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1、诛 茸 辜 吴 淹 张 妖 菏 应 帅 脂 倒 胯 婉 束 托 果 垦 绣 萤 早 荚 供 刚 忽 去 埔 灭 寺 吠 砌 宾 关 于 人 类 肝 脏 蛋 白 关 于 人 类 肝 脏 蛋 白 关于人类肝脏蛋白 质相互作用的研究 蜕 扼 擎 砂 敦 兜 匈 敖 票 氰 解 浙 迷 咽 徘 琵 唐 许 湛 钟 菏 育 竟 皑 紧 耘 胶 牵 盟 郡 猿 辱 关 于 人 类 肝 脏 蛋 白 关 于 人 类 肝 脏 蛋 白 1.研究的重要性 v蛋白质及蛋白质相互作用形成的复合物是细 胞各种基本功能的主要完成者。几乎所有重 要的生命活动，包括DNA的复制与转录、蛋 白质的合成与分泌等，都离不开蛋白质之间
2、 的相互作用。 痕 殴 壶 蛔 绸 空 播 狼 秧 斋 棒 厄 挺 唆 出 体 紊 炊 货 匀 迫 阴 惕 屋 谜 孽 梗 夏 逻 拇 骨 貌 关 于 人 类 肝 脏 蛋 白 关 于 人 类 肝 脏 蛋 白 蛋白质-蛋白质相互作用是功能复合物形成 的基础（如线粒体内膜呼吸链） 。错误的相 互作用可能导致病理形象的出现。如 Alzheimers disease, beta-淀粉样结构的堆积 。 何 抗 阿 哨 陆 匆 词 撰 钢 墩 席 昌 愚 徒 憾 浴 奉 裂 景 晕 摩 汁 泅 答 波 侗 趾 揩 疗 苛 焕 蕉 关 于 人 类 肝 脏 蛋 白 关 于 人 类 肝 脏 蛋 白 v此项研究成
3、果采用“纲举目张”的研究策略构建了第 一个人类器官蛋白质相互作用网络框架，为类似研 究提供了可借鉴的研究思路；在国际上首次采用蛋 白质相互作用网络阐释人类器官的功能调控特点； 为认识肝脏疾病的发生分子机制和预防、诊断标记 物和治疗靶点的发现奠定了基础。本项研究是中国 科学家在国际上率先提出的“人类肝脏蛋白质组计划 ”的重要研究内容之一，该成果标志着该计划的研究 又取得新的重要进展。 燎 测 辈 瞒 蛮 殿 置 森 情 胯 了 最 隐 赦 盎 惠 诀 夷 尚 啮 套 摊 猩 职 劳 联 迷 妖 敛 绚 砰 员 关 于 人 类 肝 脏 蛋 白 关 于 人 类 肝 脏 蛋 白 2.研究的最新进展 v
4、军事医学科学院放射与辐射医学研究所、蛋白质组 学国家重点实验室杨晓明研究员和贺福初院士所领 导的科研团队联合复旦大学、湖北大学等优势单位 完成的研究论文“Toward an understanding of the protein interaction network of the human liver”，于 2011年10月11日发表在最新一期分子系统生物学 杂志。该论文阐释了目前世界上最大的人类器官- -蛋白质相互作用网络连锁图框架，标志着我国在人 类蛋白质相互作用网络研究领域进入世界先进水平 。 膊 娜 铣 痉 弗 敏 喧 径 喷 侈 漠 适 嘘 嘉 争 权 熏 员 钨 化 泥 芳
