新研究发现了人类微生物组产生的数千种新蛋白质

2019-08-12 14:06 cnBeta.COM

  据外媒New Atlas报道,斯坦福大学科学家的一项备受关注的新研究揭示了人类微生物组中由细菌产生的数千种先前尚未发现的小蛋白质。几乎所有这些新描述的蛋白质都在人体中发挥未知功能,研究人员表示,他们的发现开辟了未来治疗药物开发的新前沿。

  “了解人体细胞与微生物组之间的接合点至关重要,”新研究的资深作者Ami Bhatt解释道。“它们如何‘沟通’?细菌菌株如何保护自己免受其他菌株的侵害?这些功能可能存在于非常小的蛋白质中,这可能比在细胞外分泌更大的蛋白质更有可能。”

  传统上,由于检测存在困难这些微小的蛋白质经常被研究人员忽视。它们通常长度小于50个氨基酸,并且最有可能在细菌菌株和它们栖息的宿主之间起关键的通讯功能。为了追踪这些小信号蛋白,研究人员放大了细菌基因组。

  “细菌基因组就像一本长字母的书,其中只有一些编码了制作蛋白质所必需的信息,”Bhatt说道。“传统上,我们通过搜索表明‘开始’和‘停止’信号的组合来识别本书中蛋白质编码基因的存在,这些信号将基因夹在中间。这适用于较大的蛋白质。但是蛋白质越小,更有可能的是,这种技术会产生大量误报,使结果变得混乱。“

  研究人员使用一种新颖的计算方法进行了一项比较基因组学研究,揭示了超过4000个蛋白质家族,其中大部分从未被发现过。这一发现的绝对数量令研究小组感到惊讶,该研究小组预计可能会发现几百种新的小蛋白质编码基因,但却发现了数千种。

  该论文发表在《Cell》杂志上,研究人员对所有4539个新发现的小蛋白家族进行了全面总结,基本上是未来研究的大型新目录。下一步他们将开始了解这些新型小蛋白质的机械功能,为潜在的新抗生素或其他治疗人类用途的药物敞开大门。

  “小蛋白质可以快速合成,可以被细菌用作生物开关,在功能状态之间切换或触发其他细胞的特定反应,”Bhatt说道。“它们比较大的蛋白质更容易研究和操作,这可能促进药物开发。我们预计这将成为研究生物学的一个有价值的新领域。”

责编:陶宗瑶
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