美國哥倫比亞大學(xué)研究人員開發(fā)出一種用于推斷病毒蛋白質(zhì)和人類蛋白質(zhì)間相互作用的計(jì)算框架，利用該方法獲取了大量關(guān)于病毒是如何感染人類的信息，并繪制出了所有已知可感染人類的病毒與其感染細(xì)胞間蛋白質(zhì)相互作用的圖譜。相關(guān)論文發(fā)表在近日的《細(xì)胞》雜志上。
病毒是細(xì)胞內(nèi)的寄生微生物，它會(huì)通過蛋白質(zhì)間的相互作用來利用細(xì)胞機(jī)制，而細(xì)胞也同樣依靠這種作用來啟動(dòng)應(yīng)對(duì)病毒入侵的免疫反應(yīng)機(jī)制。因此，了解蛋白質(zhì)間的相互作用對(duì)于理解病毒與宿主細(xì)胞的關(guān)系至關(guān)重要。
目前，科學(xué)家主要通過高通量方法來研究蛋白質(zhì)間的相互作用，雖然獲取了很多新發(fā)現(xiàn)，但這種方法在可擴(kuò)展性方面的不足也限制了研究。此次，哥倫比亞大學(xué)研究人員開發(fā)的計(jì)算框架P-HIPSTer，利用蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)信息推斷病毒蛋白和人類蛋白之間的相互作用，能有效彌補(bǔ)高通量方法擴(kuò)展性不足的缺陷。
通過P-HIPSTer，研究人員對(duì)已知的1000余種可感染人類的病毒及其編碼的大約13000種蛋白質(zhì)進(jìn)行了研究，最終繪制出人類—病毒蛋白質(zhì)間相互作用圖譜。該圖譜涵蓋了大約28.2萬個(gè)可能的相互作用蛋白對(duì)，其所揭示的生物學(xué)信息對(duì)人類免疫學(xué)和傳染病研究具有重要價(jià)值。
除了確認(rèn)人類—病毒蛋白質(zhì)相互作用外，P-HIPSTer還幫研究人員獲取了大量關(guān)于病毒如何感染人類細(xì)胞并導(dǎo)致疾病的信息，包括雌激素受體在調(diào)節(jié)寨卡病毒感染中的作用、人乳頭瘤病毒如何導(dǎo)致癌癥、病毒如何影響人類基因組等等。
研究人員表示，目前科學(xué)家對(duì)病毒蛋白質(zhì)與人類蛋白質(zhì)間相互作用的了解并不深入，希望新繪制的圖譜能為科學(xué)界提供更多的研究資源，幫助科學(xué)家獲取更多的生物學(xué)信息。下一步，他們打算將P-HIPSTer用于一些更復(fù)雜病原體，如寄生蟲和細(xì)菌的研究；而未來，他們可能用這一工具來研究影響農(nóng)作物或牲畜的病毒或病原體。
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