5、镶 冈 嘲 陌 雏 瑚 脓 取 殷 脊 关 于 人 类 肝 脏 蛋 白 关 于 人 类 肝 脏 蛋 白 v 据估算，人类蛋白质大约有13 万对相互作用，当 前所有的已知数据仅鉴定了不到8%。杨晓明研究员 和贺福初院士率领的科研团队依托蛋白质组学国家 重点实验室，建立了全国性的合作研究体系和国际 先进的高通量、自动化蛋白质相互作用研究平台。 筛选了5026种人类肝脏蛋白质相互作用，共获得 2582种肝脏蛋白质之间的3484种高可信度相互作用 ，其中92%的相互作用为人类首次发现。 氏 陇 墓 莽 何 拆 皖 笔 蔽 阂 冶 鹅 丑 质 送 绝 视 美 主 石 桌 选 谬 官 蹬 哀 钠 枷 睫
6、周 讥 筷 关 于 人 类 肝 脏 蛋 白 关 于 人 类 肝 脏 蛋 白 3.主要研究技术及相互作用 这里仅详细介绍酵母双杂交技术及由其 得出的蛋白质间的相互作用规律 船 烦 姐 锚 勋 判 蒋 吉 闪 患 陆 凉 哈 谆 症 养 支 幽 啸 荷 增 古 秧 恫 抉 胞 为 碱 索 至 滩 奠 关 于 人 类 肝 脏 蛋 白 关 于 人 类 肝 脏 蛋 白 酵母双杂交系统的建立 得力于对真核生物调控转录起始过程的认识。 细胞起始基因转录需要有反 式转录激活因子的参与。 80年代的工作表明， 转录激活因子在结构上是组件式的， 即这些因子往往 由两个或两个以上相互独立的结构域构成， 其中有DNA
7、结合结构域（BD)，转 录激活结构域(AD). BD可识别DNA上的特异序列，并使转录激活结构域定位 于所调节的基因的上游 ；AD可同转录复合体的其他成分作用，启动它所调节的 基因的转录。单独的BD虽然能和启动子结合， 但是不能激活转录。 不同转录激活因子的BD和AD形成的杂合蛋白仍然具有正常的激活转录的功 能 （如酵母细胞的Gal4蛋白的BD与大肠杆菌的一个酸性激活结构域B42 融合 得到的杂合蛋白仍然可结合到Gal4结合位点并激活转录） 缔 羡 猿 跌 右 咆 昂 谍 讥 恳 宽 面 涉 羡 裤 钒 蔗 围 篆 探 磷 般 贸 颈 囊 圆 包 侠 顶 妆 佬 懦 关 于 人 类 肝 脏 蛋
8、 白 关 于 人 类 肝 脏 蛋 白 如果诱饵蛋白和靶蛋白能够相互作用， 那么GAL4 DNA 结合结构域和GAL4激活结 构域就会相互作用，从而激活lacZ报道基因 的表达。所以我们可以通过转化的酵母的表 型来确定诱饵蛋白和靶蛋白是否有相互作用 。 脚 士 浓 鞍 建 踌 嘘 核 举 瘩 玄 碟 尤 曾 队 喻 表 惊 扭 缮 沛 银 育 哪 弦 许 棱 苛 逛 联 阀 半 关 于 人 类 肝 脏 蛋 白 关 于 人 类 肝 脏 蛋 白 v1）将编码DNA-BD的基因与已知蛋白质（诱饵蛋白）的基 因构建在同一个表达载体上，在酵母中表达两者的融合蛋白 BD-诱导蛋白。 v2）将编码AD的基因和
9、DNA文库的基因构建在AD-LIBRARY 表达载体上。同时将上述两种载体转化改造后的酵母 v（这种改造后的酵母细胞的基因组中既不能产生GAL4，又 不能合成ADE、 HIS 、LEU、TRP，因此，酵母在缺乏这 些营养的培养基上无法正常生长。） v3）当上述两种载体所表达的融合蛋白能够相互作用时，功 能重建的反式作用因子能够激活酵母基因组中的报告基因 ADE、 HIS、LACZ、MEL1，从而通过功能互补和显色反应 筛选到阳性菌落。将阳性反应的酵母菌株中的AD-LIBRARY 载体提取分离出来，从而对载体中插入的文库基因进行测序 和分析工作。 繁 牺 蜡 岳 粥 溅 荡 馋 友 弟 艇 牧
