摘要：团队合作对蛋白质至关重要。然而，关于哪些蛋白质团队在哪些组织中实际发挥作用，我们知之甚少。苏黎世联邦理工学院的系统生物学家开展的一项新的大规模研究正在重新绘制这一蓝图。

2025年05月14日 12:38广东

团队合作对蛋白质至关重要。然而，关于哪些蛋白质团队在哪些组织中实际发挥作用，我们知之甚少。苏黎世联邦理工学院的系统生物学家开展的一项新的大规模研究正在重新绘制这一蓝图。

人体及其器官由各种各样的细胞类型组成。尽管所有细胞都包含相同的基因，但它们的功能却大不相同 —— 部分原因是不同的蛋白质在每个细胞中相互作用。

苏黎世联邦理工学院的研究人员现已绘制出一份图谱，展示了哪些蛋白质在哪些组织中协同工作。这些发现将有助于更精确地识别疾病基因，并开发出只在需要的地方发挥作用的药物。

蛋白质很少单独发挥作用，而是以团队的形式工作：它们与其他蛋白质相互作用，例如形成复合物或参与生化信号级联反应。

为了更好地理解细胞在人体不同组织或器官中的功能，科学家们首先必须弄清楚哪些蛋白质在协同工作，以及它们的协作方式在不同细胞类型之间有何差异。苏黎世联邦理工学院分子系统生物学研究所教授Pedro Beltrao表示：“如果我们了解特定的蛋白质相互作用，就能更好地理解肝细胞和脑细胞的区别。”

然而，目前尚不清楚这些蛋白质相互作用中哪些在全身普遍存在，哪些是特定组织所特有的。其中一个原因是，通过实验室实验系统地研究蛋白质相互作用成本高昂、耗时且复杂。

筛选海量数据集

因此，Pedro Beltrao和他的同事选择利用生物信息学，挖掘现有的蛋白质组（在给定时间内细胞中存在的所有蛋白质的总和）数据集。

在整理这项刚刚发表于《自然生物技术》杂志的研究时，苏黎世联邦理工学院的研究人员梳理了来自 7800 多份人体活检样本的蛋白质组数据。基于这些庞大的数据集，研究人员随后对 11 种不同组织类型中的组织特异性蛋白质相互作用进行了量化。

四分之一的相互作用具有组织特异性

苏黎世联邦理工学院的研究人员发现，实际上每四分之一的蛋白质相互作用都具有组织特异性。例如，一种相互作用可能只发生在肝脏组织中，而在所研究的其他 10 种组织类型中则不会出现。Beltrao认为，大多数组织特异性差异是由于每种细胞类型都有不同的区室。细胞区室是细胞内特定的区域，某些化学反应在这些区域发生，部分蛋白质相互作用也在此处进行。

大脑及其神经连接（突触）中存在数量特别多的组织特异性蛋白质相互作用。为了研究突触中的蛋白质团队，Beltrao和他的同事使用了苏黎世联邦理工学院教授Bernd Wollscheid在其实验室收集的数据。

开发更具针对性的药物

对器官特异性蛋白质相互作用的了解有助于研究人员更好地理解疾病机制并识别疾病基因，从而基于这些知识开发出更好的药物。

Beltrao解释说：“协同工作的蛋白质通常也会影响同一种疾病。所以，例如，如果我们能够确定哪些蛋白质只在神经细胞中协同工作，我们就能更好地确定与该疾病相关的基因。”

这些发现对药物研究也很有价值。如今的药物往往具有广泛的活性范围，因此会在治疗目标以外的身体部位产生不良副作用。这项研究的发现将帮助研究人员寻找作用于特定器官或组织中蛋白质的活性物质。由于其特异性，这将提高药物的安全性。

参考文献

A tissue-specific atlas of protein–protein associations enables prioritization of candidate disease genes

来源：营养和医学