研究人員已經設計出蛋白質複合物的周期表，可以更容易地可視化，理解和預測蛋白質如何結合以驅動生物過程。
由跨學科的研究人員團隊設計的一種新的蛋白質複合物「周期表」，提供了一種統一的方法來對蛋白質複合物進行分類和可視化，從而驅動了從DNA複製到催化代謝反應的廣泛生物過程。
該表發表在《科學》雜誌上，提供了一種新方法，可以查看幾乎所有已知的分子結構並預測如何製造新的分子結構，為研究進化和蛋白質工程提供了寶貴的工具。
通過使用該表，研究人員可以預測結構未知的蛋白質複合物的可能形式，估算全新結構的可行性，並在現有結構資料庫中識別可能的錯誤。它由劍橋大學和惠康基因組校區的研究人員領導的跨學科團隊創建。
幾乎每個生物過程都依賴於蛋白質以特定方式相互作用和組裝成複合物，許多疾病，例如阿爾茨海默氏病和帕金森氏病，都與複雜的組裝問題有關。尚未完全理解支持該組織的原理，但是新的元素周期表提供了關於蛋白質組裝的系統，有序的視圖，為理解生物學功能提供了可視工具。
該論文的第一作者，劍橋大學卡文迪許實驗室的物理學家塞巴斯蒂安·阿納特（Sebastian Ahnert）說：「我們給混亂的蛋白質複合物世界帶來了很多秩序。」 蛋白質可以繼續以這些簡單的方式結合，增加越來越多的複雜性，並導致各種各樣的結構。我們所做的是基於基本原理的分類，可以幫助人們處理複雜性。」
Ahnert補充說，該規則的例外本身很有趣，並且是繼續研究的主題。
該研究的合著者喬·馬什說：「進化引起了各種各樣的蛋白質複合物，似乎有些混亂。」喬·馬什曾是惠康基因組校區的成員，現在是愛丁堡大學MRC人類遺傳學部門的成員。「但是，如果您分解蛋白質變成複合物的步驟，則有一些基本規則可以解釋迄今為止人們觀察到的幾乎所有裝配。」
舞廳舞可以看作是華爾茲舞，狐步舞和恰恰舞的無窮無盡的即興表演的結合。類似地，蛋白質複合物裝配體的「舞蹈」可以看作是二聚化（一個加倍，變成兩個），環化（一個形成三個或三個以上的環）和亞基加成（兩個不同的蛋白質相互結合）的無盡變化。 。由於這些事件以相當可預測的方式發生，因此它並不像您想的那樣難以預測新蛋白質的形成方式。
一些蛋白質複合物（稱為同聚物）具有單個蛋白質的多個副本，而另一些蛋白質（稱為異聚體）則由幾種不同類型的蛋白質製成。該表表明，雜聚物和同聚物的可能結構之間存在非常密切的關係。實際上，絕大多數異聚體可以被認為是同一個異構體，其中單個蛋白質被幾種蛋白質的重複單元所取代。該表是使用大型蛋白質-蛋白質界面資料庫的計算分析構建的。
「通過分析成千上萬個已經通過實驗確定了三維結構的蛋白質複合物，我們可以看到組裝轉變中重複出現的模式–藉助質譜的新數據，我們可以開始看到更大的圖景，沃爾什說。
歐洲生物信息學研究所（EMBL）研究組負責人Sarah Teichmann表示：「這項研究的核心工作是理論物理學和計算生物學，但是如果沒有牛津大學同事的質譜分析工作就不可能完成。」 -EBI）和Wellcome Trust Sanger Institute。「這是跨學科研究多麼有價值的又一個很好的例子。」
參考：Ahnert SE等。等 「 組裝原理揭示了蛋白質複合物的周期表。」 科學（2015）。DOI：10.1126 / science.aaa2245
摘自EMBL-EBI新聞稿。