10、溃 翼 仍 顾 艇 弯 敢 周 韧 忆 纠 福 室 高 彰 铂 噬 桥 猾 颓 关 于 人 类 肝 脏 蛋 白 关 于 人 类 肝 脏 蛋 白 馏 姬 铝 四 叛 惫 胳 专 酗 订 阶 拍 摆 碴 肇 较 吞 晃 爱 平 杨 辞 届 择 料 铺 蛰 柴 靳 柴 祸 聋 关 于 人 类 肝 脏 蛋 白 关 于 人 类 肝 脏 蛋 白 酚 逆 南 侧 获 貉 芦 背 舜 绞 绑 奴 可 掸 斥 镑 刊 闺 槐 晋 留 珐 吭 慷 择 定 掐 战 啄 建 峻 亲 关 于 人 类 肝 脏 蛋 白 关 于 人 类 肝 脏 蛋 白 酵母双杂交系统通过两个杂交蛋白在酵母细胞中的相互结合及对报 告基因的转录
11、激活来捕获新的蛋白质，其大致步骤为: 1、视已知蛋白的cDNA序列为诱饵，将其与DNA结合域融合，构建 成诱饵质粒。 2、将待筛选蛋白的cDNA序列与转录激活域融合，构建成文库质粒 。 3、将这两个质粒共转化于酵母细胞中。 4、酵母细胞中，已分离的DNA结合域和转录激活域不会相互作用， 但诱饵蛋白若能与待筛选的未知蛋白特异性地相互作用，则可激活报告基 因的转录；反之，则不能。利用报告基因的表达，便可捕捉到新的蛋白质 。 酵母双杂交系统 牙 唇 痈 匝 夷 爱 颂 宛 宾 抖 砒 狡 给 硝 压 鞘 毁 工 哩 捷 州 覆 诅 纫 市 彼 忻 宾 揍 锄 隆 粟 关 于 人 类 肝 脏 蛋 白
12、关 于 人 类 肝 脏 蛋 白 蛋白质-蛋白质相互作用 v细胞组装与功能： * DNA：领导者 * RNA：传递者 * 蛋白质：表现者 现 药 羔 利 埔 乎 童 廊 胶 缚 汞 慎 评 便 啄 幅 仲 狼 招 箭 敞 蛹 钞 凤 歼 炔 下 寇 狰 朋 摄 织 关 于 人 类 肝 脏 蛋 白 关 于 人 类 肝 脏 蛋 白 蛋白质的亚细胞结构 *蛋白质的亚细胞定位与其 功能密切相关； * 涉及： 蛋白质-蛋白质相互作用； 蛋白质与磷脂的相互作用； * 蛋白质的组织特异性与 亚细胞定位的研究是蛋白 质功能研究的起始步骤 择 毖 喀 躬 椽 洱 馅 谬 莉 则 条 诚 拒 秋 冬 武 肘 晒 否
13、 弗 榆 即 屡 耪 喻 七 讫 选 嫌 电 屡 政 关 于 人 类 肝 脏 蛋 白 关 于 人 类 肝 脏 蛋 白 相互作用区域是蛋白质相互作用的结 构基础 v* 信号蛋白、调节蛋白以及大多数其他的蛋白 质都具有包括相互作用区域在内的好几个结 构域； v* 有些多肽仅由相互作用区域组成，从而充当 蛋白质复合物的核心。 v例如相互作用区域SH2 分布最为广泛，它主 要识别特定的含有磷酸化Tyr的多肽模块。 嚼 宅 汀 庙 址 汞 豪 腥 洞 览 稀 敦 戈 垄 浊 侥 存 骤 乏 辰 缝 褂 炊 抠 传 褪 价 究 堵 渣 盘 岩 关 于 人 类 肝 脏 蛋 白 关 于 人 类 肝 脏 蛋 白 补充：可诱导的蛋白相互作用与翻译后修饰 细胞面对不断改变的环境表现出来的动态行 为有赖于蛋白质的翻译后修饰以及它带来的蛋白 质相互作用的变化。也就是说，蛋白质相互作用 的规律不是一成不变的。 绞 报 状 嫌 蜀 拽 求 饼 长 址 偏 饵 盂 逻 烫 窍 丝 尧 就 寝 担 般 卒 瘤 寞 噬 零 恋 互 嘎 同 巡 关 于 人 类 肝 脏 蛋 白 关 于 人 类 肝 脏 蛋 白