寻找汽车钥匙所在的地方。”
Since the completion of a reference map of the human genome in 2004, scientists have associated more than 100,000 genetic changes to a wide array of human diseases. But genes form, in a sense, only the backdrop of cell life. 细胞s transact their business – both internally and externally – primarily through proteins, which are assembled according to instructions stored in the genes. It is the interactions between proteins, occurring constantly, that sustain cells and control their behavior.
“即使是许多人类疾病已知的基因突变,它往往是不清楚一个特定的突变基因及相关蛋白的影响从而产生疾病,”Marc Vidal,博士的研究主任和该研究的共同作者。“要使这些连接,我们需要跟踪哪些蛋白质相互作用,以及如何突变破坏这些相互作用。”
映射在人类细胞中的蛋白质相互作用的全套–“作用”–需要配对的蛋白质的一个规模宏大的。如果每一个基因产生一个蛋白(虽然有很多可以表达超过一个),在人类细胞中会有大约20000种不同的蛋白质。一个完整的地图,人类相互作用会因此产生约2亿种不同的双蛋白测试看看他们的互动。这样的广度是远远超出了目前的技术能力,所以研究人员通常进行少量的蛋白质配对。
在新的研究中,科学家首先梳理了科学文献,以确定所有的蛋白质对已经过测试,到目前为止。他们发现了11000种高质量的相互作用。虽然这个数字看起来很大,它占了百分之10的蛋白质之间的相互作用被认为是在人类相互作用。
在结合中,这些研究表明,不到一半的人蛋白是紧密相连的,而其余的没有参与任何互动,研究人员发现。该模式提出了两种可能性:要么这些蛋白质相互作用很少与其他蛋白质,或,因为以前的研究已经集中在已知的蛋白质参与疾病,相互作用涉及其他,不那么臭名昭著的蛋白质被忽视。
为了确定哪一个结论是正确的,研究者通过系统地寻找13000种蛋白质之间的相互作用,生成一个新的地图,覆盖了几乎一半的空间被搜索。与规模较小的研究,这是建立在已知的疾病蛋白,新的研究采取了“公正”的方法:研究人员测试蛋白质的跨板,'不管他们先前被牵连在疾病。
其结果是一个高品质的地图几乎4300个相互作用的14000个不同的蛋白质。这是目前最大的实验确定的二元蛋白质-蛋白质相互作用的地图尚未产生,超过一倍的高品质的相互作用确定在过去二十年的小规模的研究。基于新的地图,研究人员发现,而不是众所周知的蛋白质是紧密结合的,它们之间的相互作用是均匀地分布在整个蛋白质组,这表明人类蛋白质相互作用是比以前更广泛。
罗兰说:“这一图谱将在癌症研究中特别有用”。“它揭示了已知的和可疑的癌蛋白之间的联系,扩大了了解疾病背后的机制的风景。
他继续说:“将我们的地图与小规模研究的结果相结合,我们现在知道人类细胞中约有30000个相互作用的蛋白质。“这是一种非常宝贵的信息,为研究者寻求将遗传改变与疾病过程本身联系起来。”
这项研究是由美国国立卫生研究院的国家人类基因组研究所资助经费主要来自国家,与心脏的额外支持,肺血液研究所、国立癌症研究所、儿童健康和人类发展和国家精神卫生研究院的国立卫生研究院国家研究院、美国国家科学基金会,加拿大自然科学和工程研究理事会、加拿大高级研究所、加拿大卓越研究主席、Krembil基金,安大略研究基金,雅芳基金会,军政府de Castilla y列昂的Ministerio de Economia y competitividad,司法委员会上德Investigaciones有效íFICAS,西班牙Ministerio de产生E innovacióN,欧洲委员会,根特大学的多学科合作研究,科学研究佛兰德斯基金、欧洲分子生物学组织和达纳法伯癌症研究所的战略举措。
加入罗兰作为研究的第一作者是缪拉的茶山,博士,多伦多大学;班诺特charloteaux,博士,尼迪萨尼,博士,和宋义,博士,达纳法伯;塞缪尔Pevzner达纳法伯和波士顿大学;与泉中,博士,达纳法伯和莱特州立大学,代顿,俄亥俄州。加入比达尔共同资深作者米迦勒A.他,博士,戴维·希尔博士,佟浩达纳-法伯,和弗雷德里克P.罗斯,博士,多伦多大学的。作者是之前Kamburov,新平洋博士,博士,莱拉ghamsari,博士,达维特巴尔恰,布丽姬贝格,Pascal布劳恩,博士,马克布雷默,博士,马丁Broly,安妮Ruxandra carvunis,博士,丹搬运Zupan,伊丽莎白-丹恩,马提Dreze,博士,天使爱美丽dricot,张裕风扇,烦啊gebreab古铁雷斯,布莱恩,马德琳哈代,迈克金、鲁思基罗斯,卡佳的运气,博士,安得烈MacWilliams,瑞安Murray,亚历山大palagi,马修保林,约翰rasla,帕特里克赖克特,Viviana罗梅罗,朱莉sahalie,安玛丽Scholz,阿卡什Shah,云深,Kerstin spirohn、斯坦利潭、亚力山大特赫达,雪莉特里格,科尔文织女,珍妮佛沃尔什,米迦勒库斯克,博士,达纳法伯;茉莉如亨廷顿,博士,埃里克franzosa,博士,和玉霞,博士,麦克吉尔大学;ghiassian蒙契人苏珊,贺,博士,大夏尔马,博士,和艾伯特拉斯洛Barabasi,博士,东北大学;沙维尔rambout,博士,和克劳德twizere,博士,列日大学的列日,比利时;欧玛莱门斯,博士,伊利ruyssinck,和Jan USA博士,VIB在根特,比利时;西莉亚fontanillo,博士和哈维尔德拉斯里瓦斯博士,对萨拉曼卡、萨拉曼卡、西班牙大学;罗伯托Mosca博士,和帕特里克合,博士,研究在生物医学领域,提起巴塞罗那,西班牙;罗该,博士,树立康,博士,关宁林,博士,和什么的iakoucheva,博士,加利福尼亚大学的圣迭戈。
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