Ученые давно размышляли о природе темного протеома, области белков, которые полностью неизвестны, но недавнее исследование CSIRO нанесло на карту границы этих темных областей, что приблизило нас на один шаг к открытию полной структуры и функции всех белков. белки.Работа, проведенная доктором Шоном О’Донохью, специалистом по визуализации данных из CSIRO и Института Гарвана, была опубликована в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.
По мере того, как знания о трехмерных структурах белков продолжают расширяться, мы можем идентифицировать области внутри каждого белка, которые отличаются от любой области, структура которой была определена экспериментально, что привело к появлению «темного протеома».«Эти темные области не похожи ни на одну из известных структур, поэтому их невозможно предсказать», — сказал доктор О’Донохью.«Выявление этих областей очень увлекательно, поскольку теперь у нас есть карта, на которой можно сосредоточить наши исследовательские усилия».«Наша карта определяет границы прямо на грани знаний о белках».
Исследование дало некоторые удивительные результаты, в том числе то, что почти половина протеома у эукариот темная и имеет неожиданные особенности, в том числе связь с секреторными тканями, дисульфидные связи, низкую эволюционную консервацию и очень мало известных взаимодействий с другими белками.
Эта работа поможет будущим исследованиям пролить свет на оставшийся темный протеом, раскрывая молекулярные процессы жизни, которые в настоящее время неизвестны.Он также может дать представление о заболеваниях, связанных с белками, таких как рак, диабет 2 типа и многих нейродегенеративных заболеваниях, таких как болезнь Паркинсона и болезнь Альцгеймера.
Молекулы белков составляют многие из основных элементов нашего тела, а темные белки — белки с совершенно неизвестной структурой — в изобилии присутствуют в коже, волосах и железах, которые производят слюну, сперму и молоко.«Темный протеом, несомненно, играет ключевую роль в здоровье человека, а также во многих других областях науки о жизни», — сказал д-р О’Донохью.«Мы считаем, что изучение темного протеома прояснит будущие направления исследований, как это сделали исследования темной материи в физике».
Открытие было сделано с помощью Aquaria, бесплатного веб-инструмента CSIRO, который использует данные из банка данных белков для создания трехмерных структурных моделей для 546 000 последовательностей белков.