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揭开微蛋白的奥秘

本站发布时间:2024-03-29 02:10:38

西北医学院的科学家开发了一种识别和表征微蛋白的方法—根据发表在《自然通讯》上的研究结果,这一发展为从分子水平了解生理学和疾病打开了大门,而这在以前是不可能的

微蛋白是一种长度小于100个氨基酸的蛋白质,在最近的技术发展使科学家能够检测到它们之前,它们在很大程度上没有得到重视。麦考密克工程学院药理学助理教授、该研究的高级作者Zhe Ji博士说,正因为如此,微蛋白并没有得到很好的表征或理解

“非基因组蛋白质或微蛋白质是一个相对较新的领域,”Ji说,他也是西北大学Robert H.Lurie癌症综合中心的成员

“这些微蛋白的中位长度约为20个氨基酸,其中大多数不稳定,降解很快。然而,有些是稳定的,确实具有生物功能,我的实验室想了解区分这些稳定和不稳定微蛋白的分子特征。”

在这项研究中,Ji和他的合作者使用核糖体图谱数据来表征人类、小鼠、斑马鱼、蠕虫和酵母中的微蛋白。季实验室还开发了一种低输入、快速的核糖体图谱分析方法,这在之前的一项研究中有详细介绍

然后,研究作者根据微蛋白的特征开发了一个逻辑回归模型,以确定每个微蛋白在人类中稳定的可能性

“我们的模型有效地解释了两组微蛋白:为什么其中一些是稳定的和可检测的,为什么有些不是,”季说。“当一个微蛋白更长、更保守,也有一个结构域时,它会更稳定,这是有道理的。”他说,通过在培养细胞中选择性表达微蛋白来验证第一轮发现,季和他的同事提出,大约有4000个微蛋白可能在人类中稳定表达

“我们工作中的一个令人惊讶的发现是,这些稳定的人类微蛋白大多长度较长(通常>60个氨基酸),但在哺乳动物中的保守性较差。这意味着,我们基因组编码的细胞中的许多物种特异性年轻蛋白被文献忽视了,”季说

“这项工作基本上为我们表征这些微蛋白开辟了可能性。我们发现其中一些是人类特异性的,一些可能是小鼠特异性的。因此,这表明在这些我们所知甚少的不同物种中可能存在数千种功能性微蛋白。”

Ji说:“我们还计划研究它们在免疫学、癌症和神经元疾病等不同生物条件下的功能。”。“微蛋白都可以在那里发挥功能。”

More information: Haiwang Yang et al, Widespread stable noncanonical peptides identified by integrated analyses of ribosome profiling and ORF features, Nature Communications (2024). DOI: 10.1038/s41467-024-46240-9

Journal information: Nature Communications

Provided by Northwestern University

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