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人体的运转方式正在像一本书一样向我们敞开。 基因组、蛋白质组、转录组……浩瀚的数据海洋将生命前所未有地详细拆解，但是这些静态的字符，如何展现机体繁杂的动态之美呢？ 今日《自然》杂志发表了迄今为止所构建的最大规模的人类蛋白质互作组（HuRI），通过30亿次实验发现了人体内50000余种蛋白交互，涉及超过8000种蛋白质，数据库规模大到之前的4倍。[1] 这项研究由Dana-Faber癌症研究所的四位科学家领衔，跨越了近十年的努力，研究人员来自美国、加拿大、西班牙、比利时、法国、以色列等国家，总人数超过80名。  图片来自科研团队 人体由数十亿个细胞组成，每个细胞都具有复杂的生命活动，这大部分是由蛋白质的相互作用来实现的。此前的人类基因组计划为我们提供了生命运行的基础蓝图，但是只有理解了这些单个的分子是如何交互的，我们才真正理解了生命的运作方式，才能破解生理和疾病的奥秘。 人类基因组编码的蛋白质超过两万个。目前为止，系统地在正常的生理和病理细胞环境下识别内源性蛋白-蛋白相互作用（PPIs）还是一件不可能的事情，科学家们也是想出了一些替代的方法来做研究。 目前普遍采用的方法，比如在永生细胞中表达外源蛋白，或者在细胞模型中检测蛋白相互作用，这已经带来了一些常见功能蛋白的相互作用图谱。 本次研究使用的是酵母双杂交法（Y2H），简单来说就是把要测试的蛋白两两组合在酵母中表达，如果这两种蛋白能够产生相互作用，就能够启动酵母的特殊分子开关，驱使酵母生长。这样只要看酵母的生长状况，就能够确定可以产生相互作用的蛋白组合了。  Y2H法 根据人类ORFeome V9.1，研究一共纳入了17408种蛋白。为了检测出尽可能多的PPI，研究者们使用了三种不同的酵母系统，而且每个体系都做了三次重复实验，这就使得实验的规模变得非常夸张，单个测试的数量竟然达到了30亿次。 同时，在酵母双杂交体系中检测出的PPI，还要再次进行验证，最终确认的是52569个PPI，涉及8275个蛋白质。 此前该研究团队已经用相同的方法构建了HI-II-14，包括约14000个PPIs和4000个蛋白质。本次发表的HuRI规模则扩大了4倍。 当然，HuRI也还没有完全解析人体内所有的蛋白互作。考虑到酵母载体的限制，很多蛋白之间的交互无法启动，根据研究者的估计，HuRI应当呈现了全部蛋白互作的2-11%。  HuRI中用不同颜色表示出的蛋白功能群 那么HuRI有什么用呢？ 说句实话，人类目前对人体蛋白质功能的认识还只是沧海一粟。且往往集中在功能关键的极小一部分蛋白质上，还有大把的未知等待发现。而从HuRI中我们可以发现前所未知的蛋白质相互作用，并且具有相似交互的蛋白质可能也具有类似的功能，HuRI就成为我们发现新蛋白功能的一种有效工具。 其实为了验证，研究者们已经找到了不少和程序性细胞死亡、细胞外囊泡转运等过程有关的新功能蛋白。 此外，细胞中蛋白质的表达具有高度的时间、空间特异性，结合组织特异性转录组或蛋白质组，就可以破译不同生理过程中的蛋白质网络，也可以针对单个蛋白在网络中的功能来探索。把同样的套路换到病理环境中，我们就能够找到潜在的疾病治疗靶点。  组织特异的PPIs HuRI和此前发表的全部人类蛋白相互作用数据都可以在http:///获取。自从去年4月在bioRxiv发表以来，已有超过一万五千人使用了这些新数据。 我们对生命探索的边界还在继续扩大。 编辑神叨叨 全体奇点糕呕心沥血呕心沥血呕心沥血打造的重磅音频课程《医学趋势50讲》终于上线了。我们一口气帮你同步了全球医学前沿领域最重磅的进展。只需500分钟，让你彻底搞懂最重磅的医学前沿进展。 课程亮点如下： 1、全面：一网打尽最重磅的医学前沿进展。 在这套《医学趋势50讲》中，我们囊括了免疫治疗、干细胞、微生物、人工智能、二代测序，抗癌新药研发等15个重要的前沿领域，帮你将全球最顶尖的科研成果一举收入囊中。 2、紧跟趋势：帮你无缝同步全球认知。 奇点跨学科专业知识团队，依靠强大的自有数据库系统，每天跟踪全球3000多本医学与生命科学领域的重要期刊，实时把握医学前沿科技最强劲的脉搏。和全球认知同步，你不需要费心费力，我们把全球脉动送到你的耳边。 3、有趣易懂：不用绞尽脑汁，就能理解全球医学顶尖难题。 医学和生命科学领域的论文往往晦涩难懂，再加上语言的隔阂，导致很多人对此望而却步。这一次，我们帮你把艰深晦涩的前沿学术调制成清新爽口的科学小品，让你在享受科学之美的同时，轻轻松松理解医学顶尖难题。和全球最聪明的大脑思考同样的问题，你也可以。 |
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