Белки объединяются в белковые комплексы или молекулярные машины, выполняющие в клетках множество специфических биологических функций. Авторы исследования, опубликованного на этой неделе в журнале Nature, определили около 1000 молекулярных машин, критически важных для развития и выживания таких разнообразных видов, как морские анемоны, черви, мыши и люди.
Например, исследователи обнаружили идентичные белковые комплексы, необходимые клеткам, которые организуют правильное формирование головы и глаза у разных видов.Они также составили карту, какие белки слипаются, образуя комплексы — так называемые белок-белковые взаимодействия — раскрывая важные процессы для правильного функционирования клеток.
«По сути, мы смогли построить своего рода диаграмму сборки, показывающую, как тысячи различных белков объединяются, чтобы выполнять свои надлежащие роли в клетках большинства видов животных», — сказал ведущий исследователь UT Austin Эдвард Маркотт, профессор молекулярных биологических наук. . «Белковые сборки у людей часто были идентичны таковым у других видов. Это не только подтверждает то, что мы уже знаем о нашем общем эволюционном происхождении, но и имеет практическое значение, давая возможность изучать генетические основы широкого спектра заболеваний и то, как они представлены у разных видов ".Доказательство этих общих черт предоставит исследователям больше возможностей для изучения белков болезней и изучения того, как они собираются у разных видов.
«Понимая, как белковые комплексы встречаются у очень разных организмов, мы можем найти их значение для человека и здоровья человека», — добавил Маркотт.В исследовании использовалась высокопроизводительная масс-спектрометрия, при этом исследователи собирали данные о клеточных белках девяти видов, представляющих широкий срез животного царства. Изученные виды включали червей, мух, мышей, людей, морских ежей, морских анемонов и лягушек и даже слизевую плесень и обычные пекарские дрожжи. Данные масс-спектрометрии были сопоставлены с известной геномной информацией.
«Для меня основным моментом исследования является его масштаб», — говорит Эндрю Эмили, профессор Центра Доннелли в Торонто, который совместно руководил исследованием. «Мы утроили количество известных белковых взаимодействий для каждого вида. Таким образом, для всех животных мы теперь можем с большой уверенностью прогнозировать более 1 миллиона белковых взаимодействий — принципиально« большой шаг », продвигающий цели вперед с точки зрения сетей взаимодействия белков ".Это исследование основано на более ранней статье, в которой рассматривались только белковые комплексы человека. Это исследование было опубликовано в журнале Cell в 2012 году.
В текущем более широком исследовании использовалось более чем годовое распределение времени масс-спектрометра между двумя учреждениями, что сделало его одним из крупнейших когда-либо проводившихся исследований белковых комплексов.