科學家繪出人類與病毒蛋白質間作用圖譜,揭示病毒感染人機制

2020-12-21 澎湃新聞

科學家繪出人類與病毒蛋白質間作用圖譜，揭示病毒感染人機制

劉海英/科技日報

2019-09-02 08:26

美國哥倫比亞大學研究人員開發出一種用於推斷病毒蛋白質和人類蛋白質間相互作用的計算框架，利用該方法獲取了大量關於病毒是如何感染人類的信息，並繪製出了所有已知可感染人類的病毒與其感染細胞間蛋白質相互作用的圖譜。相關論文發表在近日的《細胞》雜誌上。

病毒是細胞內的寄生微生物，它會通過蛋白質間的相互作用來利用細胞機制，而細胞也同樣依靠這種作用來啟動應對病毒入侵的免疫反應機制。因此，了解蛋白質間的相互作用對於理解病毒與宿主細胞的關係至關重要。

目前，科學家主要通過高通量方法來研究蛋白質間的相互作用，雖然獲取了很多新發現，但這種方法在可擴展性方面的不足也限制了研究。此次，哥倫比亞大學研究人員開發的計算框架P-HIPSTer，利用蛋白質結構信息推斷病毒蛋白和人類蛋白之間的相互作用，能有效彌補高通量方法擴展性不足的缺陷。

通過P-HIPSTer，研究人員對已知的1000餘種可感染人類的病毒及其編碼的大約13000種蛋白質進行了研究，最終繪製出人類—病毒蛋白質間相互作用圖譜。該圖譜涵蓋了大約28.2萬個可能的相互作用蛋白對，其所揭示的生物學信息對人類免疫學和傳染病研究具有重要價值。

除了確認人類—病毒蛋白質相互作用外，P-HIPSTer還幫研究人員獲取了大量關於病毒如何感染人類細胞並導致疾病的信息，包括雌激素受體在調節寨卡病毒感染中的作用、人乳頭瘤病毒如何導致癌症、病毒如何影響人類基因組等等。

研究人員表示，目前科學家對病毒蛋白質與人類蛋白質間相互作用的了解並不深入，希望新繪製的圖譜能為科學界提供更多的研究資源，幫助科學家獲取更多的生物學信息。下一步，他們打算將P-HIPSTer用於一些更複雜病原體，如寄生蟲和細菌的研究；而未來，他們可能用這一工具來研究影響農作物或牲畜的病毒或病原體。

（原標題：科學家繪出人類與病毒蛋白質間相互作用圖譜 揭示病毒感染人類的機制）

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