2019-08-04 22:28:01
蛋白质复合物发现的新技术为生物技术和作物改良带来了希望

活细胞通过形成稳定的蛋白质复合物来生存和适应,这些复合物允许它们调节蛋白质活性,进行机械功并将信号转化为可预测的反应,但鉴定这些复合物中的蛋白质在技术上具有挑战性。普渡大学的研究人员已经开发出一种方法来同时预测数千种蛋白质复合物的组成,这一发现将加速有关细胞功能的发现。

该方法预测从活细胞中提取的天然存在的蛋白质复合物的组成。它比使用大规模克隆,亲和标记或抗体鉴定蛋白质复合物组分的传统方法明显更快且更便宜。该方法有可能帮助科学家了解数千种蛋白质复合物如何协同作用,使植物细胞能够正常生长并对不断变化的环境做出反应。

普渡大学植物学和植物病理学系的教授Daniel Szymanski和研究生Zach McBride和Youngwoo Lee根据大小和电荷分离了数千种蛋白质,并使用质谱法预测哪些蛋白质可能彼此结合并形成稳定蛋白复合物。在这种有关联的方法中,形成稳定复合物的蛋白质应该使用任何分离策略相互纯化。

Szymanski的团队也验证了这个过程。该团队证实了许多已知和新型蛋白质复合物的存在,这些复合物是从分析方法预测的。

“从这些分离中,我们获得了数千种蛋白质的洗脱谱,”Szymanski说,他的研究结果发表在“分子与细胞蛋白质组学”杂志上。 “我们可以将来自色谱柱的所有蛋白质谱数据结合起来,确定彼此最相似的洗脱谱,并预测哪些蛋白质在物理上相互关联。”

一旦确定了蛋白质复合物,科学家就可以确定它们在细胞中的功能,如何调节细胞通路,这些蛋白质如何影响细胞信号传导等等。 Szymanski说,该方法适用于任何具有测序基因组的生物,包括玉米,大豆,水稻和棉花。

“这种方法已被用于全球分析不同基因型或不同条件下生长的植物中的蛋白质复合物。它就像一种新的表型分析工具,用于分析蛋白质丰度,结合配偶体和亚细胞定位的系统水平变化,”Szymanski说。

该方法可作为一种大规模的假设生成机器,可加速对植物细胞复杂运作的理解,并为研究人员提供有关植物如何适应热,水和其他胁迫的广泛知识。

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