據(jù)外媒New Atlas報(bào)道,斯坦福大學(xué)科學(xué)家的一項(xiàng)備受關(guān)注的新研究揭示了人類微生物組中由細(xì)菌產(chǎn)生的數(shù)千種先前尚未發(fā)現(xiàn)的小蛋白質(zhì)。幾乎所有這些新描述的蛋白質(zhì)都在人體中發(fā)揮未知功能,研究人員表示,他們的發(fā)現(xiàn)開辟了未來治療藥物開發(fā)的新前沿。
“了解人體細(xì)胞與微生物組之間的接合點(diǎn)至關(guān)重要,”新研究的資深作者Ami Bhatt解釋道。“它們?nèi)绾?lsquo;溝通’?細(xì)菌菌株如何保護(hù)自己免受其他菌株的侵害?這些功能可能存在于非常小的蛋白質(zhì)中,這可能比在細(xì)胞外分泌更大的蛋白質(zhì)更有可能。”
傳統(tǒng)上,由于檢測存在困難這些微小的蛋白質(zhì)經(jīng)常被研究人員忽視。它們通常長度小于50個氨基酸,并且最有可能在細(xì)菌菌株和它們棲息的宿主之間起關(guān)鍵的通訊功能。為了追蹤這些小信號蛋白,研究人員放大了細(xì)菌基因組。
“細(xì)菌基因組就像一本長字母的書,其中只有一些編碼了制作蛋白質(zhì)所必需的信息,”Bhatt說道。“傳統(tǒng)上,我們通過搜索表明‘開始’和‘停止’信號的組合來識別本書中蛋白質(zhì)編碼基因的存在,這些信號將基因夾在中間。這適用于較大的蛋白質(zhì)。但是蛋白質(zhì)越小,更有可能的是,這種技術(shù)會產(chǎn)生大量誤報(bào),使結(jié)果變得混亂。“
研究人員使用一種新穎的計(jì)算方法進(jìn)行了一項(xiàng)比較基因組學(xué)研究,揭示了超過4000個蛋白質(zhì)家族,其中大部分從未被發(fā)現(xiàn)過。這一發(fā)現(xiàn)的絕對數(shù)量令研究小組感到驚訝,該研究小組預(yù)計(jì)可能會發(fā)現(xiàn)幾百種新的小蛋白質(zhì)編碼基因,但卻發(fā)現(xiàn)了數(shù)千種。
該論文發(fā)表在《Cell》雜志上,研究人員對所有4539個新發(fā)現(xiàn)的小蛋白家族進(jìn)行了全面總結(jié),基本上是未來研究的大型新目錄。下一步他們將開始了解這些新型小蛋白質(zhì)的機(jī)械功能,為潛在的新抗生素或其他治療人類用途的藥物敞開大門。
“小蛋白質(zhì)可以快速合成,可以被細(xì)菌用作生物開關(guān),在功能狀態(tài)之間切換或觸發(fā)其他細(xì)胞的特定反應(yīng),”Bhatt說道。“它們比較大的蛋白質(zhì)更容易研究和操作,這可能促進(jìn)藥物開發(fā)。我們預(yù)計(jì)這將成為研究生物學(xué)的一個有價(jià)值的新領(lǐng)域。”
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