科技日?qǐng)?bào)記者 張夢(mèng)然

據(jù)《科學(xué)》雜志近日發(fā)表的一項(xiàng)最新研究，研究人員將人體血液中的數(shù)千種蛋白質(zhì)數(shù)據(jù)與遺傳數(shù)據(jù)相結(jié)合，繪出了蛋白質(zhì)、基因組與人類疾病的網(wǎng)絡(luò)關(guān)系圖，顯示了影響這些蛋白質(zhì)的遺傳差異如何將多種多樣的相關(guān)疾病聯(lián)系在一起。

通過創(chuàng)建基因組蛋白質(zhì)組圖，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)了不同人類疾病之間的數(shù)百種新聯(lián)系。
圖片來源：eurekalert.org網(wǎng)站相關(guān)報(bào)道

蛋白質(zhì)故障會(huì)導(dǎo)致大多數(shù)器官系統(tǒng)疾病，蛋白質(zhì)也是當(dāng)今最常見的藥物靶點(diǎn)。在這項(xiàng)研究中，由劍橋大學(xué)醫(yī)學(xué)研究委員會(huì)流行病學(xué)部門和德國(guó)查理大學(xué)柏林衛(wèi)生研究所科學(xué)家領(lǐng)導(dǎo)的國(guó)際團(tuán)隊(duì)，利用1萬多人的血液樣本，證明了人類基因組2500個(gè)區(qū)域的自然變異與血液中循環(huán)的5000種蛋白質(zhì)的豐度或功能差異密切相關(guān)。

雖然人類基因組研究已經(jīng)在人體DNA序列中確定了數(shù)千個(gè)與疾病相關(guān)的變異，但由于將這些變異映射到基因的不確定性，其潛在機(jī)制往往仍鮮為人知。通過將這種與疾病相關(guān)的DNA變異與編碼蛋白質(zhì)的豐度或功能聯(lián)系起來，研究團(tuán)隊(duì)為哪些基因參與其中提供了強(qiáng)有力的證據(jù)，并確定了蛋白質(zhì)將遺傳風(fēng)險(xiǎn)轉(zhuǎn)化為疾病發(fā)作的新機(jī)制。

例如，多項(xiàng)全基因組關(guān)聯(lián)研究（GWAS）已將人類基因組中稱為KAT8的區(qū)域與阿爾茨海默病聯(lián)系起來，但未能確定該區(qū)域中的哪個(gè)基因參與其中。通過結(jié)合蛋白質(zhì)和基因的數(shù)據(jù)，團(tuán)隊(duì)在KAT8區(qū)域中識(shí)別出一個(gè)名為PRSS8的基因，這是阿爾茨海默病的新候選基因。同樣，他們還確定了一種新的子宮內(nèi)膜癌風(fēng)險(xiǎn)基因。

研究團(tuán)隊(duì)利用這些新見解，系統(tǒng)地測(cè)試了哪些蛋白質(zhì)編碼基因會(huì)影響疾病。他們發(fā)現(xiàn)了1800多個(gè)例子，提供了強(qiáng)有力的證據(jù)表明相應(yīng)的蛋白質(zhì)正是起源，并指出了新的潛在治療策略。

研究人員表示，對(duì)于大多數(shù)與疾病風(fēng)險(xiǎn)相關(guān)的基因組區(qū)域，潛在的因果和機(jī)制尚不清楚。該項(xiàng)工作證明了蛋白質(zhì)在放大疾病致病基因方面的獨(dú)特價(jià)值，并幫助人們了解遺傳變異導(dǎo)致疾病的機(jī)制。通過編碼蛋白質(zhì)將基因與疾病更直接地聯(lián)系起來，并將促進(jìn)藥物靶點(diǎn)的快速識(shí)別。

總編輯圈點(diǎn)：

蛋白質(zhì)是生物醫(yī)藥領(lǐng)域炙手可熱的研究對(duì)象，原因之一就是它們與人類眾多疾病息息相關(guān)。最現(xiàn)成的例子是，新冠疫情暴發(fā)之初，中外科學(xué)家們先是解析了新冠病毒S蛋白的全長(zhǎng)結(jié)構(gòu)，隨后又解析了人體ACE2蛋白全長(zhǎng)結(jié)構(gòu)。他們發(fā)現(xiàn)，新冠病毒S蛋白正是通過“劫持”人體ACE2蛋白來入侵人體。這為研發(fā)新冠肺炎相關(guān)診療方法和藥物提供了思路。值得一提的是，蛋白質(zhì)作為大分子，同時(shí)以其結(jié)構(gòu)復(fù)雜而聞名，這為蛋白質(zhì)相關(guān)研究帶來較大難度，其研究進(jìn)展也往往引發(fā)關(guān)注。

關(guān)鍵詞： 總編輯 圈點(diǎn) 蛋白質(zhì) 基因組