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近日，加州大学圣地亚哥分校（UCSD）钟声教授带领的团队开发了一项名为PROPER-seq的新技术，通过DNA测序，大规模检测蛋白质之间的相互作用。
采用这个技术，一个普通的实验室用几周时间就能测出他们关心的细胞的整个蛋白相互作用网络。
▲研究论文发表于权威学术期刊Molecular Cell（图片来源：论文截图）
PROPER-seq技术的核心是把所有的蛋白质相互作用以DNA标记起来，然后利用高通量DNA测序来解码。
为了实现这一想法，对于想要研究的细胞，研究人员首先开发了一种SMART-display技术，给细胞内的每个蛋白质贴上一段独特的DNA条形码。第二个关键步骤称为“孵化、连接和测序”（INLISE），给所有具有相互作用的蛋白质上的成对DNA条形码进行测序。最后，结合统计工具，从测序数据中解码蛋白质之间的相互作用。
据这项研究的第一作者Kara Johnson博士说：“PROPER-seq能够在一次实验中扫描 10,000 × 10,000个蛋白质对的数量级。”
▲PROPER-seq技术示意图：由两个步骤组合起来检测蛋白质之间的相互作用（图片来源：参考资料[1]）
PROPER-seq的应用目前已在多种类型的细胞中得到检验，包括人胚胎肾细胞（HEK cell）、T淋巴细胞和内皮细胞。研究人员总共鉴定出了超过21万对蛋白质相互作用，并收录在新建的数据库中（https://genemo.ucsd.edu/proper），涉及近9000种蛋白质。
其中，有数千对蛋白质相互作用得到了已发表的数据支持；有1.7万个数据与基于蛋白质结构预测的计算结果相符，为大量未经实验验证的蛋白质相互作用提供了支持；还有100个数据与人类合成致死基因对重叠。这些数据支持了用PROPER-seq鉴定蛋白质相互作用的可行性。
利用PROPER-seq建立的数据库，揭示了许多过去未有文献报道过的蛋白质相互作用。以DNA修复过程中起关键作用的蛋白质PARP1为例，新鉴定出了数百个与之有相互作用的蛋白质。研究人员进一步通过体内实验验证了其中四种蛋白质XPO1、MATR3、IPO3 和LEO1，与PARP1的相互作用。
总结来看，PROPER-seq技术提供了一种在转录组尺度上高效检测蛋白质相互作用的分析工具。研究人员指出，由于这项技术不需要使用抗体等专门的试剂或文库资源，适用于各种细胞。
展望未来，该团队希望PROPER-seq可以帮助研究人员筛选并鉴定感兴趣的蛋白质相互作用；此外不同研究组使用PROPER-seq识别的蛋白质相互作用可以拓展已知的蛋白质相互作用网络，阐明特定类型的细胞所特有的蛋白质相互作用。
来源：学术经纬
原文链接：http://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzI5MDQzNjY2OA==&mid=2247510072&idx=2&sn=f227822e37b2b17ebb8a4ac6d2a4f9d7
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